基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法及系统

    技术2024-12-28  49


    本发明涉及医疗设备,尤其涉及基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法及系统。


    背景技术:

    1、神经阻滞是常用的麻醉与镇痛方法,可以提供有效的局部麻醉,减少全身麻醉要用量,改善术后镇痛和减少阿片类药物用量,缩短住院时间,减少再入院,减少术后恶心、呕吐,加速术后康复,具有诸多优势,临床应用广泛。竖脊肌位于脊柱两侧,是脊柱区域的“核心”肌群,由内向外依次包括棘肌、最长肌和髂肋肌。竖脊肌平面阻滞是将局麻药注射在竖脊肌和横突尖端之间的筋膜平面,通过药物在筋膜间隙扩散阻滞外周神经,从而起到镇痛的效果。竖脊肌平面阻滞可以阻断神经传入,用于胸部手术的麻醉与疼痛管理,减少麻醉与镇痛药物用量,改善呼吸功能,加速术后康复。

    2、安全和成功的竖脊肌平面阻滞取决于将局部麻醉剂放置在足够靠近神经或神经丛的位置,以便它可以到达神经纤维,但又不会太近而导致穿刺针与神经接触造成就诊人员不必要的损伤。但是竖脊肌平面阻滞需要准确的穿刺路径,受训者和没有经验的临床医生常常无法实现准确的穿刺。失败的神经阻滞不仅导致患者体验不良,还会损害患者健康,甚至威胁生命,因此,现有的竖脊肌平面阻滞需要经验丰富的医生操作,经验不足的临床医生穿刺困难。


    技术实现思路

    1、本发明提供基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法及系统,用以解决现有技术中竖脊肌平面阻滞依赖于经验丰富的医生操作,经验不足的临床医生穿刺困难的缺陷,实现对神经阻滞的路径的自动规划,为经验不足的临床医生提供阻滞指导,降低穿刺操作的难度。

    2、本发明提供一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,包括:

    3、获取待阻滞部位的实时超声图像;

    4、将所述实时超声图像输入至已训练的人工智能模型中,获取所述人工智能模型输出的阻滞规划路径,将所述阻滞规划路径与所述实时超声图像进行合成,得到合成图像;

    5、将所述合成图像发送至显示设备中进行显示;

    6、其中,所述人工智能模型基于多组训练数据训练得到,每组训练数据包括样本超声图像以及所述样本超声图像对应的阻滞规划数据标签。

    7、根据本发明提供的一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,所述将所述合成图像发送至显示设备中进行显示,包括:

    8、将所述合成图像发送至头戴式显示设备中进行显示。

    9、根据本发明提供的一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,所述人工智能模型包括特征提取子模型和路径规划子模型;所述将所述实时超声图像输入至已训练的人工智能模型中,获取所述人工智能模型输出的阻滞规划路径,包括:

    10、将所述实时超声图像输入至所述特征提取子模型中,获取所述特征提取子模型输出的所述实时超声图像中的目标识别结果以及所述目标识别结果的特征,其中,所述目标识别结果包括所述实时超声图像中的解剖标志、肌肉、神经及筋膜平面;

    11、将所述目标识别结果以及所述目标识别结果的特征输入至所述路径规划子模型中,基于所述路径规划子模型输出的所述阻滞规划路径。

    12、根据本发明提供的一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,所述将所述目标识别结果以及所述目标识别结果的特征输入至所述路径规划子模型中,基于所述路径规划子模型输出的所述阻滞规划路径,包括:

    13、将所述目标识别结果以及所述目标识别结果的特征输入至所述路径规划子模型中,获取所述路径规划子模型输出的阻滞目标点;

    14、基于所述阻滞目标点生成皮肤穿刺点,所述皮肤穿刺点与所述阻滞目标点的连线为所述阻滞规划路径。

    15、根据本发明提供的一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,所述基于所述阻滞目标点生成皮肤穿刺点,包括:

