[发明专利]一种穿刺手术导航定位系统和方法

权利要求书

1.一种穿刺手术导航定位系统，其特征在于，包括穿刺定位装置、CT扫描装置、导航图像工作站、呼吸门控传感器和初始化定位基板；所述CT扫描装置与所述导航图像工作站电连接；所述导航图像工作站与所述穿刺定位装置电连接；所述呼吸门控传感器与所述穿刺定位装置电连接；所述初始化定位基板安装于所述CT扫描装置的CT扫描床上。

2.如权利要求1所述的穿刺手术导航定位系统，其特征在于，所述穿刺定位装置包括主机、显示屏、定位机械手、第一测距仪、约束器和第二测距仪；所述主机分别与所述显示屏和所述定位机械手电连接；所述定位机械手的前端安装有所述约束器；所述第一测距仪安装在所述约束器上，并与所述主机电连接；所述第二测距仪安装在所述定位机械手上，并与所述主机电连接。

3.如权利要求2所述的穿刺手术导航定位系统，其特征在于，所述第一测距仪和第二测距仪均为激光测距仪、红外测距仪、长度计或光栅尺传感器。

4.如权利要求2所述的穿刺手术导航定位系统，其特征在于，所述定位机械手为五自由度或六自由度小型工业机械手。

5.如权利要求2所述的穿刺手术导航定位系统，其特征在于，所述显示屏为液晶显示屏或触摸显示屏；所述约束器的形状为管状或环状。

6.如权利要求1所述的穿刺手术导航定位系统，其特征在于，所述初始化定位基板上设置有至少三个位置不同且密度不同于人体组织的定位基准点。

7.如权利要求6所述的穿刺手术导航定位系统，其特征在于，所述定位基准点的形状为球形、方形或三角形。

8.如权利要求1所述的穿刺手术导航定位系统，其特征在于，所述呼吸门控传感器为呼吸幅度传感器；所述穿刺定位装置的安装方式为移动台车式或固定式。

9.一种穿刺手术导航定位方法，其特征在于，所述方法包括：

将初始化定位基板安装在CT扫描床上，并测量定位机械手的初始位置与所述初始化定位基板上的定位基准点之间的距离；

测量患者的呼吸幅度初始值，并根据CT扫描图像的分辨率、扫描视野和层厚，建立CT扫描图像的空间坐标系；

根据所述定位基准点的三维坐标，以及所述定位机械手的初始位置与定位基准点之间的距离，计算出所述定位机械手的初始位置的三维坐标；

根据所述定位机械手的初始位置的三维坐标和患者体表进针点的三维坐标，将所述定位机械手上的约束器移动到所述患者体表进针点，将所述约束器的角度调整到穿刺目标点到所述患者体表进针点的延长线上，并使患者的呼吸幅度达到且保持所述呼吸幅度初始值，通过所述约束器送入穿刺针，进针深度为所述穿刺目标点到患者体表进针点的距离。

10.如权利要求9所述的穿刺手术定位方法，其特征在于，所述定位基准点的三维坐标为所述定位基准点在CT扫描图像中各自层图像的x轴像素点数、z轴像素点数和所处的层数y。