[發明專利]一種穿刺路徑規劃方法、系統及機器人

在審

• 申請號: 202011272216.5
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112286205A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 畢建平;馬平
• 申請（專利權）人: 畢建平
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明公開了一種穿刺路徑規劃方法、系統及機器人，包括：獲取腫瘤CT圖像以及CT掃描過程中胸廓運動軌跡；將每一幀腫瘤CT圖像與對應時刻的胸廓運動軌跡進行匹配，得到腫瘤運動軌跡；根據腫瘤運動軌跡中每一時刻腫瘤的位置規劃消融穿刺點，獲取當前時刻消融穿刺點的空間位置，以此構成消融穿刺路徑。將呼吸運動產生的胸廓運動軌跡與腫瘤位置進行匹配，通過胸廓運動軌跡中各個時刻的坐標位置，對消融穿刺點穿刺時刻進行調整，實現在自由呼吸時，穿刺路徑的規劃能夠不受呼吸運動對穿刺精度的影響，快速并準確的確認穿刺點，提高穿刺精度。

技術領域

本發明涉及機器人精準醫療技術領域，特別是涉及一種穿刺路徑規劃方法、系統及機器人。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

活檢、粒子植入及熱消融等技術，因其具有微創性，經濟性安全性等特點，近年來逐漸被各大醫院所接受。

原本臨床上采用活檢、粒子植入或熱消融等技術時，對穿刺路徑的規劃嚴重依賴于醫生的經驗，不僅耗時耗力，而且規劃精度難以滿足臨床需要，近年來，隨著導航技術的發展，規劃精度得到了極大的提高，但仍無法解決呼吸所帶來的誤差。

在規劃穿刺路徑時，呼吸導致的胸廓運動會對定位精度產生影響，隨著呼吸的進行，腫瘤位置會發生一定的改變，而以靜態的腫瘤CT圖像進行路徑規劃，不可避免的會造成一定的定位誤差，如何抵消呼吸所帶來的定位誤差已成為世界級難題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種穿刺路徑規劃方法、系統及機器人，將呼吸運動產生的胸廓運動軌跡與腫瘤位置進行匹配，通過胸廓運動軌跡中各個時刻的坐標位置，對消融穿刺點穿刺時刻進行調整，實現在自由呼吸時，穿刺路徑的規劃能夠不受呼吸運動對穿刺精度的影響，快速并準確的確認穿刺點，提高穿刺精度。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種穿刺路徑規劃方法，包括：

獲取腫瘤CT圖像以及CT掃描過程中胸廓運動軌跡；

將每一幀腫瘤CT圖像與對應時刻的胸廓運動軌跡進行匹配，得到腫瘤運動軌跡；

根據腫瘤運動軌跡確定消融穿刺點和穿刺方向，獲取當前時刻消融穿刺點的空間位置，以此構成消融穿刺路徑。

第二方面，本發明提供一種穿刺路徑規劃系統，包括：

數據獲取模塊，用于獲取腫瘤CT圖像以及CT掃描過程中胸廓運動軌跡；

匹配模塊，用于將每一幀腫瘤CT圖像與對應時刻的胸廓運動軌跡進行匹配，得到腫瘤運動軌跡；

路徑規劃模塊，用于根據腫瘤運動軌跡確定消融穿刺點和穿刺方向，獲取當前時刻消融穿刺點的空間位置，以此構成消融穿刺路徑。

第三方面，本發明提供一種電子設備，包括存儲器和處理器以及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機指令，所述計算機指令被處理器運行時，完成第一方面所述的方法。

第四方面，本發明提供一種計算機可讀存儲介質，用于存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執行時，完成第一方面所述的方法。

第五方面，本發明提供一種機器人，執行由第一方面所述方法得到的消融針刺路徑。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明的消融穿刺路徑規劃方法實現在自由呼吸時，穿刺路徑的規劃能夠不受呼吸運動對穿刺精度的影響，快速并準確的確認穿刺點，提高穿刺精度。