[发明专利]一种用于将细长工具与闭塞目标相对齐的系统和方法

权利要求书

1.一种用于将细长工具与闭塞目标相对齐的系统，所述系统包括：

调整机构，配置为调整所述细长工具相对于与所述目标隔开的枢轴点的角度取向；

三维(3D)成像设备，配置为捕获所述细长工具和所述闭塞目标的三维图像；以及

处理器，与所述调整机构和所述三维成像设备通信地耦合，其中所述处理器配置为：

处理从所述三维成像设备接收的三维图像以获得所述目标和所述枢轴点的位置数据；以及

基于所述目标和所述枢轴点的所述位置数据，控制所述调整机构以调整所述细长工具相对于所述枢轴点的所述角度取向，以便将所述细长工具的纵向轴线与所述目标和所述枢轴点相对齐。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器还配置为：

处理所述三维图像以生成截面视图，其中所述截面视图包括通过所述目标的至少一个截面平面；以及

基于所述截面视图的图像数据来提取所述目标的位置数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个截面平面包括x轴截面平面和垂直于所述x轴截面平面的y轴截面平面，并且其中所述x轴截面平面和所述y轴截面平面两者都通过所述目标。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其中所述位置数据包括三维欧氏空间中的目标坐标，并且其中所述处理器配置为基于所述截面视图上的目标位置来提取所述目标坐标。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器还配置为：

基于所述三维图像来提取枢轴点坐标；

计算通过所述目标坐标和所述枢轴点坐标的直线；以及

控制所述调整机构来调整所述细长工具的所述角度取向，以将所述细长工具的纵向轴线与所述直线相对齐。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器还配置为：基于所述目标坐标和所述枢轴点坐标来计算所述枢轴点和所述目标之间的距离。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器还配置为：使用所述距离和所述细长工具的被调整的角度取向，来模拟所述细长工具朝向所述目标的轨迹。

8.根据权利要求1-3、5-7中任一项所述的系统，其中所述三维图像是实时三维图像，并且其中所述三维成像设备包括选自由以下各项组成的组中的至少一项：磁共振成像(MRI)机，计算机断层成像(CT)扫描仪，以及荧光检查仪。

9.根据权利要求1-3、5-7中任一项所述的系统，其中所述调整机构包括基部和平台，其中所述平台配置为与所述基部相平行。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述调整机构还包括将所述基部与所述平台链接的多个臂，所述多个臂配置为沿着平行于所述基部的平面来移动所述平台，以相对于所述枢轴点来调整所述细长工具的所述角度取向。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述平台包括用于支撑所述细长工具的球接头连接，所述球接头连接包括配置为允许所述细长工具在其中滑动移动的孔。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述调整机构还包括工具保持件，所述工具保持件能够从所述平台拆卸。

13.一种使用细长工具来瞄准闭塞目标的系统，所述系统包括：

根据权利要求1中所述的用于将细长工具与闭塞目标相对齐的系统；以及

致动器，被耦合到所述细长工具，

其中所述处理器还配置为确定所述枢轴点和所述目标之间的瞄准距离；以及

其中所述致动器配置为：基于处于对齐的所述细长工具的所述角度取向和所述瞄准距离，来朝向所述目标驱动所述细长工具。