【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及醫療器械，特別是涉及一種支氣管鏡實時輔助導航方法、裝置及電子設備。
技術介紹
1、在現代醫療技術中，支氣管鏡檢查作為一種非侵入性或微創性的檢查手段，對于評估和治療呼吸道及肺部疾病具有重要意義。該檢查通過利用支氣管鏡這一精密的光學儀器，使醫生能夠直觀地觀察到氣道內部的細微結構，從而進行病變識別、組織采樣等操作。然而，盡管支氣管鏡檢查在臨床應用上取得了顯著成效，但在實際操作過程中，尤其是組織采樣環節，仍面臨著一系列挑戰。
2、支氣管結構復雜多變，包括眾多分支和曲折的通道，這為醫生的操作帶來了極大的難度。在進行組織采樣時，由于氣道黏膜的脆弱性，極易因器械接觸或操作不當而引發局部出血。一旦出血發生，血液往往會迅速覆蓋鏡頭，導致視野嚴重受限，使得醫生難以準確判斷采樣位置，進而增加了操作難度和風險。
3、目前，市場上廣泛使用的支氣管鏡系統主要依賴于醫生自身的經驗和直覺進行導航和操作，缺乏在視野受阻時的有效輔助手段。盡管一些先進的支氣管鏡系統已經配備了高清成像和放大功能，但這些改進仍然無法從根本上解決血液遮擋視野的問題。因此，在實際操作中，醫生往往需要在有限的視野內迅速做出判斷，這不僅增加了采樣精度降低的風險，還可能導致漏采或誤采的情況發生，對患者的治療效果和安全性構成潛在威脅。
4、因此，提出一種支氣管鏡實時輔助導航方法、裝置及電子設備。
技術實現思路
1、本說明書提供一種支氣管鏡實時輔助導航方法、裝置及電子設備，結合實時軌跡追蹤與誘導管道技術
2、本說明書提供一種支氣管鏡實時輔助導航方法，包括：
3、獲取支氣管鏡歷史運動數據、支氣管鏡實時操作數據；
4、分析所述支氣管鏡歷史運動數據得到氣道關鍵結構，并構建氣道三維模型；
5、基于所述支氣管鏡實時操作數據與所述三維模型進行比對，生成實時虛擬誘導管道。
6、可選的，所述分析所述支氣管鏡歷史運動數據得到氣道關鍵結構，并構建氣道三維模型，包括：
7、分析所述支氣管鏡歷史運動數據，得到氣道關鍵結構三維坐標、軌跡點三維坐標及其時間戳；
8、通過卡爾曼濾波模型和/或粒子濾波模型對所述軌跡點三維坐標進行校正，并保存校正后的軌跡點三維坐標及其時間戳；
9、通過貝塞爾曲線和/或樣條插值法對所述矯正后的軌跡點三維坐標及其時間戳進行平滑處理，得到歷史軌跡曲線；
10、基于所述氣道關鍵結構三維坐標和所述歷史軌跡曲線，構建氣道三維模型。
11、可選的，所述基于所述支氣管鏡實時操作數據與所述三維模型進行比對，生成實時虛擬誘導管道，包括：
12、所述支氣管鏡實時操作數據包括支氣管鏡當前視野數據、支氣管鏡當前位置三維坐標；
13、通過圖像處理模型對所述支氣管鏡當前視野數據進行識別，確定支氣管鏡當前視野遮擋區域；
14、對所述支氣管將當前視野遮擋區域進行血液遮擋識別，確定支氣管鏡當前血液遮擋區域；
15、基于所述支氣管鏡實時操作數據與所述三維模型進行比對，構建血液遮擋區域補償路徑，并生成實時虛擬誘導管道。
16、可選的，所述圖像處理模型包括邊緣檢測模型、顏色檢測模型。
17、可選的，所述血液遮擋識別的方式包括直方圖均衡化模型和/或所述邊緣檢測模型。
18、可選的，所述對所述支氣管將當前視野遮擋區域進行血液遮擋識別，確定支氣管鏡當前血液遮擋區域，包括：
19、
20、其中，gx為圖像在水平方向上的梯度算子矩陣，gy為圖像在垂直方向上的梯度算子矩陣；g為總梯度幅值。
21、可選的，所述生成實時虛擬誘導管道，包括：
22、q(s,a)＝q(s,a)+α[r+γ*maxq(s∞,a∞)-q(s,a)]
23、其中，q(s,a)為當前狀態s下執行動作a的評分，α為學習率，r為回報值，γ為折扣率，q(s∞,a∞)為在新的狀態s'下選擇的下一個動作a'的評分；
24、通過迭代更新q值選擇最佳路徑，生成實時虛擬誘導管道。
25、本說明書提供一種支氣管鏡實時輔助導航裝置，包括：
26、獲取模塊，用于獲取支氣管鏡歷史運動數據、支氣管鏡實時操作數據；
27、分析模塊，用于分析所述支氣管鏡歷史運動數據得到氣道關鍵結構，并構建氣道三維模型；
28、生成模塊，用于基于所述支氣管鏡實時操作數據與所述三維模型進行比對，生成實時虛擬誘導管道。
29、可選的，所述分析模塊，包括：
30、分析所述支氣管鏡歷史運動數據，得到氣道關鍵結構三維坐標、軌跡點三維坐標及其時間戳；
31、通過卡爾曼濾波模型和/或粒子濾波模型對所述軌跡點三維坐標進行校正，并保存校正后的軌跡點三維坐標及其時間戳；
