一种柔性穿刺针针尖自动跟踪装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医疗辅助设备领域，具体涉及一种柔性穿刺针针尖自动跟踪装置及方法，本发明专利技术包括：定位机械臂，超声探头、数据处理设备、光学测量仪和定位标志；该定位标志分别固定安装于被穿刺对象上和超声探头上；光学测量仪对定位标志进行测量，得到光学测量数据；所述数据处理设备通过光学测量数据与超声图像数据相结合得到针尖在基坐标系中的针尖位置坐标；对所有针尖位置坐标进行记录，得到当前时刻的针尖运动轨迹数据。本发明专利技术利用超声成像与光学定位相结合的方法进行定位跟踪，其具有定位精度高的优点，对针尖位置实现自动实时监控跟踪，给临床手术带来了方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗辅助设备领域，具体涉及一种柔性穿刺针针尖自动跟踪装置及方法。
技术介绍
在现有的微创手术中，柔性针穿刺的应用潜力越来越大，医生在进行柔性针穿刺手术中对针尖定位精度的要求非常高，并且需要实时跟踪针尖的位置。快速跟踪针尖位置需要定位追踪装置能自主快速准确定位，并且对外形复杂的穿刺对象有很好的追踪适应，这需要自动跟踪装置的运动灵活性和位置跟踪精确性提出了更高的要求。目前临床微创手术所使用的柔性针穿刺跟踪设备主要是由计算机断层摄影和核磁共振成像扫描手段和定位设备相结合来获得。在传统针尖位置定位是通过在针尖安装传感器来识别针尖位置，通过矩阵转换到医学影像坐标系中，医生通过了解针尖位置和肿瘤靶区之间的相对位置的关系来进一步控制针的轨迹。中国专利技术专利号为：201510173724.0的专利文件中公开了一种在介入手术过程中相对于装置坐标系定位介入治疗针的介入治疗针定位方法，在该技术方案中其将传感器固定在针杆上，通过跟踪传感器位置来推算确定针尖位置，然而这种方法在固定传感器上带来很大的难度，在针杆上固定传感器会对针的刚度造成一定的影响，容易导致针尖断落或者传感器脱落，给手术带来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性穿刺针针尖自动跟踪装置，其特征在于，包括：定位机械臂，超声探头、光学跟踪设备和数据处理设备；所述超声探头安装于所述定位机械臂的前端上，用于对被穿刺对象中的超声图像数据进行采集；所述定位机械臂用于控制超声探头的移动；所述光学跟踪设备包括：光学测量仪，以及与该光学测量仪配合的第一定位标志和第二定位标志；所述第一定位标志固定安装于被穿刺对象上；所述第二定位标志固定安装于超声探头上；所述光学测量仪对第一定位标志和第二定位标志的位置进行测量，得到光学测量数据；所述数据处理设备分别与所述超声探头和所述光学测量仪进行连接，对超声图像数据和光学测量数据进行接收，并根据光学测量数据以第一定位标志为基准建...

【技术特征摘要】
1.一种柔性穿刺针针尖自动跟踪装置，其特征在于，包括：定位机械臂，超声探头、光学跟踪设备和数据处理设备；所述超声探头安装于所述定位机械臂的前端上，用于对被穿刺对象中的超声图像数据进行采集；所述定位机械臂用于控制超声探头的移动；所述光学跟踪设备包括：光学测量仪，以及与该光学测量仪配合的第一定位标志和第二定位标志；所述第一定位标志固定安装于被穿刺对象上；所述第二定位标志固定安装于超声探头上；所述光学测量仪对第一定位标志和第二定位标志的位置进行测量，得到光学测量数据；所述数据处理设备分别与所述超声探头和所述光学测量仪进行连接，对超声图像数据和光学测量数据进行接收，并根据光学测量数据以第一定位标志为基准建立基坐标系，得到第二定位标志在基坐标系中的位置坐标；又根据超声图像数据基准建立超声图像坐标系，获取针尖在超声图像数据中的针尖图像位置坐标；将基坐标系和超声图像坐标系进行叠加转换，得到针尖在基坐标系中的针尖位置坐标；对所有针尖位置坐标进行记录，得到当前时刻的针尖运动轨迹数据。2.根据权利要求1所述的柔性穿刺针针尖自动跟踪装置，其特征在于，所述定位机械臂为具有六自由度的机械臂。3.根据权利要求2所述的柔性穿刺针针尖自动跟踪装置，其特征在于，所述光学测量仪为光学双目测量仪器。4.根据权利要求3所述的柔性穿刺针针尖自动跟踪装置，其特征在于，所述第一、第二定位标志上均设有四个球体，且该四个体球均处在同一个平面上。5.根据权利要求4所述的柔性穿刺针针尖自动跟踪装置，其特征在于，所述数据处理设备中设有显示屏，其用于对超声图像数据和光学测量数据进行显示。6.一种柔性穿刺针针尖自动跟踪装置，其特征在于，包括：在被穿刺对象上和超声探头上分别固定安装有第一定位标志和第二定位标志；以该第一定位标志为基准建立基坐标系，使得第一定位标志的平面法向为该基坐标系的纵轴；超声探头获取被穿刺对象中的超声图像，并根据超声图像建立超声图像坐标系；超声探头搜寻被穿刺对象中...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊璟，甘志坚，夏泽洋，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44