CN117137450B - 一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法和系统，其中方法包括：跟踪获取皮瓣移植术的手术图像；当手术图像中出现游离皮瓣时，基于手术图像，对游离皮瓣进行血运评估；将血运评估结果标记于手术图像中；当手术图像中显示正在进行皮瓣缝合时，基于手术图像，确定缝合导航标记策略；基于缝合导航标记策略，在手术图像中进行缝合导航标记。本发明基于手术图像，对游离皮瓣进行血运评估，将血运评估结果标记于手术图像中，辅助手术医生进血运情况确定，基于手术图像，确定缝合导航标记策略，在手术图像中进行缝合导航标记，辅助手术医生确定缝合方案，更加智能化，同时，也更加人性化。

Description

一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机数据处理技术领域，特别涉及一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法和系统。

背景技术

目前，手术医生在执行皮瓣移植术时，当游离皮瓣从患者身上的供区切开后，需要持续对游离皮瓣进行血运评估，通过观察游离皮瓣的表面颜色、毛细血管充盈情况等确定血运情况，缺少智能化辅助进行血运评估的方案，另外，手术医生将游离皮瓣缝合至受区时，需要自行确定缝合方案，也缺少智能化辅助。

因此，亟需一种解决办法。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法，基于手术图像，对游离皮瓣进行血运评估，将血运评估结果标记于手术图像中，辅助手术医生进血运情况确定，基于手术图像，确定缝合导航标记策略，在手术图像中进行缝合导航标记，辅助手术医生确定缝合方案，更加智能化，同时，也更加人性化。

本发明实施例提供的一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法，包括：

跟踪获取皮瓣移植术的手术图像；

当所述手术图像中出现游离皮瓣时，基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估；所述游离皮瓣包括：由供瓣区切开即将移植到受瓣区的皮瓣；

