SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统技术方案

本发明专利技术涉及辅助医疗技术领域，公开了SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，包括穿刺设备、数据采集模块、数据分析模块、模型建立模块、导航模块和显示模块；穿刺设备，用于携带特殊标记物质并完成活体穿刺；数据采集模块用于实时采集穿刺设备的位置信息以及CT图像信息；数据分析模块用于对采集到的数据进行分析；模型建立模块，用于根据数据分析模块的分析结果并以穿刺起点位置为原点建立空间坐标系，构建人体内部构造的三维模型；导航模块用于规划最佳穿刺路径以及根据实际穿刺路径来引导穿刺；显示模块用于实时显示三维模型以及最佳穿刺路径。本发明专利技术具有降低活体穿刺难度，降低CT扫描对穿刺对象的危害以及提高活体穿刺安全性的有益效果。的有益效果。的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统


[0001]本专利技术涉及辅助医疗
，具体涉及一种SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统。

技术介绍

[0002]SPECT，即单光子发射计算机断层成像术，SPECT的基本成像原理为，人体摄入含有半衰期适当的放射性同位素药物，在药物到达所需要成像的断层位置后，由于放射性衰变，将从断层处发出γ光子，位于外层的γ照相机探头的每个灵敏点探测沿一条投影线(Ray)进来的γ光子，在同一条直线上的灵敏点可探测人体一个断层上的放射性药物，就能得到该断层的一维投影，而得到某个断层在所有观测角的一维投影，就能计算出该断层的图像。而目前常用的CT设备主要功能是获取投影数据和重建断层图像，由于SPECT的成像不够清晰，单一的SPECT显像逐渐被SPECT/CT所取代，SPECT/CT就成为目前人类最先进的医学影像设备之一，是进行活体疾病诊断和新药研发研究的理想工具，先进的医学设备利用SPECT原理可以测量显示细胞和分子的生物学活动，结合诊断级多层CT的复合成像设备SPECT/CT，可以精确定位病变的位置、性质和程度。
[0003]随着医学的发展以及医疗技术的进步，对于以前很多不能内视观察的疾病，现在均能够利用穿刺针进行活体穿刺采样后再进行后续检测。目前，医生进行活体穿刺检测均是先利用CT扫描装置扫描人体身体构造和确认目标点的具体位置以及周边组织情况，然后在CT图像上规划好穿刺路径后进行盲穿，为进一步保证准确地刺中目标且不伤害周边重要组织或脏器，通常在穿刺过程中会对人体进行多次CT扫描，穿刺医生进针一定距离后再进行CT扫描观察，因此每次进针实际上是凭借主观经验、手感等“盲视”下进行的，存在一定的穿刺风险，例如刺破大动脉或者刺伤脏器，并且在此过程中患者也会受到反复、多次CT扫描带来的辐射，不仅对患者身体有害，同时整个穿刺过程耗时较长，也会给患者造成严重的心理压力，不利于穿刺的安全进行，因此，若是能够在SPECT/CT技术的引导下来进行活体穿刺，不仅能够减少CT扫描次数，还能够大幅提高穿刺路径的准确性，从而提高活体穿刺的安全性。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，以解决CT扫描次数多且穿刺针位置难以确定的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，包括穿刺设备、数据采集模块、数据分析模块、模型建立模块、导航模块和显示模块；
[0006]穿刺设备，用于携带特殊标记物质并完成活体穿刺；
[0007]数据采集模块，用于实时采集穿刺设备的位置信息以及CT图像信息并形成第一数据集合，然后将第一数据集合发送至数据分析模块；
[0008]数据分析模块，用于对第一数据集合进行分析得到人体内部各组织器官的相对位
置，并根据穿刺目标点确定穿刺起点位置；
[0009]模型建立模块，用于根据数据分析模块的分析结果并以穿刺起点位置为原点建立空间坐标系，构建人体内部构造的三维模型；
[0010]导航模块，包括路径规划单元和实时引导单元，所述路径规划单元，用于根据分析结果以及三维模型确定最佳穿刺路径；所述实时引导单元，用于计算最佳穿刺路径与实际穿刺路径的位置偏差并根据位置偏差引导穿刺；
[0011]显示模块，用于实时显示三维模型以及最佳穿刺路径。
[0012]本方案的原理及优点是：实际应用时，通过采集穿刺针的位置信息，然后对人体进行CT扫描后得到CT扫描图像，并根据穿刺对象身体内部各组织器官的具体位置，建立三维模型后将内部结构实时可视化，然后规划最佳的穿刺路径来进行穿刺指导，并且在穿刺过程中，利用穿刺针携带的特殊标记物质来实时反馈穿刺针的位置信息，便于在穿刺过程中实时动态分析穿刺针的实际穿刺路径与规划最佳穿刺路径有无差异，从而进行穿刺的动态调整确保活体穿刺的安全性。相比于现有技术，本方案的优点在于能够根据穿刺针的实时位置进行穿刺路径的动态更新，进而保证穿刺的准确性和安全性，并且在穿刺过程中只需在穿刺前进行一次CT扫描，穿刺过程中不用多次扫描，能够大幅降低CT对人体的辐射伤害，并且将活体穿刺转变为可视化操作，也能够极大程度降低穿刺的操作难度，能够在保证穿刺的安全性的前提下由初学者独立进行活体穿刺。