32、通過貝塞爾曲線和/或樣條插值法對所述矯正后的軌跡點三維坐標及其時間戳進行平滑處理，得到歷史軌跡曲線；
33、基于所述氣道關鍵結構三維坐標和所述歷史軌跡曲線，構建氣道三維模型。
34、可選的，所述生成模塊，包括：
35、所述支氣管鏡實時操作數據包括支氣管鏡當前視野數據、支氣管鏡當前位置三維坐標；
36、通過圖像處理模型對所述支氣管鏡當前視野數據進行識別，確定支氣管鏡當前視野遮擋區域；
37、對所述支氣管將當前視野遮擋區域進行血液遮擋識別，確定支氣管鏡當前血液遮擋區域；
38、基于所述支氣管鏡實時操作數據與所述三維模型進行比對，構建血液遮擋區域補償路徑，并生成實時虛擬誘導管道。
39、可選的，所述圖像處理模型包括邊緣檢測模型、顏色檢測模型。
40、可選的，所述血液遮擋識別的方式包括直方圖均衡化模型和/或所述邊緣檢測模型。
41、可選的，所述對所述支氣管將當前視野遮擋區域進行血液遮擋識別，確定支氣管鏡當前血液遮擋區域，包括：
42、
43、其中，gx圖像在水平方向上的梯度算子矩陣，gy為圖像在垂直方向上的梯度算子矩陣；g為總梯度幅值。
44、可選的，所述生成實時虛擬誘導管道，包括：
45、q(s,a)＝q(s,a)+α[r+γ*maxq(s′,a′)-q(s,a)]
46、其中，q(s,a)為當前狀態s下執行動作a的評分，α為學習率，r為回報值，γ為折扣率，q(s′,a′)為在新的狀態s'下選擇的下一個動作a'的評分；
47、通過迭代更新q值選擇最佳路徑，生成實時虛擬誘導管道。
48、本說明書還提供一種電子設備，其中，該電子設備包括：
49、處理器；以及，
50、存儲計算機可執行指令的存儲器，所述可執行指令在被執行時使所述處理器執行上述任一項方法。
51、本說明書還提供一種計算機可讀存儲介質，其中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述分析所述支氣管鏡歷史運動數據得到氣道關鍵結構，并構建氣道三維模型，包括：
3.如權利要求2所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述基于所述支氣管鏡實時操作數據與所述三維模型進行比對，生成實時虛擬誘導管道，包括：
4.如權利要求3所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述圖像處理模型包括邊緣檢測模型、顏色檢測模型。
5.如權利要求4所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述血液遮擋識別的方式包括直方圖均衡化模型和/或所述邊緣檢測模型。
6.如權利要求5所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述對所述支氣管將當前視野遮擋區域進行血液遮擋識別，確定支氣管鏡當前血液遮擋區域，包括：
7.如權利要求6所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述生成實時虛擬誘導管道，包括：
8.一種支氣管鏡實時輔助導航裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設備，其中，
10.一種計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機可讀存儲介質存儲一個或多個程序，所述一個或多個程序當被處理器執行時，實現權利要求1-7中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述分析所述支氣管鏡歷史運動數據得到氣道關鍵結構，并構建氣道三維模型，包括：
3.如權利要求2所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述基于所述支氣管鏡實時操作數據與所述三維模型進行比對，生成實時虛擬誘導管道，包括：
4.如權利要求3所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述圖像處理模型包括邊緣檢測模型、顏色檢測模型。
5.如權利要求4所述的支氣管鏡實時輔助導航方法，其特征在于，所述血液遮擋識別的方式包括直方圖...
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