[发明专利]一种基于图像分割的自动化瓣膜支架输送系统

说明书

本发明涉及一种基于图像分割的自动化瓣膜支架输送系统，由以下3个部分组成：远程控制软件、机械臂、支架输送装置；所述的远程控制软件包括参数设置页面、超声图像预选标记页面、过程控制页面，通过Wi‑Fi与输送装置和机械臂分别建立远程连接；所述的机械臂采用六轴机械臂，在手术过程中进行瓣膜支架的位置调整；所述的支架输送装置主要作用是携带压缩后的瓣膜支架进入心脏，完成释放和固定。其优点表现在：能够实时监测输送装置位置、二尖瓣活动状态、人工支架释放阶段等，并将相应信息反馈给控制器和机械臂，高度自动化、分阶段地完成心脏瓣膜支架的置入和释放，解决现有瓣膜输送系统可控性、精确性、安全性低的问题，同时保护术者免于辐射危害。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种基于图像分割的自动化瓣膜支架输送系统。

背景技术

二尖瓣关闭不全(Mitral Regurgitation，MR)是最为常见的瓣膜疾病，在一般人群中的发病率约为1.7％。据统计，中国患有严重二尖瓣关闭不全的人约有2000万。严重的MR将严重损害心脏功能，增加心力衰竭的风险，从而威胁人的健康和寿命。未经手术治疗的严重MR患者中，5年内的死亡率高达50％，且存活的患者中有90％将会发展至心衰阶段。

在当前的诊疗实践中，研究的热点为经导管二尖瓣瓣膜置入术(TMVI)。TMVI是一种借助介入技术，将人工瓣膜置入心脏以完成瓣膜置换的微创手术，具有创伤小，恢复快的特点。其中，输送系统是进行TMVI手术时的重要部分，主要作用是携带压缩后的瓣膜支架进入心脏，完成释放和固定。输送系统的优劣决定着TMVI手术的成败。

在现有技术中，TMVI手术过程均为全手动操作。术前，医生通过CT进行二尖瓣瓣环分析，确定最佳入路及相关信息。术中，医生还需要全程在左心室食道超声造影的引导下进行瓣膜植入，同时辅以数字减影血管造影(Digital subtraction angiography，DSA)进行判断。然而，在DSA下进行瓣膜置换术，术者须长期处于辐射环境中，有害身体健康。此外，二尖瓣瓣膜支架的置入过程较复杂，手动操作易带来控制不稳定、定位不精确的问题，且由于患者的解剖参数不同，现有技术也无法做到预先调节。

中国专利文献：CN201721010385.5，申请日20170814，专利名称为：一种二尖瓣膜支架输送系统。公开了一种二尖瓣膜支架输送系统，包括：设有第一按钮的手柄；外管，可移动地设置在手柄上，与第一按钮连接，第一按钮控制外管在手柄上滑动；内管，位于外管中，其第一端固定在手柄上，内外管之间具有间隙；锥形尖头，设置在内管的第二端处；瓣膜支架连接结构，包括多个条形结构，条形结构的第一端固定在内管上，第二端为自由端，其自由端处设有用于固定二尖瓣膜支架的夹持部。

上述专利文献中的一种二尖瓣膜支架输送系统，当第一按钮处于打开状态时，瓣膜支架连接结构露出外管，且条形结构的自由端处于向远离所述内管的方向弯曲的状态，该实用新型的输送系统在输送瓣膜支架的过程中可以有效保证瓣膜支架的稳定装载及准确释放瓣膜支架，有效提高了手术成功率；但是该瓣膜支架输送系统仍然为手动操作，故易带来控制不稳定、定位不精确的问题。另外，本申请人曾申请过发明专利名称(公开日2021.07.16)为：一种基于远程控制的电动支架输送装置。该电动支架输送系统解决目前二尖瓣瓣膜置换技术上，操作复杂，精准度低，手术失败率高的问题，切实减少患者创伤、降低术者难度、提高手术成功率、减少术后并发症，能够简化操作过程，保证二尖瓣瓣膜置入的精确定位以及精准释放，为二尖瓣瓣膜置换技术的发展做出贡献，但是其在操作过程中同样需要手动操作，未达到自动化级别的瓣膜支架输送。

综上所述，亟需一种能够实时监测输送装置位置、二尖瓣活动状态、人工支架释放阶段等，并将相应信息反馈给控制器和机械臂，高度自动化、分阶段地完成心脏瓣膜支架的置入和释放，解决现有瓣膜输送系统可控性、精确性、安全性低的问题，同时保护术者免于辐射危害的一种基于图像分割的自动化瓣膜支架输送系统。而关于该系统目前则没有相关的报道。

发明内容