[發(fā)明專利]一種機器人輔助穿刺方法、系統(tǒng)及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711283221.4
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107928791A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 黃鋼;沈柏用;潘晶;馮義興;劉勝林;胡文璐;馮慶敏;馬夏怡
• 申請（專利權）人: 上海鈦米機器人科技有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/10;A61B17/34
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

1.一種機器人輔助穿刺方法，其特征在于，包括：

接收穿刺對象的醫(yī)學影像信號，對所述穿刺對象的病灶和軟組織進行建模，得到病灶三維模型和軟組織模型；

根據(jù)所述病灶三維模型和所述軟組織模型，規(guī)劃穿刺路徑；

根據(jù)所述穿刺路徑，確定所述穿刺對象的體表穿刺點和進針角度；

根據(jù)所述體表穿刺點和所述進針角度，控制穿刺執(zhí)行裝置移動至相應的體表穿刺位置，所述穿刺執(zhí)行裝置包括穿刺針和帶動所述穿刺針移動的穿刺動力組件；

根據(jù)所述穿刺路徑，控制所述穿刺針進行穿刺至目標靶點。

2.根據(jù)權利要求1所述的機器人輔助穿刺方法，其特征在于，所述根據(jù)所述穿刺路徑，控制所述穿刺針進行穿刺至目標靶點，具體包括：

獲得根據(jù)預設規(guī)則掃描所述穿刺對象得到的所述穿刺針的實時位置和目標靶點位置，實時修正所述穿刺路徑，并控制所述穿刺針進行穿刺至目標靶點。

3.根據(jù)權利要求2所述的機器人輔助穿刺方法，其特征在于，所述根據(jù)所述穿刺路徑，控制所述穿刺針進行穿刺至目標靶點，具體包括：

接收與所述穿刺針同步的虛擬穿刺組件根據(jù)所述穿刺路徑對虛擬穿刺對象穿刺的實際穿刺路徑信號，根據(jù)所述實際穿刺路徑信號同步控制所述穿刺針對所述穿刺對象進行穿刺。

4.根據(jù)權利要求3所述的機器人輔助穿刺方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取所述穿刺針與軟組織間的阻力信號，并將所述阻力信號發(fā)送至所述虛擬穿刺組件。

5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的機器人輔助穿刺方法，其特征在于，所述根據(jù)所述體表穿刺點和所述進針角度，控制穿刺執(zhí)行裝置移動至相應的體表穿刺位置前，所述方法還包括：

分別獲取所述病灶與CT床間的空間相對坐標、所述病灶與所述體表穿刺點間的空間相對坐標和所述CT床與所述穿刺針的空間相對坐標；

確定所述體表穿刺點與所述穿刺針間的空間相對坐標。

6.一種機器人輔助穿刺系統(tǒng)，其特征在于，包括：

醫(yī)學影像獲取單元，用于接收穿刺對象的醫(yī)學影像信號，對所述穿刺對象的病灶和軟組織進行建模，得到病灶三維模型和軟組織模型；

控制單元，用于根據(jù)所述醫(yī)學影像獲取單元得到的所述病灶三維模型和所述軟組織模型，規(guī)劃穿刺路徑；根據(jù)所述穿刺路徑，確定所述穿刺對象的體表穿刺點和進針角度；根據(jù)所述體表穿刺點和所述進針角度，控制穿刺執(zhí)行裝置移動至相應的體表穿刺位置，所述穿刺執(zhí)行裝置包括穿刺針和帶動所述穿刺針移動的穿刺動力組件；根據(jù)所述穿刺路徑，控制所述穿刺針進行穿刺至目標靶點。

7.根據(jù)權利要求6所述的機器人輔助穿刺系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元具體包括：

穿刺路徑修正單元：用于獲得根據(jù)預設規(guī)則掃描所述穿刺對象得到的所述穿刺針的實時位置和目標靶點位置，實時修正所述穿刺路徑，并控制所述穿刺針進行穿刺至目標靶點。

8.根據(jù)權利要求7所述的機器人輔助穿刺系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元，具體包括：

虛擬穿刺組件信號獲取單元，用于接收與所述穿刺針同步的虛擬穿刺組件根據(jù)所述穿刺路徑對虛擬穿刺對象穿刺的實際穿刺路徑信號；

穿刺針同步控制單元，用于根據(jù)所述虛擬穿刺組件信號獲取單元接收的實際穿刺路徑信號，同步控制所述穿刺針對所述穿刺對象進行穿刺。

9.根據(jù)權利要求8所述的機器人輔助穿刺系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括：

穿刺針力反饋單元，用于獲取所述穿刺針與軟組織的阻力信號，并將所述阻力信號發(fā)送至所述虛擬穿刺組件。

10.一種機器人輔助穿刺裝置，其特征在于，包括：

用于獲取穿刺對象的病灶影像和軟組織影像并發(fā)送至主控裝置的醫(yī)學影像獲取裝置；

用于根據(jù)所述醫(yī)學影像獲取裝置發(fā)送的所述穿刺對象的病灶影像和軟組織影像進行處理，得到規(guī)劃后的穿刺路徑，并控制穿刺執(zhí)行裝置沿所述穿刺路徑進行移動以實現(xiàn)自動穿刺的所述主控裝置，所述主控裝置分別與所述醫(yī)學影像獲取裝置和所述穿刺執(zhí)行裝置信號連接；

所述穿刺執(zhí)行裝置包括穿刺針和帶動所述穿刺針移動的穿刺動力組件。