将所述血运评估结果标记于所述手术图像中；

当所述手术图像中显示正在进行皮瓣缝合时，基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略；

基于所述缝合导航标记策略，在所述手术图像中进行缝合导航标记。

优选的，所述跟踪获取皮瓣移植术的手术图像，包括：

获取皮瓣移植术的手术阶段；

从预设的手术图像跟踪获取策略库中确定所述手术阶段对应的手术图像跟踪获取策略；

基于所述手术图像跟踪获取策略，跟踪获取所述手术图像。

优选的，所述基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估，包括：

将所述手术图像输入至预设的血运评估模型中；

获取所述血运评估模型输出的所述血运评估结果；

和/或，

基于预设的第一特征提取模板，对所述手术图像进行皮瓣特征提取，获得皮瓣特征集；

基于所述皮瓣特征集，构建所述游离皮瓣的第一特征描述向量；

从预设的血运评估库中确定所述第一特征描述向量对应的所述血运评估结果。

优选的，所述基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略，包括：

将所述手术图像输入至预设的缝合导航标记策略确定模型中；

获取所述缝合导航标记策略确定模型输出的所述缝合导航标记策略；

和/或，

基于预设的第二特征提取模板，对所述手术图像进行缝合特征提取，获得缝合特征集；

基于所述缝合特征集，构建皮瓣缝合的第二特征描述向量；

从预设的缝合导航标记策略确定库中确定所述第二特征描述向量对应的所述缝合导航标记策略。

优选的，基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法，还包括：

对所述血运评估模型进行补充训练；

其中，所述对所述血运评估模型进行补充训练，包括：

基于预设的样本供给问询模板，对预设的样本供给节点进行问询；

当所述样本供给节点返回训练样本时，对所述训练样本进行质量验证；

当验证通过后，基于所述训练样本，对所述血运评估模型进行补充训练。

优选的，所述对所述训练样本进行质量验证，包括：

获取所述训练样本的样本来源与所述样本供给节点之间的关联关系；

解析所述关联关系的关系类型；所述关系类型包括：主动关系和被动关系；

当所述关系类型为所述主动关系时，通过所述样本供给节点获取所述样本来源的准保值；

当所述准保值大于等于预设的准保阈值时，所述训练样本质量验证通过；

当所述关系类型为所述被动关系时，通过样本供给节点获取所述样本来源的历史来源意图以及来源实例库；

基于所述历史来源意图的意图产生时间，将所述历史来源意图设置于预设的时间轴线上；

从所述时间轴线上确定符合连续意图条件的连续意图序列；

基于所述连续意图序列的起始所述历史来源意图的所述意图产生时间，生成时间区间；

基于预设的区间扩大规则，对所述时间区间进行扩大，获得扩大时间区间；

从所述来源实例库中确定所述扩大时间区间内发生的来源实例；

统计连续意图序列内的所述历史来源意图的意图类型；

获取所述意图类型对应的预设的标准来源实例库；

统计存在于所述标准来源实例库中的所述来源实例的实例数目；

当所述实例数目大于等于预设的数目阈值时，所述训练样本质量验证通过；

其中，所述连续意图条件包括：

所述连续意图序列内两两相邻所述历史来源意图之间的相似度的平均值小于等于预设的平均阈值；

所述连续意图序列内至少有N个所述历史来源意图。

本发明实施例提供的一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像系统，包括：

手术图像跟踪获取模块，用于跟踪获取皮瓣移植术的手术图像；

血运评估模块，用于当所述手术图像中出现游离皮瓣时，基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估；所述游离皮瓣包括：由供瓣区切开即将移植到受瓣区的皮瓣；

血运评估结果标记模块，用于将所述血运评估结果标记于所述手术图像中；

缝合导航标记策略确定模块，用于当所述手术图像中显示正在进行皮瓣缝合时，基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略；

缝合导航标记模块，用于基于所述缝合导航标记策略，在所述手术图像中进行缝合导航标记。

优选的，所述手术图像跟踪获取模块跟踪获取皮瓣移植术的手术图像，包括：

获取皮瓣移植术的手术阶段；

从预设的手术图像跟踪获取策略库中确定所述手术阶段对应的手术图像跟踪获取策略；

基于所述手术图像跟踪获取策略，跟踪获取所述手术图像。

优选的，所述血运评估模块基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估，包括：

将所述手术图像输入至预设的血运评估模型中；

获取所述血运评估模型输出的所述血运评估结果；

和/或，

基于预设的第一特征提取模板，对所述手术图像进行皮瓣特征提取，获得皮瓣特征集；

基于所述皮瓣特征集，构建所述游离皮瓣的第一特征描述向量；

从预设的血运评估库中确定所述第一特征描述向量对应的所述血运评估结果。

优选的，所述缝合导航标记策略确定模块基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略，包括：

将所述手术图像输入至预设的缝合导航标记策略确定模型中；

获取所述缝合导航标记策略确定模型输出的所述缝合导航标记策略；

和/或，

基于预设的第二特征提取模板，对所述手术图像进行缝合特征提取，获得缝合特征集；

基于所述缝合特征集，构建皮瓣缝合的第二特征描述向量；

从预设的缝合导航标记策略确定库中确定所述第二特征描述向量对应的所述缝合导航标记策略。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法的示意图；

图2为本发明实施例中一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法，如图1所示，包括：

步骤S1：跟踪获取皮瓣移植术的手术图像；手术图像可以通过手术台上方的摄像机进行获取；

步骤S2：当所述手术图像中出现游离皮瓣时，基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估；所述游离皮瓣包括：由供瓣区切开即将移植到受瓣区的皮瓣；

步骤S3：将所述血运评估结果标记于所述手术图像中；

步骤S4：当所述手术图像中显示正在进行皮瓣缝合时，基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略；

步骤S5：基于所述缝合导航标记策略，在所述手术图像中进行缝合导航标记。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本申请基于手术图像，对游离皮瓣进行血运评估，将血运评估结果标记于手术图像中，辅助手术医生进血运情况确定，基于手术图像，确定缝合导航标记策略，在手术图像中进行缝合导航标记，辅助手术医生确定缝合方案，更加智能化，同时，也更加人性化。

在一个实施例中，所述跟踪获取皮瓣移植术的手术图像，包括：

获取皮瓣移植术的手术阶段；手术阶段包括：从供区切开游离皮瓣、转移游离皮瓣、将游离皮瓣缝合至受区等；

从预设的手术图像跟踪获取策略库中确定所述手术阶段对应的手术图像跟踪获取策略；不同手术阶段预设有不同的手术图像跟踪获取策略，比如：手术阶段为从供区切开游离皮瓣，则镜头对准患者供区；

