电极针进针的控制方法、装置、系统、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电极针进针的控制方法、装置、系统、设备及存储介质。本发明专利技术的电极针进针的控制方法包括：根据接收到的影像数据建立三维模型，获取已插入的第一电极针在三维坐标系下的第一进针向量；接收待插入的第二电极针的第二电极针预设信息，第二电极针预设信息包括第二电极针的初始点坐标和待插入深度；根据第二电极针预设信息、第一进针向量以及预设的平行进针函数模型得到第二电极针的终点坐标；根据第二电极针初始点坐标以及第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入第二电极针，使得第二电极针与第一电极针平行插入。应用本发明专利技术可有效控制各电极针之间相互平行插入人体的病灶组织并形成有效电场。灶组织并形成有效电场。灶组织并形成有效电场。

【技术实现步骤摘要】
电极针进针的控制方法、装置、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及医疗器械辅助设备
，特别涉及一种电极针进针的控制方法、装置、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]不可逆电穿孔技术是一种通过将电极针插入到患者患病部位，通过释放高压电脉冲，在细胞膜表面形成多个纳米级的不可逆孔道，破坏细胞稳态，促进细胞凋亡，细胞凋亡后的细胞碎片会被体内吞噬细胞吞噬掉，与此同时机体免疫反应发生，从而达到控制肿瘤的作用。它是一种非产热消融技术，该技术具有消融区界限清晰，能保留被消融区的神经、大血管、输尿管、支气管、大胆管、胃肠壁等重要组织结构，不受血流的热或冷消除影响，消融时间短等优点。此技术弥补了射频、微波、冷冻消融的技术不足。
[0003]在临床消融手术过程中经常会使用经皮穿刺消融的电极针，所述电极针前部的消融工作部分穿刺进入人体的病灶组织，后部仍然暴露于人体外，电极针在临床中存在以下问题：治疗场合需要两个或者多个电极针在整个放电过程中都保持平行，这样有利于两个或者多个电极针在肿瘤部位形成有效电场，但在实际的手术过程中，由于没有辅助装置或方法能够保持两个或者多个电极针之间相互平行插入，使得两个或者多个电极针很难保持良好的平行度。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种电极针进针的控制方法、装置、系统、设备及存储介质，旨在解决现有技术中没有辅助装置或方法能够保证各电极针之间相互平行插入患者病灶并保持平行度的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种电极针进针的控制方法，包括：根据接收到的影像数据建立三维模型，所述三维模型包括待进针对象的待进针区域的在三维坐标系下的模型信息；获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量；接收待插入的第二电极针的第二电极针预设信息，所述第二电极针预设信息包括第二电极针的初始点坐标和待插入深度；根据所述第二电极针预设信息、所述第一进针向量以及预设的平行进针函数模型得到所述第二电极针的第二电极针终点坐标；根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针，使得所述第二电极针与所述第一电极针平行插入。
[0006]根据本专利技术第一方面的前述实施方式，所述获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量的步骤包括：获取已插入的第一电极针的实际空间信息；将所述第一电极针的实际空间信息转化为所述三维坐标系下的第一进针向量。
[0007]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，在所述获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量之前，还包括：
[0008]接收待插入的第一电极针的第一电极针预设信息，所述第一电极针预设信息包括
第一电极针的初始点坐标和插入终点坐标；
[0009]根据所述第一电极针预设信息控制辅助进针装置插入所述第一电极针。
[0010]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量包括：根据所述第一电极针预设信息获取所述第一进针向量。
[0011]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述辅助进针装置包括机械臂和固定进针结构，所述固定进针结构可旋转地装设于所述机械臂，所述固定进针结构用于安装电极针；所述根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针的步骤包括：控制所述机械臂带动所述固定进针结构移动至所述第二电极针初始点坐标，控制所述固定进针结构基于所述第二电极针终点坐标调整电极针的角度，以使电极针按照预设的进针方向插入至待进针区域。
[0012]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，在所述根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针的步骤之前，还包括：通过预设的标定方法将所述辅助进针装置与所述三维坐标系标定，所述预设的标定方法包括：将光学定位仪的坐标系与所述机械臂的坐标系进行配准，得到光学定位仪的坐标系与机械臂的坐标系之间的第一变换矩阵；将影像数据的坐标系与所述机械臂的坐标系进行配准，得到影像数据的坐标系与机械臂的坐标系之间的第二变换矩阵；将所述待插入电极针的向量坐标与所述固定进针结构的坐标系进行配准，得到所述固定进针结构的第三变换矩阵；基于所述第一变换矩阵、所述第二变换矩阵以及所述第三变换矩阵完成辅助进针装置与所述三维坐标系的标定。
