一种经气道介入安全控制方法及装置与流程

本技术涉及数据处理，尤其涉及一种经气道介入安全控制方法及装置。

背景技术：

1、随着经气道介入机器人、支气管镜导航及人工智能辅助诊疗技术的发展，导航定位、气道分割、器械识别、病灶识别及风险评估等算法已广泛应用于经气道介入系统中，用于辅助机器人完成自动导航、导管推进、转向控制、工具伸出及能量输出等操作。为保证介入过程的安全性，各算法模块通常分别输出对应的计算结果及可信度，并为系统控制及用户决策提供参考依据。

2、现有经气道介入系统通常包括导航定位模块、气道分割模块、器械识别模块、病灶识别模块、风险评估模块、控制模块以及人机交互界面。各算法模块分别计算自身结果及对应可信度，例如导航定位可信度、气道分割可信度、器械识别可信度、病灶识别可信度或风险评估可信度，并将上述信息显示于人机交互界面，由用户结合当前介入状态进行综合判断，决定是否继续执行自动推进、自动转向、导管回撤、工具伸出或能量输出等控制动作。然而，由于现有技术仅分别显示各算法模块的可信度，并由用户进行人工综合判断，因此，当上游模块的可信度降低或多个模块的判断结果发生冲突时，下游控制仍可能继续采用相关结果，导致自动动作的执行条件无法随整体可信状态及时调整。

技术实现思路

1、基于上述现有技术的不足，本技术提供了一种经气道介入安全控制方法及装置，以解决自动动作的执行条件无法随整体可信状态及时调整的问题。

2、为了实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：

3、本技术第一方面提供了一种经气道介入安全控制方法，包括：

4、分别获取多个算法模块对应的可信度数据和待执行控制动作；

5、基于多个所述算法模块之间的依赖关系，对每个所述算法模块的可信度数据进行传播处理，得到每个所述算法模块的传播可信度；

6、基于每个所述算法模块的传播可信度和所述待执行控制动作，确定所述待执行控制动作对应的系统可信度；

7、基于所述系统可信度确定所述待执行控制动作对应的动作许可等级；

8、按照所述动作许可等级控制所述待执行控制动作的执行。

9、可选的，分别获取多个算法模块对应的可信度数据的过程，包括：

10、获取多个算法模块输出的原始可信度；

11、对于每个所述算法模块，根据所述算法模块对应的模块类型读取可信度转换规则；

12、利用所述可信度转换规则对所述原始可信度进行归一化处理，得到归一化可信度数据；

13、对所述归一化可信度数据进行时序稳定处理，得到多个算法模块对应的可信度数据。

14、可选的，所述基于多个所述算法模块之间的依赖关系，对每个所述算法模块的可信度数据进行传播处理，得到每个所述算法模块的传播可信度之前，还包括：

15、分别获取每个所述算法模块对应的时间戳和模块状态信息；

16、基于所述时间戳和所述模块状态信息，判断每个所述算法模块对应的可信度数据是否满足可用条件；所述可用条件包括所述可信度数据属于当前控制周期，且所述模块状态信息表征对应的所述算法模块处于可用状态；

17、若多个所述算法模块对应的可信度数据均满足所述可用条件，则执行所述基于多个所述算法模块之间的依赖关系，对每个所述算法模块的可信度数据进行传播处理，得到每个所述算法模块的传播可信度这一步骤；

18、若至少一个所述算法模块对应的可信度数据不满足所述可用条件，则停止对不满足所述可用条件的可信度数据进行传播处理。

19、可选的，所述基于多个所述算法模块之间的依赖关系，对每个所述算法模块的可信度数据进行传播处理，得到每个所述算法模块的传播可信度，包括：

20、基于多个所述算法模块之间的所述依赖关系，构建模块依赖图；所述模块依赖图包括与多个所述算法模块对应的模块节点、用于连接存在所述依赖关系的模块节点的依赖边以及每条所述依赖边对应的传播权重；

21、基于所述模块依赖图，确定起始算法模块、每个非起始算法模块对应的上游算法模块以及所述模块依赖图对应的传播方向；

22、将所述起始算法模块的可信度数据确定为所述起始算法模块的传播可信度；

23、按照所述模块依赖图对应的所述传播方向，从多个所述非起始算法模块中选取当前算法模块；

24、基于所述当前算法模块对应的上游算法模块的传播可信度和连接所述上游算法模块与所述当前算法模块的依赖边对应的传播权重，确定所述上游算法模块对所述当前算法模块产生的可信度影响量；

25、基于所述当前算法模块的可信度数据和所述可信度影响量，确定所述当前算法模块的传播可信度；

26、在确定所述当前算法模块的传播可信度后，按照所述模块依赖图对应的所述传播方向，将所述当前算法模块对应的下游算法模块选取为新的当前算法模块，并返回执行基于所述当前算法模块对应的上游算法模块的传播可信度和连接所述上游算法模块与所述当前算法模块的依赖边对应的传播权重，确定所述上游算法模块对所述当前算法模块产生的可信度影响量这一步骤，直至得到多个所述算法模块的传播可信度。

