基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法与系统技术方案

技术编号:42007907 阅读:29 留言:0更新日期:2024-07-12 12:28
本发明专利技术公开了基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法与系统,方法包括对柔性针进行运动学和路径建模;对环境中的障碍物进行建模;对障碍物扰动进行建模;建立强化学习环境,包括状态空间和动作空间的定义;基于建模信息创建并训练深度Q网络;通过训练完成的深度Q网络进行柔性针穿刺路径规划。本发明专利技术,考虑了生理扰动对路径规划的影响,能简单地让柔性针在人体有限的空间内精准避开血管、器官、组织等障碍物,同时在低风险的状况下以最短路径安全到达病灶靶点,解决环境与现实的映射问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及穿刺路径规划的,尤其涉及到基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法与系统


技术介绍

1、随着科技的发展,机器人辅助技术开始进入医疗领域,用于帮助医生完成更高精度的工作,提高手术的质量和效率。传统手动穿刺存在多重挑战,其中包括手术时间延长、辐射暴露增加、医生劳动强度大,以及穿刺精度受医生经验和技能限制等问题。而如今,基于医疗外科机器人的技术发展已经成为了机器人领域的前沿学术分支,它能够有效缓解传统穿刺手术中大量依赖医生经验、手术时间较长的现状,帮助医生更好地进行就诊。

2、穿刺机器人手术治疗过程中使用的穿刺针按可转向性可分为刚性针和柔性针两种,刚性针只能沿直线穿刺无法转向,而柔性针可以转向,实现曲线穿刺。目前,临床上一般采用刚性针进行穿刺,但对于一些复杂的手术却无法实施或易造成其他组织损伤、引发并发症。而柔性穿刺针可以巧妙地利用针体的弯曲来避开神经、血管、骨骼等重要组织器官,灵活、精准地到达传统刚性针无法到达的靶点位置,极大的扩大了可供安全穿刺的人体组织区域,并且可以减少手术创伤。

3、但当前机器人辅助柔性穿刺针技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,对柔性针进行运动学和路径建模:

3.根据权利要求2所述的基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,根据训练情况,目标函数有两种选择:

4.根据权利要求1所述的基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,基于建模信息创建并训练深度Q网络包括:

5.根据权利要求1所述的基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,通过训练完成的深度Q网络进行柔性针穿刺路径规划,包括:...

【技术特征摘要】

1.基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,对柔性针进行运动学和路径建模:

3.根据权利要求2所述的基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,根据训练情况,目标函数有两种选择:

4.根据权利要求1所述的基于深度强化学习的柔性针穿刺路径规划方法,其特征在于,基于建模信息创建并训练深度q网络包括:

5.根据权利要求1所述的基于深度强...

【专利技术属性】
技术研发人员:冷杰武郑恪悠钟元蔚谢俊星李荣杰徐才宇刘强
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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