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用于提供碰撞模型的方法和系统技术方案

技术编号:40761782 阅读:14 留言:0更新日期:2024-03-25 20:13
本发明专利技术涉及一种用于提供碰撞模型的方法,其包括:‑获取患者信息,患者信息具有关于医学对象进入检查对象的进入部位的空间定位的信息,其中,患者信息与能移动的医学设备配准,‑获取对象信息,对象信息具有关于移动所述医学对象的操作者的几何形状和空间位置的信息,其中,操作者包括移动装置和/或医学操作人员,‑基于患者信息和对象信息来确定操作者相对于检查对象的相对定位,‑基于相对定位和对象信息来提供用于移动医学设备的碰撞模型。本发明专利技术还涉及一种系统以及计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于提供碰撞模型的方法、系统以及计算机程序产品。


技术介绍

1、在微创介入中,治疗、例如放置支架,或者诊断、例如检测狭窄,通常通过引入体内的医学对象来进行。这些医学对象经常通过腹股沟、特别是股动脉或者左腋窝中的入口、特别是经由锁骨下动脉的桡动脉入口,通过导丝和导管推进到医学对象的使用部位。到各个单独的血管出口的导航经常通过在进入部位处旋转和推进导丝或者导管来实现。

2、现在,如果借助机器人移动装置、例如导管机器人和/或血管导航机器人来支持这种过程,则经常由移动装置来对医学对象进行操作。当移动装置在空间上布置在检查对象附近时产生的问题是,如何避免移动装置与用于在检查对象处或者检查对象周围对检查对象进行成像和/或对过程进行监视的医学成像设备发生碰撞。当移动装置由医学操作人员远程操作时,可能不利地对为了避免碰撞而对医学成像设备、检查对象和/或移动装置的布置结构进行的可视的监视造成困难。

3、此外,对于医学对象的手动和/或半自动的操作、例如由医学操作人员进行的操作,无论如何也应当避免在操作人员与医学成像设备之间发生碰撞。


技术实现思路

1、因此,本专利技术要解决的技术问题是,使得能够改善能移动的医学设备与移动医学对象的操作者之间的碰撞避免。

2、按照本专利技术,上述技术问题通过用于提供碰撞模型的方法、系统和计算机程序产品来解决。具有适宜的扩展方案的有利的实施方式是下面的描述的主题。

3、在第一方面,本专利技术涉及一种用于提供碰撞模型的方法。在第一步骤中,获取患者信息,患者信息包括关于医学对象进入检查对象的进入部位的空间定位的信息。在此,患者信息与能移动的医学设备配准。在另一个步骤中,获取对象信息,对象信息具有关于移动医学对象的操作者的几何形状和空间位置的信息。在此,操作者包括移动装置、特别是机器人移动装置和/或医学操作人员。在另一个步骤中,基于患者信息和对象信息,来确定操作者相对于检查对象的相对定位。此外,至少基于该相对定位来提供用于移动医学设备的碰撞模型。

4、获取患者信息可以包括记录和/或接收患者信息。获取患者信息例如可以借助获取单元、例如患者传感器和/或医学成像设备来进行。患者传感器例如可以包括光学的和/或声学的和/或电磁的传感器。接收患者信息特别是可以包括获取和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从数据存储单元、例如数据库进行接收。替换地或者附加地,可以根据医学操作人员的用户输入来获取患者信息。

5、患者信息可以具有关于医学对象进入检查对象的进入部位的空间定位的信息、特别是空间坐标。进入部位可以包括进入点和进入通道。进入部位的空间定位可以包括进入部位的空间位置。替换地,进入部位的空间定位可以包括进入部位的空间位置和定向、特别是进入点的空间位置和进入通道的空间定向。患者信息还可以包括特别是术前和/或术中的检查对象的图像数据和/或患者模型。在此,进入部位相对于图像数据和/或患者模型的定位可以是确定的、特别是预设的。替换地或者附加地,可以至少基于图像数据和/或患者模型来确定进入部位的定位。

6、检查对象例如可以是人类和/或动物患者,和/或是检查体模、例如血管体模。医学对象例如可以设计为特别是长条状的手术仪器和/或诊断仪器。特别是,医学对象可以设计为至少区段性地为柔性的和/或刚性的。医学对象例如可以设计为针、特别是穿刺针,和/或导管和/或内窥镜和/或导丝(英语:guide wire)。

7、能移动的医学设备可以包括医学成像设备和/或医学治疗设备。在此,医学设备能够至少部分地、特别是完全地相对于移动装置移动、特别是平移和/或旋转。患者信息、特别是关于进入部位的空间定位的信息与能移动的医学设备、特别是医学设备的坐标系配准。特别是,可以定义进入部位和医学设备之间的位置关系、例如相对定位。

