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用于肿瘤切除的辅助定位方法、装置、设备及介

发布日期:2024-08-22 浏览次数:

本发明涉及医疗设备,特别是涉及一种用于肿瘤切除的辅助定位方法、装置、设备及介质。背景技术:1、切除肿瘤等体内病变组织,是一种常用的手术方法。切除方法包括根治性手术、减瘤性手术、姑息性手术等方法。对于根治性手术而言,在早期或中期肿瘤尚未转移时,通过腔镜观察识别等方法确定患者体内的肿瘤位置并对其全面切除,确保不留下任何肿瘤细胞残留。这种方式可以彻底去除肿瘤,提高患者的治愈率。2、但是对于部分肿瘤根治性切除手术而言,例如在直肠癌切除手术中,通过腔镜确认肿瘤的下切缘存在困难,导致主刀医师难以预估肿瘤的准确切除范围,容易使切除存在误差。目前的方法则是通过助手在肿瘤所在肠道的另一侧做肛指指引以顶起肿瘤所在区域,使主刀医师能够观察更多的肿瘤底部,从而估算需要横断的直肠位置。但由于通过手指顶起肿瘤组织区域的方式依然可能使肿瘤组织在主刀医师视觉下无明显变化,这种方式仍需要主刀医生做过多的主观经验判断,手术的误差依然较大。若多切除直肠则影响直肠功能,少切除直肠可能会残留肿瘤,若每台都做肠镜定位又影响手术时间,用肛指指引的主观性太强。因此亟需一种能够更准确及快速定位肿瘤区域的方法。技术实现思路1、基于此,有必要针对如何更准确及快速定位肿瘤区域的问题,提供一种用于肿瘤切除的辅助定位方法、装置、设备及介质。2、本发明第一方面提供了一种用于肿瘤切除的辅助定位方法,包括:3、s1:获取辅助定位模块相对拍摄模块的第一相对空间位置及辅助定位模块相对拍摄模块的第一方向标识;4、s2:根据第一相对空间位置建立图像空间坐标系,所述图像空间坐标系中包括对应所述拍摄模块的第一坐标和对应所述辅助定位模块的第二坐标;5、s3:根据所述第一坐标与所述第二坐标在所述图像空间坐标系中的拍摄方向上的距离,及预置的所述拍摄模块的视场范围模型,确定参考图像;6、s4:根据所述第二坐标在所述视场范围模型中的空间位置,以及所述第一方向标识在所述视场范围模型中的相对方向信息,确定所述辅助定位模块在所述参考图像中的第三坐标及指向标识。7、上述用于肿瘤切除的辅助定位方法能够通过获取辅助定位模块相对拍摄模块的空间位置信息,并用于后续在可视化界面显示以对肿瘤组织实现更准确及快速的辅助定位效果,使主刀医师能够更合理地切除肿瘤。其中,拍摄模块置于患者体内肿瘤所在的腔室以用于对肿瘤进行拍摄,辅助主刀医师对腔内环境及肿瘤组织进行观察;而辅助定位模块可设于手套或其他介入器械上以从与肿瘤相邻的腔室抵顶肿瘤从而明确肿瘤位置,并使主刀医师能够更清晰全面地观察到肿瘤结构。辅助定位模块与拍摄模块之间的空间位置及方向信息能够被获知,从而可协助主刀医师更合理地判断出肿瘤组织的下边缘位置,提高手术的准确性。8、可选地,在本发明第一方面的第一种实现方式中,所述视场范围模型为顶点与所述第一坐标重合且沿所述拍摄方向发散的四棱锥模型,所述视场范围模型包括所述拍摄模块的视场范围随距离变化的关系;所述视场范围模型包括对应任意拍摄距离的视场平面,所述视场平面为矩形且垂直于所述拍摄方向;9、s3包括:根据所述第二坐标相对所述第一坐标在所述图像空间坐标系中的拍摄方向上的距离,确定出所述视场范围模型中与该距离相等的所述拍摄距离所对应的视场平面,将所述视场平面作为参考图像。10、在该实现方式中,视场范围模型与拍摄模块在空间中的视角分布范围相匹配,通过预设视场范围模型,并确定出辅助定位模块在视场范围模型中的相对位置以映射至后续显示的拍摄图像中,这样可加快数据处理效率,无需在获得相对位置数据后再进行复杂的计算处理,从而可有利于后续将辅助定位模块地位置信息更流畅地实时显示在拍摄画面上。11、可选地,在本发明第一方面的第二种实现方式中,s4包括:根据所述第二坐标在所处的所述视场平面中的相对位置,得到所述指尖模块在所述参考图像中的第三坐标;12、根据所述第一方向标识沿所述拍摄方向在所述视场平面上的投影,得到所述指尖模块在所述参考图像中的指向标识。