一种用于辅助穿刺系统的病灶位置动态跟踪方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于辅助穿刺系统的病灶位置动态跟踪方法，包括以下步骤：扫描CT获取DICOM图像数据；处理图像数据，获得三个标记物的中心点与病灶在CT图像坐标系下的位置信息，计算得到病灶及三个标记物相对于床板的坐标，得到病灶与三个标记物的相对位置关系；在穿刺机器人进行定位穿刺之前，利用相机获取三个标记物的实时坐标；将三个标记物的实时坐标转换至床板坐标系中，通过相对位置关系反算病灶的最新坐标；穿刺机器人系统根据获得的病灶动态位置信息，实时更新机器人执行机构的目标位置，完成精准穿刺；本发明专利技术同现有技术相比，解决了穿刺手术过程中，由于患者体位晃动以及呼吸所带来的病灶位置偏移的问题。所带来的病灶位置偏移的问题。所带来的病灶位置偏移的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于辅助穿刺系统的病灶位置动态跟踪方法
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][0001]本专利技术属于医疗器械
，具体地说是一种用于辅助穿刺系统的病灶位置动态跟踪方法。
[
技术介绍
][0002]穿刺手术是一种医生借助CT图像，使用不同的特制的穿刺针，刺入血管、体腔或器官以抽取液体或组织用于活检诊断的手术。医生在穿刺中需要先依据图像初步判断病灶点位置，再实施穿刺，随后扫描CT判断穿刺针是否到达病灶点，如没有到达病灶点，需要重复穿刺及扫描CT操作，直至刺中病灶点。如此不仅会大大增加手术时间，而且多次辐射还会伤害患者的身心。辅助穿刺机器人结合了机械臂、成像设备、空间定位系统及相应处理软件，实现了依据病灶扫描图像，精准定位病灶点位置，可实现一次穿刺精准到位，减少了穿刺手术的时间，降低了穿刺手术给病人带来的痛苦。
[0003]在辅助穿刺机器人定位病灶点时，需要解决患者体位移动以及呼吸所带来的病灶位置偏移的问题。传统手术采用绑带、限位支架等一系列辅助附件来限制患者体位晃动，同时让患者先深吸一口气，再屏住呼吸进行穿刺，从而解决穿刺前后病灶位置偏移的问题。显然，这一方法忽略了患者在限位附件作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于辅助穿刺系统的病灶位置动态跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，将装有相机(1)的支架(2)安装在CT病床(8)旁，患者(7)依据病灶部位，平躺或侧躺于病床(8)上，将标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)分别粘于患者病灶(6)体表附近，且确保三个标记物均在摄像头视野范围内；步骤2)，进行CT扫描，获取DICOM图像数据；步骤3)，处理图像数据，获得标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)的中心点与病灶(6)在CT图像坐标系下的位置信息，计算得到病灶(6)及标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)相对于床板的坐标，得到病灶(6)与标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)的相对位置关系；步骤4)，在穿刺机器人进行定位穿刺之前，利用相机(1)获取标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)的实时坐标；步骤5)，将标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)的实时坐标转换至床板坐标系中，通过相对位置关系反算病灶(6)的最新坐标；步骤6)，患者吸气并屏住呼吸，穿刺机器人系统根据获得的病灶动态位置信息，实时更新机器人执行机构的目标位置，完成精准穿刺。2.如权利要求1所述的动态跟踪方法，其特征在于：步骤1)中，标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)选取不同形状或不同颜色的图形，其选用的材料为可被CT扫描成像的材料。3.如权利要求1所述的动态跟踪方法，其特征在于：步骤3)中，以床板为基准建立坐标系，依据图像坐标系与床板坐标系之间的关系，得到病灶(6)在床板坐标系下的坐标，记为P
o
(X
p
、Y
p
、Z
p
)，标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)的中心点在床板坐标系下的坐标分别记为A1(X
a
、Y
a
、Z
a
)、B1(X
b
、Y
b
、Z
b
)、C1(X
c
、Y
c
、Z
c
)，即得到在床板坐标系下，病灶(6)与标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)的相对位置关系。4.如权利要求3所述的动态跟踪方法，其特征在于：步骤4)中，在穿刺机器人进行定位穿刺之前，利用相机(1)实时获得标记物一(3)、标记物二(4)、标记物三(5)的中心点在相机(1)坐标系下的位置，坐标分别记为A
′1(X
′
a
、Y
′
a
、Z
′
a
)、B
′1(X
′
b
、Y
′
b
、Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑，
申请(专利权)人：上海睿触科技有限公司，
类型：发明
国别省市：