8、获取对象信息可以包括记录和/或接收对象信息。获取对象信息例如可以借助获取单元、例如对象传感器和/或患者传感器来进行。对象传感器例如可以包括光学的和/或声学的和/或电磁的传感器。在此,获取单元可以设计为用于直接地和/或间接地获取操作者的对象信息、特别是几何形状。获取单元例如可以获取操作者的图像,并且根据图像、例如通过识别图像中的操作者的轮廓来确定几何形状。在此,获取单元、特别是对象传感器或者患者传感器可以包括照相机。替换地或者附加地,获取单元可以获取操作者的标识符、例如条形码和/或qr码和/或rfid应答器(rfid-transponder)。在此,对象信息可以由标识符来提供。替换地或者附加地,也可以根据由标识符提供的识别信息,例如从数据库和/或对象目录,接收对象信息。

9、接收对象信息特别是可以包括获取和/或读取计算机可读的数据存储器和/或从数据存储单元、例如数据库进行接收。替换地或者附加地,可以根据医学操作人员的其它用户输入来获取对象信息。替换地或者附加地,对象信息可以由操作者提供。

10、对象信息有利地具有关于操作者的几何形状和空间位置的信息。优选几何形状可以描述操作者的特别是外部的形状和/或包络和/或定向和/或姿态,和/或医学对象的近侧的区段相对于操作者的位置关系。在此,操作者包括移动、特别是平移和/或旋转医学对象的移动装置、特别是机器人移动装置,和/或医学操作人员、例如医生。移动装置例如可以是用于远程操控医学对象的机器人装置、特别是导管机器人。操作者可以有利地在医学对象的近侧的区段上接触,以便定位和/或重新定位医学对象的远侧的区段。在此,可以在进入部位处例如通过导入鞘(einführschleuse)将医学对象至少部分地,特别是将医学对象的远侧的区段,导入检查对象、特别是检查对象的中空的器官和/或组织中。对象信息可以有利地是二维(2d)或者三维(3d)空间分辨的。对象信息例如可以具有操作者的表示、特别是模型和/或图像。此外,可以重复地获取对象信息。操作者的表示例如可以包括骨架模型和/或体积网格模型(英语:volume mesh model)和/或计算机辅助设计模型(英语:computer-aided design model,即cad模型)。

11、可以有利地基于患者信息,特别是进入部位的空间位置,以及对象信息、特别是操作者的空间位置,来确定操作者相对于检查对象、特别是相对于进入部位的相对定位、特别是相对位置和/或定向和/或姿态。此外,可以基于患者信息与医学设备、特别是与医学设备的坐标系的配准,根据操作者相对于检查对象、特别是相对于进入部位的相对定位,来确定操作者相对于医学设备的其它相对定位。

12、可以有利地基于相对定位、特别是其它相对定位和对象信息来提供碰撞模型。碰撞模型可以具有关于医学设备与操作者、特别是操作者与医学对象之间的距离、特别是瞬时距离、特别是距离场的信息。此外,碰撞模型可以具有关于如下空间区域、例如体积的信息,操作者、特别是操作者和医学对象布置在该空间区域、例如体积中。

13、可以有利地根据所提供的碰撞模型来对医学设备的移动进行调整、例如转向本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于提供(PROV-CM)碰撞模型的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,

3.根据权利要求1或2所述的方法,

4.根据权利要求3所述的方法,

5.根据权利要求3和4所述的方法,

6.根据权利要求3所述的方法,

7.根据前述权利要求之一所述的方法,

8.根据前述权利要求之一所述的方法,

9.根据前述权利要求之一所述的方法,

10.根据前述权利要求之一所述的方法,

11.根据权利要求10所述的方法,

12.根据权利要求11所述的方法,

13.一种系统,所述系统包括获取单元(CAPU)和提供单元(PRVS),所述系统设计为用于执行根据前述权利要求之一所述的方法,

14.根据权利要求13所述的系统,

15.根据权利要求14所述的系统,

16.一种计算机程序产品,具有能够直接加载到提供单元(PRVS)的存储器中的计算机程序,所述计算机程序具有程序段,用于当所述程序段由所述提供单元(PRVS)执行时,实施根据权利要求1至12之一所述的方法的所有步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于提供(prov-cm)碰撞模型的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,

3.根据权利要求1或2所述的方法,

4.根据权利要求3所述的方法,

5.根据权利要求3和4所述的方法,

6.根据权利要求3所述的方法,

7.根据前述权利要求之一所述的方法,

8.根据前述权利要求之一所述的方法,

9.根据前述权利要求之一所述的方法,

10.根据前述权利要求之一所述的方法,

11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·普菲斯特P·罗泽
申请(专利权)人:西门子医疗有限公司
类型:发明
国别省市:

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