一种基于双平面影像的超声定位系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双平面影像的超声定位系统，所述超声定位系统应用于针刺微创机器人，针刺微创机器人包括控制器、升降机构、高度调节机构、直线运动机构和执行机构；执行机构上安装超声扫描仪及与超声扫描仪连接的旋转调节模块；控制器通过升降机构、高度调节机构、直线运动机构使执行机构到达相应位置，通过旋转调节模块将超声扫描仪推送到人体内部，及用于当超声扫描仪进入到人体内部时启动超声扫描仪并接收横向面扫描探针在人体深度方向上的扫描数据、接收矢状面扫描探针实在人体矢状方向上的扫描数据，并生成对应扫描影像，以及根据扫描影像实现目标检测区域的精准定位。本发明专利技术还提供了一种双平面影像的超声定位装置及存储介质。

Ultrasonic positioning system, device and storage medium based on biplane image

【技术实现步骤摘要】
一种基于双平面影像的超声定位系统、装置及存储介质
本专利技术涉及超声扫描装置，尤其涉及一种基于双平面影像的超声定位系统、装置及存储介质。
技术介绍
随着科技的发展，越来越多的超声扫描仪运用到医学领域中，用于各种疾病的检测。一般是通过扫描仪的探针进入到人体内，并通过显示设备显示出影像，来指示目标检测区域的位置，便于进行手术或其他操作。但是，现有的超声扫描仪对于目标检测区域的定位不准，精度不高，造成手术难度加大、手术时间加长等问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种基于双平面影像的超声定位系统，其能够解决现有技术中超声检测设备中不能对目标检测区域精准定位的问题。本专利技术的目的之二在于提供一种基于双平面的超声定位装置，其能够解决现有技术中超声检测设备中不能对目标检测区域精准定位的问题。本专利技术的目的之三在于提供一种存储介质，其能够解决现有技术中超声检测设备中不能对目标检测区域精准定位的问题。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种基于双平面影像的超声定位系统，所述超声定位系统应用于针刺微创机器人，所述针刺微创机器人包括控制器、升降机构、安装于升降机构上的高度调节机构、安装于高度调节机构的直线运动机构和安装于执行运动机构的执行机构；控制器，通过控制升降机构调节针刺微创机器人的高度；控控制器，通过高度调节机构控制执行机构的上下运动、通过直线运动机构控制执行机构的前后运动；所述执行机构上安装有超声扫描仪以及与超声扫描仪连接的旋转调节模块；旋转调节模块用于控制超声扫描仪的运动；控制器，用于当超声扫描仪进入人体内部时，控制超声扫描仪的启动并接收超声扫描仪发送的扫描数据并生成扫描影像；所述超声扫描仪还包括横向面扫描探头和矢状面扫描探针；控制器，用于接收横向面扫描探针在人体深度方向上的扫描数据、接收矢状面扫描探针实在人体矢状方向上的扫描数据，以及根据扫描数据生成对应扫描影像；所述控制器，具体用于执行以下步骤：深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；所述深度方向扫描步骤具体包括：步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；所述矢状方向扫描步骤具体包括：步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。进一步地，所述针刺微创机器人包括显示机构，显示机构与控制器电性连接；控制器，用于将生成的扫描影像通过显示机构的显示设备实时显示。进一步地，所述第一规则为每0.1～5秒移动一个长度，每移动一个长度为0.1～5mm；每前进或后退一个长度时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据。进一步地，所述第二规则为：每0.1～5秒转动一个角度，每转动一个角度为0.1～5度；每转动一个角度时，控制器获取矢状面扫描探头的扫描数据。进一步地，所述目标检测区域包括骨骼、前列腺和肿瘤。进一步地，所述执行机构包括线性调节模块，线性调节模块与横向面扫描探头连接，用于控制横向面扫描探头在人体深度方向上依次移动。进一步地，所述执行机构包括角度调节模块，角度调节模块与矢状面扫描探头连接，用于控制矢状面扫描探头在人体矢状方向上依次转动。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种基于双平面影像的超声定位装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的超声定位程序，所述超声定位程序为计算机程序，所述处理器执行所述超声定位程序时实现以下步骤：深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；所述深度方向扫描步骤具体包括：步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；所述矢状方向扫描步骤具体包括：步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双平面影像的超声定位系统，所述超声定位系统应用于针刺微创机器人，所述针刺微创机器人包括控制器、升降机构、安装于升降机构上的高度调节机构、安装于高度调节机构的直线运动机构和安装于执行运动机构的执行机构；控制器，通过控制升降机构调节针刺微创机器人的高度；控控制器，通过高度调节机构控制执行机构的上下运动、通过直线运动机构控制执行机构的前后运动；所述执行机构上安装有超声扫描仪以及与超声扫描仪连接的旋转调节模块；旋转调节模块用于控制超声扫描仪的运动；控制器，用于当超声扫描仪进入人体内部时，控制超声扫描仪的启动并接收超声扫描仪发送的扫描数据并生成扫描影像；所述超声扫描仪还包括横向面扫描探头和矢状面扫描探针；控制器，用于接收横向面扫描探针在人体深度方向上的扫描数据、接收矢状面扫描探针实在人体矢状方向上的扫描数据，以及根据扫描数据生成对应扫描影像；其特征在于，所述控制器，具体用于执行以下步骤：/n深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；/n所述深度方向扫描步骤具体包括：/n步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；/n步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；/n步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；/n步