[发明专利]用于检测灌注中逐步变化的手术系统

说明书

本公开涉及一种扩增实境手术系统。所述系统包含捕获患者的感兴趣区域的图像的内窥镜和记录所述患者的ECG的ECG装置。控制器接收所述图像并将至少一个图像处理滤波器应用于所述图像上。所述图像处理滤波器包含将所述图像分解成频带的分解滤波器。时间滤波器被应用到所述频带以产生时间滤波带。加法器将每条带频带相加到相应的时间滤波带以生成增强带。重构滤波器通过折叠所述增强带而生成增强图像。所述控制器还接收所述ECG并且使用所述ECG处理所述增强图像以生成ECG滤波增强图像。显示器向用户显示所述ECG滤波增强图像。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月23日提交的第62/245,526号美国临时专利申请的优先权，所述申请的全部内容通过引用整体并入本文。

背景技术

微创手术涉及使用多个小切口代替一个较大的开口完成外科手术过程。所述小切口减少了患者的不适感并且缩短了痊愈时间。所述小切口也限制了内脏、组织以及其它物质的可见性。

内窥镜被插入至一个或多个切口中，使临床医生在手术中更容易看到患者体内的内脏、组织以及其它物质。这些内窥镜包含具有光学和/或数字变焦能力的摄影机，所述摄影机耦合至显示摄像机捕获的内脏、组织以及物质的放大视图的显示器。现有的内窥镜和显示器，尤其是手术机器人系统中使用的内窥镜和显示器，在识别摄像机视野范围内，但在显示器上显示的光谱中不完全可见的条件或物体方面的能力有限。例如，现有的微创和机器人手术工具，包括但不限于内窥镜和显示器，在微创手术过程中识别血液灌注的能力有限(如果有所述能力的话)。为了识别血液灌注，许多步骤涉及将标志物添加到患者的血流中。

鉴于此，有必要在手术过程中识别手术摄像机视野范围内，但在显示器显示的光谱中不完全可见的可能条件或物体的更大范围。

发明内容

本公开涉及手术过程中体内目标手术部位的视频成像技术，用于检测目标手术部位组织灌注的逐步变化。

在本公开的一个方面，本公开提供了一种扩增实境手术系统。所述系统包含配置成捕获患者的感兴趣区域的图像的内窥镜和用于记录患者的心脏电活动的心电图(ECG)装置。所述系统还包含配置成接收图像并将至少一个图像处理滤波器应用于图像以生成增强图像的控制器。所述图像处理滤波器包含配置成将图像分解为多条频带的分解滤波器，配置成应用于多条频带以生成多条时间滤波带的时间滤波器，配置成将多条频带中的每条频带相加到多条时间滤波带中的相应带以生成多条增强频带的加法器，配置成通过折叠多条增强频带以生成增强图像的重构滤波器以及配置成基于所述增强图像和所述电活动生成所述心电图滤波增强图像的心电图滤波器。然后向用户显示所述患者的心电图滤波增强图像。

所述图像捕获装置可以捕获具有多个图像帧的视频，并且所述控制器将所述至少一个图像处理滤波器应用于所述多个图像帧的每个图像帧。

所述时间滤波器从所述多条频带隔离至少一条频带以生成所述多条时间滤波带。在将所述多条频带中的每条频带相加到所述多条时间滤波带中的相应带之前，所述多条时间滤波带被放大器放大以生成多条增强带。

所述心电图滤波器可以生成基线时变信号。所述心电图滤波器可以对基线时变放大颜色求平均并从增强图像中去除所述基线时变放大颜色。

在一些方面中，所述内窥镜包含照明装置或光纤光导。所述内窥镜可以发射具有被动脉血液和/或静脉血液选择性吸收或反射的波长的光。

在本公开的另一个方面中，本公开提供了一种生成心电图(ECG)滤波增强图像的方法。所述方法包含使用内窥镜捕获至少一个图像并使用心电图装置记录患者的心脏的电活动。所述至少一个图像被分解生成多条频带。时间滤波器被应用于所述多条频带以生成多条时间滤波带。所述多条频带中的每条频带被相加到所述多条时间滤波带中的相应带以生成多条增强带。所述多条增强带被折叠以生成增强图像。所述增强图像和所述电活动用于生成显示器上显示的所述ECG滤波增强图像。