基于所述手术图像跟踪获取策略，跟踪获取所述手术图像。

在一个实施例中，所述基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估，包括：

将所述手术图像输入至预设的血运评估模型中；血运评估模型为将大量的游离皮瓣图像和对应的血运情况作为训练样本，对神经网络模型进行训练至收敛的人工智能模型，其能根据手术图像，确定血运评估结果；

获取所述血运评估模型输出的所述血运评估结果；

和/或，

基于预设的第一特征提取模板，对所述手术图像进行皮瓣特征提取，获得皮瓣特征集；皮瓣特征集包括：颜色特征、毛细血管充盈特征等；

基于所述皮瓣特征集，构建所述游离皮瓣的第一特征描述向量；基于皮瓣特征集，以向量形式构建第一特征描述向量；

从预设的血运评估库中确定所述第一特征描述向量对应的所述血运评估结果。血运评估库中有不同第一特征描述向量对应的血运评估结果。

在一个实施例中，所述基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略，包括：

将所述手术图像输入至预设的缝合导航标记策略确定模型中；缝合导航标记策略确定模型为将大量的历史皮瓣移植手术图像和标记的游离皮瓣与受区的缝合方法作为训练样本，对神经网络模型进行训练至收敛的人工智能模型，其能根据手术图像，确定缝合导航标记策略；

获取所述缝合导航标记策略确定模型输出的所述缝合导航标记策略；

和/或，

基于预设的第二特征提取模板，对所述手术图像进行缝合特征提取，获得缝合特征集；缝合特征集包括：受区的形状特征、面积大小特征等；

基于所述缝合特征集，构建皮瓣缝合的第二特征描述向量；基于缝合特征集，以向量形式构建第二特征描述向量；

从预设的缝合导航标记策略确定库中确定所述第二特征描述向量对应的所述缝合导航标记策略。缝合导航标记策略确定库中有不同第二特征描述向量对应的缝合导航标记策略。

在一个实施例中，基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像方法，还包括：

对所述血运评估模型进行补充训练；

其中，所述对所述血运评估模型进行补充训练，包括：

基于预设的样本供给问询模板，对预设的样本供给节点进行问询；样本供给节点为一网络节点，与提供对血运评估模型进行补充训练的训练样本的提供方对接；问询时，询问样本供给节点是否有训练样本需要提供；

当所述样本供给节点返回训练样本时，对所述训练样本进行质量验证；

当验证通过后，基于所述训练样本，对所述血运评估模型进行补充训练。质量验证通过后，再基于训练样本对血运评估模型进行补充训练，保证训练质量；持续对血运评估模型进行补充训练，提升血运评估模型用于进行血运评估的能力。

在具体应用中，激光淋巴成像检查仪增加了“血瓣”(皮瓣血运)功能模块。

在乳房再造或外科整形过程中，为医生评估手术位置与缝合组织的血运流通的效果，设置了两种评估标准：一是血运RV：相对值评估；二是血运AV：绝对值评估。

RV操作方法：首先拖动基准值100％到欲确定参考的位置(一般指认为可做参考组织位置)，然后再拖动相对值(有1到10个位置可使用)到相对的位置(一般指需评估的组织位置)。然后依据基准值评估各个相对位置的血运情况(由百分比值表示，与参考置对比，值越高血运情况越好)，这样当所有相对的位置的血运情况都很高时，说明血运评估的效果最好。

AV操作方法：直接依次拖动各个绝对值到欲确定评估血运的位置(一般指需评估的组织位置)，拖动绝对值(有1到10个位置可使用)。然后直接评估各个绝对位置的血运情况(值越高血运情况越好)，这样当所有绝对的位置的血运情况都很高时，说明血运评估的效果最好。

以上RV操作方法及AV操作方法交替结合进行评估效果更好。

在一个实施例中，所述对所述训练样本进行质量验证，包括：

获取所述训练样本的样本来源与所述样本供给节点之间的关联关系；样本来源可以为医院、专业于皮瓣移植术的医师等；

解析所述关联关系的关系类型；所述关系类型包括：主动关系和被动关系；关联关系分为主动和被动，主动可以为，比如：样本供给节点主动请求样本来源提供，被动可以为，比如：样本来源向样本供给节点提供；