[0013]优选的，作为一种改进，穿刺设备包括穿刺针，所述穿刺针内部设有用于放置针芯的第一空间。
[0014]有益效果：通过此种设置，能够在穿刺针内部放置针芯，从而方便携带特殊标记物质，从而实现实时反馈穿刺针位置，进而保证穿刺的安全性，也能够减少CT扫描次数，降低CT对人体的辐射伤害。
[0015]优选的，作为一种改进，针芯的两端设有微囊。
[0016]有益效果：通过此种设置，能够利用微囊携带特殊标记物质，既能起到标记位置的作用，同时又能够避免特殊标记物质在人体内部发生遗漏，从而对人体造成危害。
[0017]优选的，作为一种改进，数据采集模块还包括L型双探头。
[0018]有益效果：通过此种设置，能够准确检测到穿刺针的空间坐标位置，从而结合三维模型准确反应出穿刺针当前在人体内的位置情况，从而便于判断穿刺针的路径以及预估下一步穿刺的路径，有效保障了穿刺的安全性。
[0019]优选的，作为一种改进，特殊标记物质为短半衰期放射性核素液体。
[0020]有益效果：通过选择短半衰期放射性核素液体来作为特殊标记物质，不仅能够在穿刺过程中检测到穿刺针的具体位置，同时此类核素还能够保证对人体没有危害，从而保障穿刺对象的安全性。
[0021]优选的，作为一种改进，三维模型构建后，在三维模型中标注穿刺目标点以及穿刺起点的具体位置。
[0022]有益效果：通过在三维模型中标注穿刺目标点以及穿刺起点的具体位置，使穿刺操作人员能够更直观地看到两个关键点，能够事先在脑海中预演穿刺，从而对后续的穿刺路径有一个大概的判断，帮助穿刺操作人员更快、更安全地完成实际穿刺。
[0023]优选的，作为一种改进，还包括风险分析模块，所述风险分析模块用于根据当前穿
刺针的位置信息和实际穿刺路径，并结合穿刺对象身体的实时情况分析继续穿刺进针的风险生成风险评估报告。
[0024]有益效果：通过此种设置，能够通过分析当前穿刺的风险，从而实时对穿刺进行安全性分析，保障整个穿刺行为的安全性，避免因穿刺路径出现偏差导致穿刺针刺伤人体的其他组织或者脏器，威胁穿刺对象的生命安全，从而最大程度上保障对穿刺针的正确导航。
[0025]优选的，作为一种改进，风险分析模块在得到风险评估报告后，将风险评估报告发送至导航模块，导航模块根据风险评估报告调整后续穿刺计划。
[0026]有益效果：通过此种设置，能够根据不同的风险评估结果来采取对应的措施，避免一昧地根据最初制定的穿刺路径来穿刺，保证穿刺的安全性。
[0027]优选的，作为一种改进，导航模块根据风险评估报告调整后续穿刺计划为，若风险评估报告显示继续穿刺风险为安全，则按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，其特征在于：包括穿刺设备、数据采集模块、数据分析模块、模型建立模块、导航模块和显示模块；所述穿刺设备，用于携带特殊标记物质并完成活体穿刺；所述数据采集模块，用于实时采集穿刺设备的位置信息以及CT图像信息并形成第一数据集合，然后将第一数据集合发送至数据分析模块；所述数据分析模块，用于对第一数据集合进行分析得到人体内部各组织器官的相对位置，并根据穿刺目标点确定穿刺起点位置；所述模型建立模块，用于根据数据分析模块的分析结果并以穿刺起点位置为原点建立空间坐标系，构建人体内部构造的三维模型；所述导航模块，包括路径规划单元和实时引导单元，所述路径规划单元，用于根据分析结果以及三维模型确定最佳穿刺路径；所述实时引导单元，用于计算最佳穿刺路径与实际穿刺路径的位置偏差并根据位置偏差引导穿刺；所述显示模块，用于实时显示三维模型以及最佳穿刺路径。2.根据权利要求1所述的SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，其特征在于：所述穿刺设备包括穿刺针，所述穿刺针内部设有用于放置针芯的第一空间。3.根据权利要求2所述的SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，其特征在于：所述针芯的两端设有微囊。4.根据权利要求1所述的SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，其特征在于：所述数据采集模块还包括L型双探头。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑磊，田海英，何闯，黄定德，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：