[0013]根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，在所述根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针的步骤之前，还包括：在第二电极针表面涂覆显影剂涂层。
[0014]第二方面，本专利技术实施例提供一种电极针进针的控制装置，所述电极针进针的控制装置包括：
[0015]影像数据获取模块，用于获取影像数据；
[0016]建模模块，配置为基于所述影像数据建立三维模型；
[0017]计算模块，获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量，所述三维模型包括待进针对象的待进针区域的在三维坐标系下的模型信息，并接收待插入的第二电极针的第二电极针预设信息，根据所述第二电极针预设信息、所述第一进针向量以及预设的平行进针函数模型得到所述第二电极针的第二电极针终点坐标；所述第二电极针预设信息包括第二电极针的初始点坐标和待插入深度；
[0018]执行驱动模块，用于根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针，使得所述第二电极针与所述第一电极针平行插入。
[0019]第三方面，本专利技术实施例提供一种电极针进针系统，该系统包括本专利技术第二方面的实施方式的电极针进针的控制装置，以及辅助进针装置，所述电极针进针的控制装置与所述辅助进针装置电连接，所述辅助进针装置包括：机械臂，包括固定端和活动端，所述活动端相对于所述固定端具有空间六自由度；固定进针结构，可旋转地设置于所述活动端，所
述固定进针结构用于安装电极针。
[0020]根据本专利技术第三方面的前述实施方式，所述固定进针结构在第一状态下与电极针紧密配合用于夹持电极针；所述固定进针结构在第二状态下与电极针分离用于释放电极针。
[0021]根据本专利技术第三方面的前述任一实施方式，所述机械臂包括底座，包括所述固定端和安装面；固定支架，可旋转地设置于所述安装面；第一机械臂，安装于所述固定支架，并能够相对于所述固定支架转动；第二机械臂，与所述第一机械臂背离所述固定支架的一端铰接，并能够绕其与所述第一机械臂的铰接处旋转；第三机械臂，设置于所述第二机械臂背离第一机械臂的一端，并能够绕所述第二机械臂长度方向的轴线旋转，第四机械臂，可转动地安装于所述第三机械臂，所述第四机械臂背离所述第三机械臂的一端为所述活动端。
[0022]根据本专利技术第三方面的前述任一实施方式，所述固定进针结构包括对向设置的第一夹持部和第二夹持部；所述第一夹持部和所述第二夹持部同端连接于所述机械臂的活动端，所述第一夹持部和所述第二夹持部在靠近彼此的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极针进针的控制方法，其特征在于，包括：根据接收到的影像数据建立三维模型，所述三维模型包括待进针对象的待进针区域的在三维坐标系下的模型信息；获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量；接收待插入的第二电极针的第二电极针预设信息，所述第二电极针预设信息包括第二电极针的初始点坐标和待插入深度；根据所述第二电极针预设信息、所述第一进针向量以及预设的平行进针函数模型得到所述第二电极针的第二电极针终点坐标；根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针，使得所述第二电极针与所述第一电极针平行插入。2.如权利要求1所述的电极针进针的控制方法，其特征在于，所述获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量的步骤包括：获取已插入的第一电极针的实际空间信息；将所述第一电极针的实际空间信息转化为所述三维坐标系下的第一进针向量。3.如权利要求1所述的电极针进针的控制方法，其特征在于，在所述获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量之前，还包括：接收待插入的第一电极针的第一电极针预设信息，所述第一电极针预设信息包括第一电极针的初始点坐标和插入终点坐标；根据所述第一电极针预设信息控制辅助进针装置插入所述第一电极针。4.如权利要求3所述的电极针进针的控制方法，其特征在于，所述获取已插入的第一电极针在所述三维坐标系下的第一进针向量包括：根据所述第一电极针预设信息获取所述第一进针向量。5.如权利要求3所述的电极针进针的控制方法，其特征在于，所述辅助进针装置包括机械臂和固定进针结构，所述固定进针结构可旋转地装设于所述机械臂，所述固定进针结构用于安装电极针；所述根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针的步骤包括：控制所述机械臂带动所述固定进针结构移动至所述第二电极针初始点坐标，控制所述固定进针结构基于所述第二电极针终点坐标调整电极针的角度，以使电极针按照预设的进针方向插入至待进针区域。6.如权利要求5所述的电极针进针的控制方法，其特征在于，在所述根据所述第二电极针初始点坐标以及所述第二电极针终点坐标控制辅助进针装置插入所述第二电极针的步骤之前，还包括：通过预设的标定方法将所述辅助进针装置与所述三维坐标系标定，所述预设的标定方法包括：将光学定位仪的坐标系与所述机械臂的坐标系进行配准，得到光学定位仪的坐标系与机械臂的坐标系之间的第一变换矩阵；将影像数据的坐标系与所述机械臂的坐标系进行配准，得到影像数据的坐标系与机械臂的坐标系之间的第二变换矩阵；将所述待插入电极针的向量坐标与所述固定进针结构的坐标系进行配准，得到所述固定进针结构的第三变换矩阵；
基于所述第一变换矩阵、所述第二变换矩阵以及所述第三变换矩阵完成辅助进针装置与所述三维坐标系的标定。7.一种电极针进针的控制装置，其特征在于，所述电极针进针的控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马剑豪，汪龙，刘红梅，
申请(专利权)人：杭州维纳安可医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：