当所述关系类型为所述主动关系时，通过所述样本供给节点获取所述样本来源的准保值；准保值代表样本供给节点对样本来源的可信性进行准保的程度，准保值越大，准保程度越大；

当所述准保值大于等于预设的准保阈值时，所述训练样本质量验证通过；准保阈值可以为，比如：80；

当所述关系类型为所述被动关系时，通过样本供给节点获取所述样本来源的历史来源意图以及来源实例库；历史来源意图为历史上样本来源向样本供给节点提供的意图，比如：无偿共享、数据互相分享(提供训练样本，以要求样本供给节点提供其他数据)等；来源实例库中有样本来源历史上产生的大量的来源实例，样本来源为样本来源与样本供给节点之间发生的数据共享、传输记录；

基于所述历史来源意图的意图产生时间，将所述历史来源意图设置于预设的时间轴线上；设置时，将历史来源意图设置于时间轴线上意图产生时间对应的时间轴线位置处；

从所述时间轴线上确定符合连续意图条件的连续意图序列；

基于所述连续意图序列的起始所述历史来源意图的所述意图产生时间，生成时间区间；

基于预设的区间扩大规则，对所述时间区间进行扩大，获得扩大时间区间；区间扩大规则为将时间区间的终点延长一定时间长度，比如：20天；

从所述来源实例库中确定所述扩大时间区间内发生的来源实例；

统计连续意图序列内的所述历史来源意图的意图类型；

获取所述意图类型对应的预设的标准来源实例库；标准来源实例库中为意图类型下应产生的来源实例，即标准来源实例；

统计存在于所述标准来源实例库中的所述来源实例的实例数目；当来源实例存在于标准来源实例库中时，说明连续意图序列内的历史来源意图真实；

当所述实例数目大于等于预设的数目阈值时，所述训练样本质量验证通过；数目阈值可以为，比如：15；当实例数目较多时，说明样本来源可信，训练样本质量验证通过；

其中，所述连续意图条件包括：

所述连续意图序列内两两相邻所述历史来源意图之间的相似度的平均值小于等于预设的平均阈值；平均阈值可以为，比如：70；当平均值较小时，说明连续意图序列内样本来源的意图变化较大，需要进行可信验证；

所述连续意图序列内至少有N个所述历史来源意图。N为正整数，可由技术人员根据实际需求提前设定。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本发明实施例对训练样本进行质量验证时，根据样本来源与样本供给节点之间的关联关系的关系类型的不同，分别进行验证，提升了质量验证的精准性和全面性；另外，引入准保值，提升质量验证效率；其次，引入连续意图条件和标准来源实例库等，进一步提升质量验证效率。

本发明实施例提供了一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像系统，如图2所示，包括：

手术图像跟踪获取模块1，用于跟踪获取皮瓣移植术的手术图像；

血运评估模块2，用于当所述手术图像中出现游离皮瓣时，基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估；所述游离皮瓣包括：由供瓣区切开即将移植到受瓣区的皮瓣；

血运评估结果标记模块3，用于将所述血运评估结果标记于所述手术图像中；

缝合导航标记策略确定模块4，用于当所述手术图像中显示正在进行皮瓣缝合时，基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略；

缝合导航标记模块5，用于基于所述缝合导航标记策略，在所述手术图像中进行缝合导航标记。

所述手术图像跟踪获取模块1跟踪获取皮瓣移植术的手术图像，包括：

获取皮瓣移植术的手术阶段；

从预设的手术图像跟踪获取策略库中确定所述手术阶段对应的手术图像跟踪获取策略；

基于所述手术图像跟踪获取策略，跟踪获取所述手术图像。

所述血运评估模块2基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估，包括：

将所述手术图像输入至预设的血运评估模型中；

获取所述血运评估模型输出的所述血运评估结果；

和/或，

基于预设的第一特征提取模板，对所述手术图像进行皮瓣特征提取，获得皮瓣特征集；

基于所述皮瓣特征集，构建所述游离皮瓣的第一特征描述向量；

从预设的血运评估库中确定所述第一特征描述向量对应的所述血运评估结果。

所述缝合导航标记策略确定模块4基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略，包括：

将所述手术图像输入至预设的缝合导航标记策略确定模型中；

获取所述缝合导航标记策略确定模型输出的所述缝合导航标记策略；

和/或，

基于预设的第二特征提取模板，对所述手术图像进行缝合特征提取，获得缝合特征集；

基于所述缝合特征集，构建皮瓣缝合的第二特征描述向量；

从预设的缝合导航标记策略确定库中确定所述第二特征描述向量对应的所述缝合导航标记策略。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像系统，其特征在于，包括：

