本技術(shù)屬于心臟介入治療領(lǐng)域,具體涉及一種心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制方法、控制裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、在心內(nèi)科治療中,具體在心臟介入治療過程中,心內(nèi)超聲導(dǎo)管已成為不可或缺的影像顯示器械,通過血管介入方式將高清超聲探頭引入心臟,提供高分辨率、實時的心腔內(nèi)超聲影像。心內(nèi)超聲導(dǎo)管可通過操控手柄來實現(xiàn)平移、旋轉(zhuǎn)、前/后彎以及左/右彎等空間運動方式,可在心腔內(nèi)獲取到各個角度超聲影像。但由于材料原因,超聲導(dǎo)管的運動無法實現(xiàn)高精度的運動控制,醫(yī)生在使用心內(nèi)超聲導(dǎo)管進行手術(shù)前,需要較長的學(xué)習(xí)周期,導(dǎo)致針對患者的治療效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實施例的目的是提供一種心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制方法、控制裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì),能夠解決醫(yī)生操控心內(nèi)超聲導(dǎo)管困難,學(xué)習(xí)周期長,導(dǎo)致針對患者的治療效率較低的問題。
2、第一方面,本技術(shù)實施例提供了一種心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制方法,用于對心內(nèi)超聲導(dǎo)管進行控制,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管包括操作端以及導(dǎo)管,所述操作端與所述導(dǎo)管連接,所述操作端用于控制所述導(dǎo)管移動;所述控制方法包括:
3、確定導(dǎo)管的端部待移動的目標(biāo)位置,所述目標(biāo)位置為所述導(dǎo)管的端部在移動之后達(dá)到的位置;
4、確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系;
5、基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置。
6、可選地,所述操作端上具有操作手柄,所述操作手柄可相對所述操作端轉(zhuǎn)動,且所述操作手柄分別按照第一操作、第二操作以及第三操作操作所述導(dǎo)管移動,所述確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系,包括:
7、構(gòu)建與所述導(dǎo)管的端部相關(guān)的坐標(biāo)系,所述坐標(biāo)系包括相互垂直的三個坐標(biāo)軸,三個所述坐標(biāo)軸包括x軸、y軸以及z軸;
8、確定所述操作手柄在按照所述第一操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與y軸垂直的方向彎曲的第一角度,確定所述操作手柄在按照所述第二操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與x軸垂直的方向彎曲的第二角度,確定所述操作手柄在按照所述第三操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與z軸垂直的方向彎曲的第三角度;
9、基于所述第一角度、所述第二角度以及所述第三角度,確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系。
10、可選地,所述基于所述第一角度、所述第二角度、所述第三角度以及所述移動距離,所述確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系,包括:
11、確定所述導(dǎo)管的半徑的尺寸以及所述導(dǎo)管的彎曲段的長度;
12、基于所述導(dǎo)管的半徑的尺寸,確定所述導(dǎo)管的端部的曲率;
13、基于所述導(dǎo)管的端部的曲率以及所述導(dǎo)管的彎曲段的長度,確定所述導(dǎo)管的曲率半徑;
14、基于所述導(dǎo)管的曲率半徑,確定所述導(dǎo)管的端部的空間坐標(biāo);
15、基于所述導(dǎo)管的端部的空間坐標(biāo)、所述第一角度以及所述第二角度,確定所述操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系。
16、可選地,所述基于所述導(dǎo)管的半徑的尺寸,確定所述導(dǎo)管的端部的曲率,包括:
17、確定所述操作手柄在按照所述第一操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與所述x軸垂直的方向的第一拉線變化量;
18、確定所述操作手柄在按照所述第二操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與所述y軸垂直的方向的第二拉線變化量;
19、基于所述第一拉線變化量、所述第二拉線變化量、所述導(dǎo)管的半徑的尺寸以及所述導(dǎo)管的彎曲段的長度,確定所述導(dǎo)管的端部的曲率。
20、可選地,所述操作端上具有操作手柄,所述操作手柄可相對所述操作端轉(zhuǎn)動,所述導(dǎo)管的端部設(shè)置有定位傳感器,所述確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系,包括:
21、獲取所述定位傳感器的初始數(shù)據(jù),并基于所述定位傳感器的初始數(shù)據(jù),確定所述導(dǎo)管的端部的初始空間位置;
22、在所述操作手柄移動的情況下,獲取所述定位傳感器的移動數(shù)據(jù),基于所述定位傳感器的移動數(shù)據(jù)確定所述導(dǎo)管的端部的操作空間位置,并確定導(dǎo)管的端部的計算空間位置;
23、通過所述計算空間位置以及所述操作空間位置訓(xùn)練目標(biāo)模型;
24、通過所述目標(biāo)模型確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系。