    16、基于所述阻滞目标点生成候选皮肤穿刺点;

    17、确定目标锥体是否与不可干涉的组织存在干涉,若存在,则生成新的候选皮肤穿刺点,直至所述目标锥体与不可干涉的组织不存在干涉;

    18、所述目标锥体为以所述阻滞目标点和所述候选皮肤穿刺点的连线为中心线的预设锥度角的锥体。

    19、根据本发明提供的一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,所述目标识别结果还包括所述实时超声图像中的阻滞器械;所述将所述阻滞规划路径与所述实时超声图像进行合成,得到合成图像,包括:

    20、基于所述实时超声图像中的阻滞器械的位置与所述阻滞规划路径之间的差异,生成导航数据;

    21、将所述阻滞规划路径、所述导航数据以及所述实时超声图像进行合成,得到所述合成图像。

    22、本发明还提供一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航系统,包括:

    23、超声成像模块,用于获取待阻滞部位的实时超声图像;

    24、人工智能模块,用于将所述实时超声图像输入至已训练的人工智能模型中,获取所述人工智能模型输出的阻滞规划路径,将所述阻滞规划路径与所述实时超声图像进行合成,得到合成图像;

    25、显示模块,用于将所述合成图像发送至显示设备中进行显示;

    26、其中,所述人工智能模型基于多组训练数据训练得到,每组训练数据包括样本超声图像以及所述样本超声图像对应的阻滞规划数据标签。

    27、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法。

    28、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法。

    29、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法。

    30、本发明提供的基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法及系统,通过获取待阻滞部位的实时超声图像,将实时超声图像输入至已训练的人工智能模型中,获取人工智能模型输出的阻滞规划路径,将阻滞规划路径与实时超声图像进行合成,得到合成图像,将合成图像发送至显示设备中进行显示,通过人工智能模型学习对实时超声图像进行分析,输出阻滞规划路径并将其与实时超声图像进行合成,这样可以为临床操作提供可视化的阻滞操作导航,降低神经阻滞穿刺操作难度。



    技术特征:

    1.一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的基于人工智能与无线混合显示超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,其特征在于,所述将所述合成图像发送至显示设备中进行显示,包括:

    3.根据权利要求1所述的基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,其特征在于,所述人工智能模型包括特征提取子模型和路径规划子模型;所述将所述实时超声图像输入至已训练的人工智能模型中,获取所述人工智能模型输出的阻滞规划路径,包括:

    4.根据权利要求3所述的基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,其特征在于,所述将所述目标识别结果以及所述目标识别结果的特征输入至所述路径规划子模型中,基于所述路径规划子模型输出的所述阻滞规划路径,包括:

    5.根据权利要求4所述的基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,其特征在于,所述基于所述阻滞目标点生成皮肤穿刺点,包括:

    6.根据权利要求3所述的基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法,其特征在于,所述目标识别结果还包括所述实时超声图像中的阻滞器械;所述将所述阻滞规划路径与所述实时超声图像进行合成,得到合成图像,包括:

    7.一种基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航系统,其特征在于,包括:

    8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法。

    9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法。

    10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法。


    技术总结
    本发明提供基于人工智能与无线混合现实超声成像的竖脊肌阻滞导航方法及系统,涉及医疗设备技术领域。方法包括:将实时超声图像输入至已训练的人工智能模型中,获取人工智能模型输出的阻滞规划路径,将阻滞规划路径与实时超声图像进行合成,得到合成图像;将合成图像发送至显示设备中进行显示;其中,人工智能模型基于多组训练数据训练得到,每组训练数据包括样本超声图像以及样本超声图像对应的阻滞规划数据标签。本发明可以为临床操作提供可视化的阻滞操作导航,降低神经阻滞穿刺操作难度,提高神经阻滞穿刺操作可靠性。

    技术研发人员:李锐,徐国林,张野,许建国
    受保护的技术使用者:安徽医科大学第二附属医院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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