手术图像跟踪获取模块，用于跟踪获取皮瓣移植术的手术图像；

血运评估模块，用于当所述手术图像中出现游离皮瓣时，基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估；所述游离皮瓣包括：由供瓣区切开即将移植到受瓣区的皮瓣；

血运评估结果标记模块，用于将所述血运评估结果标记于所述手术图像中；

缝合导航标记策略确定模块，用于当所述手术图像中显示正在进行皮瓣缝合时，基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略；

缝合导航标记模块，用于基于所述缝合导航标记策略，在所述手术图像中进行缝合导航标记；

所述基于皮瓣血运评估的皮瓣移植术成像系统的方法，包括：

跟踪获取皮瓣移植术的手术图像；

当所述手术图像中出现游离皮瓣时，基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估；所述游离皮瓣包括：由供瓣区切开即将移植到受瓣区的皮瓣；

将所述血运评估结果标记于所述手术图像中；

当所述手术图像中显示正在进行皮瓣缝合时，基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略；

基于所述缝合导航标记策略，在所述手术图像中进行缝合导航标记；

所述跟踪获取皮瓣移植术的手术图像，包括：

获取皮瓣移植术的手术阶段；

从预设的手术图像跟踪获取策略库中确定所述手术阶段对应的手术图像跟踪获取策略；

基于所述手术图像跟踪获取策略，跟踪获取所述手术图像；

所述基于所述手术图像，对所述游离皮瓣进行血运评估，包括：

将所述手术图像输入至预设的血运评估模型中；

获取所述血运评估模型输出的所述血运评估结果；

和/或，

基于预设的第一特征提取模板，对所述手术图像进行皮瓣特征提取，获得皮瓣特征集；

基于所述皮瓣特征集，构建所述游离皮瓣的第一特征描述向量；

从预设的血运评估库中确定所述第一特征描述向量对应的所述血运评估结果；

所述基于所述手术图像，确定缝合导航标记策略，包括：

将所述手术图像输入至预设的缝合导航标记策略确定模型中；

获取所述缝合导航标记策略确定模型输出的所述缝合导航标记策略；

和/或，

基于预设的第二特征提取模板，对所述手术图像进行缝合特征提取，获得缝合特征集；

基于所述缝合特征集，构建皮瓣缝合的第二特征描述向量；

从预设的缝合导航标记策略确定库中确定所述第二特征描述向量对应的所述缝合导航标记策略；

还包括：

对所述血运评估模型进行补充训练；

其中，所述对所述血运评估模型进行补充训练，包括：

基于预设的样本供给问询模板，对预设的样本供给节点进行问询；

当所述样本供给节点返回训练样本时，对所述训练样本进行质量验证；

当验证通过后，基于所述训练样本，对所述血运评估模型进行补充训练；

所述对所述训练样本进行质量验证，包括：

获取所述训练样本的样本来源与所述样本供给节点之间的关联关系；

解析所述关联关系的关系类型；所述关系类型包括：主动关系和被动关系；

当所述关系类型为所述主动关系时，通过所述样本供给节点获取所述样本来源的准保值；

当所述准保值大于等于预设的准保阈值时，所述训练样本质量验证通过；

当所述关系类型为所述被动关系时，通过样本供给节点获取所述样本来源的历史来源意图以及来源实例库；

基于所述历史来源意图的意图产生时间，将所述历史来源意图设置于预设的时间轴线上；

从所述时间轴线上确定符合连续意图条件的连续意图序列；

基于所述连续意图序列的起始所述历史来源意图的所述意图产生时间，生成时间区间；

基于预设的区间扩大规则，对所述时间区间进行扩大，获得扩大时间区间；

从所述来源实例库中确定所述扩大时间区间内发生的来源实例；

统计连续意图序列内的所述历史来源意图的意图类型；

获取所述意图类型对应的预设的标准来源实例库；

统计存在于所述标准来源实例库中的所述来源实例的实例数目；

当所述实例数目大于等于预设的数目阈值时，所述训练样本质量验证通过；

其中，所述连续意图条件包括：

所述连续意图序列内两两相邻所述历史来源意图之间的相似度的平均值小于等于预设的平均阈值；

所述连续意图序列内至少有N个所述历史来源意图。