25、可選地,所述基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置,包括:
26、基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動;
27、補償所述導(dǎo)管的端部的移動,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置。
28、可選地,在基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置之后,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制方法還包括:
29、識別所述目標(biāo)位置處的心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像;
30、確定所述心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像與患者的治療方案的相關(guān)性;
31、若所述心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像與患者的治療方案的相關(guān)性大于預(yù)設(shè)閾值,則對所述目標(biāo)位置進行標(biāo)記;
32、在所述導(dǎo)管的端部移動至標(biāo)記的所述目標(biāo)位置之外的位置時,確定所述導(dǎo)管的端部當(dāng)前的位置與標(biāo)記的所述目標(biāo)位置之間的第一移動路徑;
33、顯示所述第二移動路徑,或按照所述第二移動路徑移動所述導(dǎo)管的端部至標(biāo)記的所述目標(biāo)位置。
34、可選地,在基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置之后,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制方法還包括:
35、確定所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置處的心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像;
36、根據(jù)多個所述目標(biāo)位置處的心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像,構(gòu)建心臟的三維模型。
37、可選地,在基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置之后,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制方法還可以包括:
38、確定所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置處的超聲影像;
39、確定針對患者的治療方案;
40、基于所述治療方案以及所述超聲影像,確定所述導(dǎo)管的端部從所述目標(biāo)位置移動的第二移動路徑;
41、控制所述導(dǎo)管的端部按照所述第二移動路徑進行移動,或,顯示與所述第二移動路徑對應(yīng)的操作端的操作方法。
42、第二方面,本技術(shù)實施例提供了一種心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制裝置,用于對心內(nèi)超聲導(dǎo)管進行控制,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管包括操作端以及導(dǎo)管,所述操作端與所述導(dǎo)管連接,所述操作端用于控制所述導(dǎo)管移動;所述控制裝置包括:
43、第一確定模塊,用于確定導(dǎo)管的端部待移動的目標(biāo)位置,所述目標(biāo)位置為所述導(dǎo)管的端部在移動之后達(dá)到的位置;
44、第二確定模塊,用于確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系;
45、第一控制模塊,用于基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置。
46、可選地,所述操作端上具有操作手柄,所述操作手柄可相對所述操作端轉(zhuǎn)動,且所述操作手柄可以分別按照第一操作、第二操作以及第三操作操作所述導(dǎo)管移動,所述第二確定模塊,包括:
47、構(gòu)建單元,用于構(gòu)建與所述導(dǎo)管的端部相關(guān)的坐標(biāo)系,所述坐標(biāo)系包括相互垂直的三個坐標(biāo)軸,三個所述坐標(biāo)軸包括x軸、y軸以及z軸;
48、第一確定單元,用于確定所述操作手柄在按照所述第一操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與y軸垂直的方向彎曲的第一角度,確定所述操作手柄在按照所述第二操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與x軸垂直的方向彎曲的第二角度,確定所述操作手柄在按照所述第三操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與z軸垂直的方向彎曲的第三角度;
49、第二確定單元,用于基于所述第一角度、所述第二角度以及所述第三角度,確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系。
50、可選地,所述第二確定單元,包括:
51、第一確定子單元,用于確定所述導(dǎo)管的半徑的尺寸以及所述導(dǎo)管的彎曲段的長度;
52、第二確定子單元,用于基于所述導(dǎo)管的半徑的尺寸,確定所述導(dǎo)管的端部的曲率;
53、第三確定子單元,用于基于所述導(dǎo)管的端部的曲率以及所述導(dǎo)管的彎曲段的長度,確定所述導(dǎo)管的曲率半徑;
54、第四確定子單元,用于基于所述導(dǎo)管的曲率半徑,確定所述導(dǎo)管的端部的空間坐標(biāo);
55、第五確定子單元,用于基于所述導(dǎo)管的端部的空間坐標(biāo)、所述第一角度以及所述第二角度,確定所述操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系。
