[发明专利]导丝介入形态识别方法、导丝弯曲势能超限判别方法及介入机器人

说明书

本发明公开了导丝介入形态识别方法、导丝弯曲势能超限判别方法及介入机器人，识别方法包括：利用成像设备采集介入手术中的患者的图像图像中包含介入手术中的导丝尖端的图像信息；对图像Isubgt;t/subgt;的元素进行导丝尖端特征判别，以将其转换为导丝分割图像Ssubgt;t/subgt;∈{0,1}supgt;H×W/supgt;；从导丝分割图像中提取符合导丝尖端特征的点，得到点集X；对点集X构建图邻接矩阵A；通过邻接矩阵A的特性确定点集X中连接度符合预设条件的两个点，以其中一个点作为起点，遍历点集X以到达另一个点；记录两者之间的路径点集p，以得到导丝尖端的形态曲线。本发明利用形态识别结果，进一步判别导丝弯曲势能是否超限，预防导丝介入血管手术的风险。

技术领域

本发明涉及导丝介入控制领域，尤其涉及一种导丝介入形态识别方法、导丝弯曲势能超限判别方法及介入机器人。

背景技术

导丝和导管是血管介入手术中的主要介入器械，其中导丝的作用是在医师或者介入机器人的控制下通过细小的血管分支，到达病变区域，建立介入通道。

微导丝的尖端为线性弹簧，直径约微0.014英寸。在血管中，微导丝遇到梗阻或分支，受血管壁阻力会发生弯曲形变，在其结构中积聚弹性势能。较高弹性势能释放的瞬间导丝可能会戳破血管壁，造成手术风险。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种识别精度高的导丝介入形态识别方法，通过识别介入血管的导丝的形态，来判定导丝尖端的弯曲势能是否超限，以此来阻止弯曲势能超限的导丝尖端继续介入过程，降低手术风险。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种导丝介入形态识别方法，用于识别介入手术中的导丝的形态，识别方法包括以下步骤：

利用成像设备采集介入手术中的患者的图像所述图像中包含介入手术中的导丝尖端的图像信息；

对所述图像I_t的元素进行导丝尖端特征判别，以将其转换为导丝分割图像S_t∈{0,1}^H×W；

从所述导丝分割图像中提取符合导丝尖端特征的点，得到点集X＝{x_i；S_i＝1,i≤N}，其中，N为符合导丝尖端特征的点的数量；

对所述点集X构建图邻接矩阵A；

在所述图邻接矩阵A中，通过邻接矩阵A的特性确定所述点集X中连接度符合预设条件的两个点，作为导丝尖端的首尾端点候选点；

以其中一个候选点作为起点，遍历所述点集X以到达另一个候选点；

记录两者之间的路径点集p＝{x₁,x₂,…,x_P}，以得到所述导丝尖端的形态曲线。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述通过邻接矩阵A的特性确定所述点集X中连接度符合预设条件的点包括：

在所述图邻接矩阵A中，对其中的各行向量进行元素求和，确定求和结果达到预设的连接度阈值的目标行向量，并进一步确定该目标行向量对应的所述点集X中的点作为导丝尖端的首尾端点候选点；或者，

在所述图邻接矩阵A中，对其中的各列向量进行元素求和，确定求和结果达到预设的连接度阈值的目标列向量，并进一步确定该目标列向量对应的所述点集X中的点作为导丝尖端的首尾端点候选点；或者，