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；/n矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；/n所述矢状方向扫描步骤具体包括：/n步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；/n步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；/n步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；/n步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；/n定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于双平面影像的超声定位系统，所述超声定位系统应用于针刺微创机器人，所述针刺微创机器人包括控制器、升降机构、安装于升降机构上的高度调节机构、安装于高度调节机构的直线运动机构和安装于执行运动机构的执行机构；控制器，通过控制升降机构调节针刺微创机器人的高度；控控制器，通过高度调节机构控制执行机构的上下运动、通过直线运动机构控制执行机构的前后运动；所述执行机构上安装有超声扫描仪以及与超声扫描仪连接的旋转调节模块；旋转调节模块用于控制超声扫描仪的运动；控制器，用于当超声扫描仪进入人体内部时，控制超声扫描仪的启动并接收超声扫描仪发送的扫描数据并生成扫描影像；所述超声扫描仪还包括横向面扫描探头和矢状面扫描探针；控制器，用于接收横向面扫描探针在人体深度方向上的扫描数据、接收矢状面扫描探针实在人体矢状方向上的扫描数据，以及根据扫描数据生成对应扫描影像；其特征在于，所述控制器，具体用于执行以下步骤：
深度方向扫描步骤：当横向面扫描探头根据第一规则在人体深度方向上移动时，获取目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；
所述深度方向扫描步骤具体包括：
步骤11：当横向面扫描探头到达目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第一横向面影像；同时将第一横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的开始影像以及记录横向面扫描探头移动的第一长度；
步骤12：当横向面扫描探头扫描完目标检测区域时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据并生成第二横向面影像；同时将第二横向面影像记为目标检测区域在人体深度方向上的结束影像以及记录横向面扫描探头移动的第二长度；
步骤13：根据横向面扫描探头在人体深度方向上所移动的第一长度、第二长度得出目标检测区域在人体深度方向上的区域大小；
步骤14：根据目标检测区域在人体深度方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体深度方向上的中心影像以及中心区域；
矢状方向扫描步骤：当矢状面扫描探头根据第二规则在人体矢状方向上移动时，获取目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；
所述矢状方向扫描步骤具体包括：
步骤21：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第一边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第一矢状面影像，同时将第一矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像以及记录矢状面扫描探头移动的第一角度；
步骤22：当矢状面扫描探头扫描到目标区域检测区域在人体矢状方向上的第二边界时，获取矢状面扫描探头的扫描数据生成第二矢状面影像，同时将第二矢状面影像记为目标检测区域在人体矢状方向上的结束影像以及记录矢状面扫描探头移动的第二角度；
步骤23：根据矢状面扫描探头在人体矢状方向上所移动的第一角度、第二角度得出目标检测区域在人体矢状方向上的区域大小；
步骤24：根据目标检测区域在人体矢状方向上的开始影像、结束影像以及区域大小计算得出目标检测区域在人体矢状方向上的中心影像以及中心区域；
定位步骤：根据目标检测区域在深度方向上的中心影像、中心区域以及目标检测区域在矢状方向上的中心影像、中心区域得出目标检测区域的中心影像以及中心区域。


2.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述针刺微创机器人包括显示机构，显示机构与控制器电性连接；控制器，用于将生成的扫描影像通过显示机构的显示设备实时显示。


3.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述第一规则为每0.1～5秒移动一个长度，每移动一个长度为0.1～5mm；每前进或后退一个长度时，控制器获取横向面扫描探头的扫描数据。


4.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述第二规则为：每0.1～5秒转动一个角度，每转动一个角度为0.1～5度；每转动一个角度时，控制器获取矢状面扫描探头的扫描数据。


5.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述目标检测区域包括骨骼、前列腺和肿瘤。


6.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述执行机构包括线性调节模块，线性调节模块与横向面扫描探头连接，用于控制横向面扫描探头在人体深度方向上依次移动。


7.根据权利要求1所述一种基于双平面影像的超声定位系统，其特征在于，所述执行机构包括角度调节模块，角度调节模块与矢状面扫描探头连接，用于控制矢状面扫描探头在人体矢状方向上依次转动。


8.一种基于双平面影像的超声定位装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的超声定位程序，所述超声定位程序为计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述超声定位程序时实现以下步骤：
深度方向扫描步...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁新生，李德利，李庆，
申请(专利权)人：中奕智创医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32