56、可選地,所述第二確定子單元還用于:
57、確定所述操作手柄在按照所述第一操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與所述x軸垂直的方向的第一拉線變化量;
58、確定所述操作手柄在按照所述第二操作操作所述導(dǎo)管移動時,所述導(dǎo)管的端部在與所述y軸垂直的方向的第二拉線變化量;
59、基于所述第一拉線變化量、所述第二拉線變化量、所述導(dǎo)管的半徑的尺寸以及所述導(dǎo)管的彎曲段的長度,確定所述導(dǎo)管的端部的曲率。
60、可選地,所述操作端上具有操作手柄,所述操作手柄可相對所述操作端轉(zhuǎn)動,所述導(dǎo)管的端部設(shè)置有定位傳感器,所述第二確定模塊,包括:
61、第一獲取模塊,用于獲取所述定位傳感器的初始數(shù)據(jù),并基于所述定位傳感器的初始數(shù)據(jù),確定所述導(dǎo)管的端部的初始空間位置;
62、第二獲取模塊,用于在所述操作手柄移動的情況下,獲取所述定位傳感器的移動數(shù)據(jù),基于所述定位傳感器的移動數(shù)據(jù)確定所述導(dǎo)管的端部的操作空間位置,并確定導(dǎo)管的端部的計算空間位置;
63、訓(xùn)練模塊,用于通過所述計算空間位置以及所述操作空間位置訓(xùn)練目標(biāo)模型;
64、第三確定單元,用于通過所述目標(biāo)模型確定操作端的操作與所述導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系。
65、可選地,所述控制模塊還用于:
66、基于所述對應(yīng)關(guān)系以及所述目標(biāo)位置,控制所述操作端運行,以使所述導(dǎo)管的端部移動;
67、補償所述導(dǎo)管的端部的移動,以使所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置。
68、可選地,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制裝置還包括:
69、識別模塊,用于識別所述目標(biāo)位置處的心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像;
70、第三確定模塊,用于確定所述心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像與患者的治療方案的相關(guān)性;
71、標(biāo)記模塊,用于若所述心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像與患者的治療方案的相關(guān)性大于預(yù)設(shè)閾值,則對所述目標(biāo)位置進行標(biāo)記;
72、第四確定模塊,用于在所述導(dǎo)管的端部移動至標(biāo)記的所述目標(biāo)位置之外的位置時,確定所述導(dǎo)管的端部當(dāng)前的位置與所述目標(biāo)位置之間的第一移動路徑;
73、顯示模塊,用于顯示所述第二移動路徑,或按照所述第二移動路徑移動所述導(dǎo)管的端部至標(biāo)記的所述目標(biāo)位置。
74、可選地,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制裝置還包括:
75、第五確定模塊,用于確定所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置處的心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像;
76、構(gòu)建模塊,用于根據(jù)多個所述目標(biāo)位置處的心臟解剖結(jié)構(gòu)圖像,構(gòu)建心臟的三維模型。
77、可選地,所述心內(nèi)超聲導(dǎo)管的控制裝置還包括:
78、第六確定模塊,用于確定所述導(dǎo)管的端部移動至所述目標(biāo)位置處的超聲影像;
79、第七確定模塊,用于確定針對患者的治療方案;
80、第八確定模塊,用于基于所述治療方案以及所述超聲影像,確定所述導(dǎo)管的端部從所述目標(biāo)位置移動的第二移動路徑;
81、第二控制模塊,用于控制所述導(dǎo)管的端部按照所述第二移動路徑進行移動,或,顯示與所述第二移動路徑對應(yīng)的操作端的操作方法。
82、第三方面,本技術(shù)實施例提供了一種電子設(shè)備,該電子設(shè)備包括處理器和存儲器,所述存儲器存儲可在所述處理器上運行的程序或指令,所述程序或指令被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所述的方法的步驟。
83、第四方面,本技術(shù)實施例提供了一種可讀存儲介質(zhì),所述可讀存儲介質(zhì)上存儲程序或指令,所述程序或指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所述的方法的步驟。
84、第五方面,本技術(shù)實施例提供了一種芯片,所述芯片包括處理器和通信接口,所述通信接口和所述處理器耦合,所述處理器用于運行程序或指令,實現(xiàn)如第一方面所述的方法。
85、第六方面,本技術(shù)實施例提供一種計算機程序產(chǎn)品,該程序產(chǎn)品被存儲在存儲介質(zhì)中,該程序產(chǎn)品被至少一個處理器執(zhí)行以實現(xiàn)如第一方面所述的方法。
86、在本技術(shù)實施例中,通過確定導(dǎo)管的端部待移動的目標(biāo)位置,目標(biāo)位置為導(dǎo)管的端部在移動之后達(dá)到的位置;確定操作端的操作與導(dǎo)管的端部的移動軌跡之間的對應(yīng)關(guān)系;基于對應(yīng)關(guān)系以及目標(biāo)位置,控制操作端運行,以使導(dǎo)管的端部移動至目標(biāo)位置。即在本技術(shù)實施例中,可以對操作端進行控制,從而使得導(dǎo)管的端部移動至目標(biāo)位置,避免醫(yī)生需要較長的學(xué)習(xí)周期才能學(xué)會心內(nèi)超聲導(dǎo)管的操作的高精度控制的問題出現(xiàn),即在本技術(shù)實施例中,無需醫(yī)生花費較長的時間學(xué)習(xí)心內(nèi)超聲導(dǎo)管的操作,從而使得醫(yī)生可以有更多的時間對患者進行治療,提高對患者的治療效率。