27、可选的，在按照所述模块依赖图对应的传播方向，从多个所述非起始算法模块中选取当前算法模块之前，还包括：

28、判断所述模块依赖图中是否存在循环依赖路径；

29、若所述模块依赖图中不存在所述循环依赖路径，则执行所述按照所述模块依赖图对应的传播方向，从多个所述非起始算法模块中选取当前算法模块这一步骤；

30、若所述模块依赖图中存在所述循环依赖路径，则从多个所述算法模块中确定所述循环依赖路径对应的目标算法模块；

31、对所述目标算法模块的可信度数据进行迭代传播处理，得到每次迭代传播处理对应的迭代传播可信度；

32、基于相邻两次迭代传播处理对应的迭代传播可信度，判断迭代传播处理是否满足收敛条件；所述收敛条件用于表征相邻两次迭代传播处理对应的迭代传播可信度趋于稳定；

33、若满足所述收敛条件，则将当前一次迭代传播处理对应的迭代传播可信度确定为所述目标算法模块的传播可信度；

34、若不满足所述收敛条件，则继续执行迭代传播处理，直至迭代传播处理满足所述收敛条件或达到预设迭代次数；

35、若达到所述预设迭代次数且仍不满足所述收敛条件，则基于所述目标算法模块对应的上游算法模块的传播可信度，限制所述目标算法模块的传播可信度。

36、可选的，所述基于每个所述算法模块的传播可信度和所述待执行控制动作，确定所述待执行控制动作对应的系统可信度，包括：

37、确定所述待执行控制动作对应的动作类型；

38、基于所述动作类型，从多个所述算法模块中筛选出与所述待执行控制动作关联的关键算法模块，并将多个所述算法模块中除所述关键算法模块之外的算法模块确定为非关键算法模块，所述关键算法模块为输出结果影响所述待执行控制动作执行的算法模块；

39、分别获取所述关键算法模块对应的关键传播可信度和所述非关键算法模块对应的非关键传播可信度；

40、基于多个所述关键传播可信度确定关键模块可信度，并基于多个所述非关键传播可信度确定非关键模块可信度；

41、基于所述关键模块可信度和所述非关键模块可信度进行聚合处理，得到所述待执行控制动作对应的系统可信度。

42、可选的，所述基于所述系统可信度确定所述待执行控制动作对应的动作许可等级，包括：

43、获取多个预设可信度区间以及每个所述预设可信度区间对应的预设动作许可等级，所述预设动作许可等级包括全许可、限速许可、受限许可和禁止许可；

44、将所述系统可信度分别与多个所述预设可信度区间进行匹配，确定所述系统可信度对应的目标可信度区间；

45、将所述目标可信度区间对应的预设动作许可等级，确定为所述待执行控制动作对应的动作许可等级。

46、可选的，还包括：

47、获取所述系统可信度、所述传播可信度以及所述动作许可等级对应的恢复阈值；

48、若所述系统可信度达到所述恢复阈值且所述传播可信度满足预设恢复条件，则调整所述动作许可等级；所述预设恢复条件包括：所述传播可信度连续达到对应的传播可信度阈值，且与所述待执行控制动作关联的关键算法模块未处于低可信状态；

49、若所述系统可信度未达到所述恢复阈值或者所述传播可信度未满足所述预设恢复条件，则保持所述动作许可等级。

50、本技术第二方面提供了一种经气道介入安全控制装置，包括：

51、获取单元，用于分别获取多个算法模块对应的可信度数据和待执行控制动作；

52、传播单元，用于基于多个所述算法模块之间的依赖关系，对每个所述算法模块的可信度数据进行传播处理，得到每个所述算法模块的传播可信度；

53、可信度确定单元，用于基于每个所述算法模块的传播可信度和所述待执行控制动作，确定所述待执行控制动作对应的系统可信度；

54、等级确定单元，用于基于所述系统可信度确定所述待执行控制动作对应的动作许可等级；

55、控制单元，用于按照所述动作许可等级控制所述待执行控制动作的执行。

56、可选的，所述获取单元，包括：

57、可信度获取子单元，用于获取多个算法模块输出的原始可信度；

58、读取子单元，用于对于每个所述算法模块，根据所述算法模块对应的模块类型读取可信度转换规则；

59、归一化处理子单元，用于利用所述可信度转换规则对所述原始可信度进行归一化处理，得到归一化可信度数据；

60、时序稳定处理子单元，用于对所述归一化可信度数据进行时序稳定处理，得到多个算法模块对应的可信度数据。

61、本技术提供的一种经气道介入安全控制方法及装置，分别获取多个算法模块对应的可信度数据和待执行控制动作；基于多个算法模块之间的依赖关系，对每个算法模块的可信度数据进行传播处理，得到每个算法模块的传播可信度；基于每个算法模块的传播可信度和待执行控制动作，确定待执行控制动作对应的系统可信度；基于系统可信度确定待执行控制动作对应的动作许可等级；按照动作许可等级控制待执行控制动作的执行。本技术将各模块可信度纳入了自动化闭环控制链路，因此能够避免上游模块可信度降低或模块间结果冲突时下游控制仍继续执行相关动作的问题，使自动动作的执行条件能够随整体可信状态及时调整。