[发明专利]一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统

权利要求书

1.一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统，其特征在于：所述系统包括的智能辅助方法为：

步骤一、通过已标注数据训练得到用于识别手术要素的人工智能计算机模型和基于医学应用的安全手术模型，其中安全手术模型基于人工智能计算机模型获得的手术要素建立；

步骤二、通过腹腔镜将实时采集的图像输入到人工智能计算机模型中进行处理，获取手术要素的量化数据；

步骤三、将手术要素输入到安全手术模型进行分析，输出影响降低医源性胆道损伤指导要素的解剖结构实时标记和CVS评分；

步骤四、根据所述解剖结构实时标记和CVS评分的指示进行手术操作，并在手术过程中实时提示。

2.根据权利要求1所述的一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统，其特征在于：所述手术要素包括：手术器械、解剖结构、手术阶段和CVS评分；基于不同手术阶段，手术器械、解剖结构、CVS评分之间的关系，并结合手术各阶段时长，总时长和现有手术经验，建立基于医学应用的安全手术模型。

3.根据权利要求2所述的一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统，其特征在于：所述人工智能计算机模型构建步骤包括：

收集腹腔镜手术视频并对图片和视频进行标注，得到手术标注数据库；

根据手术标注数据库中的手术器械标注数据、解剖结构标注数据、CVS评分标注数据和手术阶段标注数据分别通过YOLO v4算法、EfficientNet算法和ResNet+LSTM构建手术器械检测模型、解剖结构检测模型、CVS评分模型和手术阶段识别模型。

4.根据权利要求3所述的一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统，其特征在于：所述安全手术模型构建步骤包括：

根据所述人工智能计算机模型构建步骤得到的手术器械检测模型、解剖结构检测模型、CVS评分模型和手术阶段识别模型识别手术要素；

结合专家经验、指南和论著构建胆囊切除术解剖结构、胆囊切除术器械使用、胆囊切除术阶段关系、胆囊切除术手术时长计算和CVS评分数值关系的安全手术模型。

5.根据权利要求3所述的一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统，其特征在于：所述收集腹腔镜手术视频并对图片和视频进行标注，得到手术标注数据库包括：

A1、通过FFmpeg软件对手术视频按照每秒1帧的规则进行抽取得到手术图片库，并通过Labelme软件对抽帧后的图片进行解剖结构、CVS评分和手术器械的人工标注；

A2、将手术视频通过FFmpeg按照统一格式进行转码得到手术视频库，并对视频中的各个手术阶段进行标注；

A3、根据A1步骤和A2步骤得到的标注数据建立手术标注数据库。

6.根据权利要求2所述的一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统，其特征在于：所述解剖结构包括胆囊管、胆囊动脉、胆总管和胆囊床、肝胆三角区域；CVS评分相关区域包括肝胆三角区域、胆囊床下三分之一区域、胆囊管及胆囊动脉两管道区域；所述手术器械包括戳卡、无伤抓钳、电勾、施夹器、可吸收夹、铁夹、马里兰钳、纱布、直分离钳、剪刀、大抓钳、分离钳、标本袋、穿刺针、吸引器、电凝、引流管和波浪钳；所述手术阶段包括建立气腹阶段、松解粘连阶段、分离肝胆三角阶段、游离胆囊床阶段、清理术区阶段和取出胆囊阶段。

7.根据权利要求6所述的一种提高腹腔镜胆囊切除术安全性的智能辅助系统，其特征在于：所述根据手术标注数据库中的手术器械标注数据、解剖结构标注数据、CVS评分标注数据和手术阶段标注数据分别通过YOLO v4算法和ResNet+LSTM构建手术器械检测模型、解剖结构检测模型、CVS评分模型和手术阶段识别模型包括：

根据所述手术器械标注数据、解剖结构标注数据和CVS评分标注数据通过YOLO v4算法构建手术器械检测模型和解剖结构检测模型；

根据CVS评分标注数据通过EffcientNet构建CVS评分模型；

根据所述手术阶段标注数据通过ResNet+LSTM构建手术阶段识别模型。