[发明专利]基于优化镇静管理和区域阻滞骨科麻醉术中图像处理系统

说明书

本发明属于图像处理技术领域，公开了一种基于优化镇静管理和区域阻滞骨科麻醉术中图像处理系统，图像处理系统包括：超声波影像获取模块、操作状态检测模块、主控模块、图像处理模块三维导航模块、存储模块、显示模块。本发明通过图像处理模块避免了医生人工进行病变组织识别，提高了图像识别效率，并且无需要求医生具有较强的病变识别能力，降低了人工成本；同时通过三维导航模块将虚拟的用户手术部位的骨骼图像和手术器械进入用户身体内部具体位置的三维图像叠加在医生真实的视野之上，在手术过程中进行实时导航，大大加快医生手术操作的效率，以实现更加安全、准确、高效的完成手术。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种基于优化镇静管理和区域阻滞骨科麻醉术中图像处理系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

由于脑功能的退变，骨质疏松等因素的存在，高龄用户是接受骨科手术的主要群体，其中四肢手术是主要的手术种类之一。目前用于这一类手术的主要麻醉方式有全身麻醉，区域阻滞，其中区域阻滞又包括椎管内麻醉和外周神经阻滞。就全身麻醉而言，大剂量的全身麻醉药物的使用，尤其是阿片类药物，会对用户的生理功能产生严重的影响，并且可能对用户麻醉和手术过程中的血流动力学产生严重的影响，更为重要的是，术后谵妄，恶心呕吐等并发症都与这类药物的使用有关。另外，侵入性的气道管理可能会促使肺功能不全，肺部感染的用户术后出现更为严重的肺部并发症。

区域麻醉(RA)被认为是避免使用全身麻醉(GA)药物，特别是能够减少可能与POD有关的阿片类药物的使用，椎管内麻醉一直被认为是老年用户下肢手术的优选方法。不幸的是，禁忌症和穿刺困难限制了椎管内麻醉的应用，同时椎管内麻醉对这些用户术后泌尿系统的影响不容忽视。随着超声和神经刺激仪在临床麻醉中的使用，外周神经阻滞可以满足四肢手术麻醉的镇痛需求。

作为对RA的补充，术中镇静有益于避免姿势不适，避免术中回忆，减少交感神经和副交感神经反射，因此对于接受骨科手术的用户来说是非常必要的。目前临床麻醉常用的镇静药物包括苯二氮卓类药物，丙泊酚，吸入麻醉药物。其中苯二氮卓类药物被报道与用户术后认知功能下降可能存在一定关系。尽管缺乏证据证明异丙酚与POD发生率之间的关系，但相关研究的结果表明，异丙酚术中深度镇静与POD发生率较高有关。对于吸入麻醉药，需要利用相关的侵入性气道管理方法配合来实施镇静。然而，现有骨科手术中人工进行病变识别，误差大，效率低；同时现有的手术引导定位复杂，需要在术前进行用户手术部位位置的标定，每一件手术器械也必须是特制的，才能被定位系统识别；其次，导引系统操作复杂，在一定程度上增加了手术的负担；并且该导引系统价格昂贵，一般医院无法承受。

波的弥散方程一般为一个关于波数与频率的二元超越方程，当求解复波数域中弥散关系的解时，方程变为更复杂的三元超越方程，而且弥散方程的系数是可能含有复数的，因此这类问题的求解很困难，一般只能对极特殊的十分简单的情况求解出弥散关系，这对于各种不同结构的声波传感器的分析是远远不够的。

大多数结构光三维测量系统，结构光投影方向和摄像机探测方向之间存在一个夹角，因此投影一个正弦光栅(直条纹)到被测三维表面，从另一个方向观察到的是变形条纹，通过计算条纹的变形量重建三维面形。投影光轴和观察光轴之间的夹角越大，变形量越大，重建精度越高。然而，对于复杂的三维面形，夹角越大可能产生的遮挡和阴影问题越严重。与三角测量相对应，将投影光轴和观察光轴重合的测量方法称为“垂直测量”。基于调制度测量的三维面形测量方法采用了垂直测量原理，从而摆脱了基于三角测量原理的光学三维传感方法中阴影、遮挡等限制，可以实现表面高度变化剧烈或不连续的物体的测量。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有骨科手术中人工进行病变识别，误差大，效率低；