13、在该实现方式中,提供了一种简易算法以更快速地确定辅助定位模块在拍摄模块的拍摄视场中的位置及指向。14、可选地,在本发明第一方面的第三种实现方式中,辅助定位模块中设有第一uwb定位模块,拍摄模块中设有第二uwb定位模块;15、s1包括:根据第一uwb定位模块和第二uwb定位模块之间的信号接收时间,确定所述第一uwb定位模块相对于所述第二uwb定位模块在空间中的参考矢量;16、将所述第二uwb定位模块与所述拍摄模块中的成像芯片之间预设修正矢量与所述参考矢量进行矢量相加,确定出辅助定位模块相对拍摄模块的第一相对空间位置。17、在该实现方式中,由于第二uwb定位模块与拍摄模块的摄像头成像传感器并不位于同一位置,因此通过第一uwb定位模块和第二uwb定位模块确定出的空间位置并不能够完全准确地表征辅助定位模块与摄像头成像传感器的位置,从而借助定位模块计算出拍摄画面中的辅助定位模块的位置可能存在一定偏差。在该实施例中,可通过加入第二uwb定位模块与拍摄模块的摄像头成像传感器之间的物理空间参数以实现修正,使第一相对空间位置能够直接表征辅助定位模块与摄像头成像传感器之间真实位置,提高切除的准确性。18、可选地,在本发明第一方面的第四种实现方式中,所述第一uwb定位模块包括多根第一定位天线,19、s1包括:根据所述第一uwb定位模块中的多根所述第一定位天线相对所述第二uwb定位模块的空间位置,以及由多根所述第一定位天线之间的物理位置决定的模块方向,确定出所述辅助定位模块相对所述拍摄模块的第一方向标识。20、在该实现方式中,提供了一种简易算法以更快速地确定辅助定位模块的指向。21、可选地,在本发明第一方面的第五种实现方式中,还包括s5:获取患者体内组织的拍摄图像,将所述参考图像中所述第三坐标及指向标识在所述拍摄图像中显示,所述拍摄图像与所述参考图像的尺寸比例相同。22、在该实现方式中,将拍摄图像对应辅助定位模块的位置显示出该指针定位模块相对拍摄模块的坐标信息及指向信息,即显示出第三坐标及指向标识,从而便于主刀医师通过显示屏观察到肿瘤的底部位置。23、可选地,在本发明第一方面的第六种实现方式中,s5还包括:24、获取所述拍摄模块前方环境的深度信息;25、在所述拍摄图像上显示所述辅助定位模块的深度信息和多个指定方位的所述深度信息,所述辅助定位模块的深度信息由所述第一相对空间位置确定。26、在该实现方式中,通过显示拍摄模块前方腔室中的深度信息,并配合辅助定位模块相对拍摄模块的距离信息,从而辅助主刀医师进一步分辨肿瘤组织和正常组织;并可通过深度信息和距离信息之间的对比能够更清晰地把控对肿瘤的切除程度。27、本发明第二方面提供了一种肿瘤切除装置,包括:28、能量器械,用于切除肿瘤组织;29、拍摄模块,用于拍摄患者体内组织以获得拍摄图像;30、辅助定位模块,用于配合所述拍摄模块实现辅助定位;31、处理模块,用于确定所述辅助定位模块在所述拍摄图像中的第三坐标及指向标识;32、显示模块,用于显示附有所述第三坐标及所述指向标识的所述拍摄图像。33、可选地,在本发明第二方面的第一种实现方式中,所述处理模块具体用于:获取辅助定位模块相对拍摄模块的第一相对空间位置及第一方向标识;根据第一相对空间位置建立图像空间坐标系,所述图像空间坐标系中包括对应所述拍摄模块的第一坐标和对应所述辅助定位模块的第二坐标;根据所述第一坐标与所述第二坐标在所述图像空间坐标系中的拍摄方向上的距离,及预置的所述拍摄模块的视场范围模型,确定参考图像;根据所述第二坐标在所述视场范围模型中的空间位置,以及所述第一方向标识在所述视场范围模型中的相对方向信息,确定所述辅助定位模块在所述参考图像中的第三坐标及指向标识。34、本发明第三方面提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法的步骤。35、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。