[发明专利]介入式医疗器械在DSA影像中头端位置的跟踪方法和系统

说明书

本发明提供了一种介入式医疗器械在DSA影像中头端位置的跟踪方法和系统，所述方法包括如下步骤：步骤S1：将病例数据制作数据集，并将数据进行数据前处理，得到处理好的数据模型；步骤S2：对处理好的数据模型进行头端特征提取；步骤S3：对头端位置进行计算；步骤S4：在术中对头端位置进行实时跟踪。本发明不需要依赖其他定位设备，如电磁系统等，可以应用在任意介入式手术环境下使用；本发明可以帮助医生、计算机或手术机器人明确造影医疗器械的推送位置，有助于医生、计算机或手术机器人根据当前医疗器械的位置的反馈做出下一步决策，降低了医疗事故的发生率。

技术领域

本发明涉及医疗图像处理的技术领域，具体地，涉及介入式医疗器械在DSA影像中头端位置的跟踪方法和系统。

背景技术

现有的介入技术是以最小的创伤将器具或药物置入到病变组织，对其进行诊断或治疗的外科手术方法。造影导管作为介入技术中最主要的工具，医生、计算机或手术机器人通过DSA影像导航技术，将导管推送到病变位置。造影导管的运动过程主要通过人工或输送装置进行控制。然而，操作导管在经过较宽的主动脉部位、头臂干迂曲、主动脉瓣异常、肾动脉直角弯等情况时，通常因为导管预塑性和材料等问题，导致无法顺利的到达病变部位，医生会在DSA的透视影像辅助下依赖个人经验和技巧，一边旋转操作导管，一边通过DSA影像观察导管头端形态，直到导管头端的方向与直角弯的方向同向，再推送导管。这无疑给手术增添了极大的困难，延长了整场手术的时间，让医生和患者暴露在射线下的时间延长，加大了手术的风险。

伴随着介入术式手术的发展，DSA设备在不断迭代发展，智能化将是未来DSA发展的必然趋势。为医生或手术机器人在介入式手术中提供精准导航能全方位的辅助整场手术过程，是一项必不可少的技术。

公开号为CN113920187A的发明专利提出了一种导管定位方法、介入手术系统、电子设备和存储介质，所述导管定位方法通过获取所述当前帧导管真实内窥图像的特征向量；在预先获取的特征向量集合中查找匹配的特征向量；根据相匹配的特征获取当前导管的末端的当前位姿。该发明通过在导管头端安装图像采集设备的方法，使得实施成本昂贵；且该方法由于导管头端设备的尺寸限制，只能用于支气管等手术中，无法用于血管介入手术的导管定位；

公开号为CN114533217A的发明专利提出了一种基于神经介入用脑血管介入穿刺定位装置，包括套环，所述套环上转动有固定机构；通过限位机构将导管放置好后，可以用手旋转转动机构，使转动机构转动时便于对导管的位置进行固定。该方法通过转动机构实现对导管的定位，手术应用场景存在局限性；且该方法是装置发明，结构复杂，无法在DSA影像上为术者提供判断帮助。

因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种介入式医疗器械在DSA影像中头端位置的跟踪方法和系统。

根据本发明提供的一种介入式医疗器械在DSA影像中头端位置的跟踪方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：将病例数据制作数据集，并将数据进行数据前处理，得到处理好的数据模型；

步骤S2：对处理好的数据模型进行头端特征提取；

步骤S3：对头端位置进行计算；

步骤S4：在术中对头端位置进行实时跟踪。

优选地，所述步骤S1在介入式手术病例数据库系统中采集所需的病例数据制作适用的数据集，然后将数据进行数据增强处理，用指定方法进行标注，并划分为训练集和测试集。

优选地，所述步骤S2使用划分出的训练集训练Yolo模型，并在测试集上验证模型的准确性，使用训练好的模型，对DSA影像图片进行介入式医疗器械的头端特性提取。