[发明专利]用于确定细长工具轨迹的系统和方法

权利要求书

1.一种用于确定细长工具的轨迹的系统，所述系统包括：

存储器模块，其经配置以从3D成像装置接收主体的初步三维(3D)图像的成像数据，所述主体包括不透明主体表面，目标及所述主体表面与所述目标之间的至少一个闭塞；处理器，所述处理器与所述存储器模块通信地耦合，其中所述处理器被配置为：

从所述3D成像装置处理所述身体的所述初步3D图像以获得所述目标，身体表面和至少一个闭塞的位置数据；以及

基于所述目标相对于所述身体表面的位置和至少一个遮挡来确定所述细长工具撞击所述目标的至少一个轨迹。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器还被配置为确定所述身体表面上的至少一个工具插入点，以确定所述细长工具撞击所述目标的所述至少一个轨迹。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器还被配置为确定所述体表上具有所述体表与所述目标之间的最短距离的所述插入点。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其中，所述处理器进一步经配置以确定所述主体表面上的所述插入点，使得所述插入点与所述目标之间的线绕过所述至少一个闭塞。

5.根据前述任一项权利要求所述的系统，其中，所述处理器还被配置为确定所述目标的质心的坐标以获得所述目标的位置数据。

6.根据前述任一项权利要求所述的系统，其进一步包括耦合到所述处理器的显示装置，其中所述处理器进一步经配置以基于所确定的所述至少一个轨迹来模拟所述细长工具的轨迹以用于在所述显示装置上显示。

7.一种用于使用细长工具击打目标的系统，所述系统包括：

3D成像装置；

根据权利要求2至4任一项所述的系统，其中，所述系统与所述3D成像装置连接；

调节机构，所述调节机构被构造成调节所述细长工具相对于所述插入点的角度取向；以及

致动器，所述致动器联接到所述调节机构，用于根据从所述处理器接收的信号移动所述调节机构，

其中，所述3D成像设备还被配置为捕获所述主体和所述细长工具的实时3D图像，

所述处理器还被配置为基于所述实时3D图像来控制所述调整机构以使所述细长工具的纵向轴线与所选择的轨迹对准，所述处理器还被配置为基于所述插入点和所述目标的位置数据来计算所述插入点与所述目标之间的撞击距离；以及

其中所述致动器被配置成基于所述细长工具在对准处的所述角定向和所计算的撞击距离来朝向所述目标驱动所述细长工具。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述处理器进一步经配置以将所述实时3D图像与所述初步3D图像相关联，以将所述细长工具对准到所述选定轨迹。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述3D成像装置包括选自由磁共振成像(MRI)机器，计算机断层扫描(CT)扫描仪和荧光镜组成的组中的至少一个。

10.根据权利要求7至9任一项所述的系统，其中，所述调节机构包括底座和平台，其中所述平台被配置为平行于所述底座。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述调节机构还包括多个臂，所述多个臂将所述基座与所述平台连接，所述多个臂被配置为沿着平行于所述基座的平面移动所述平台，以调整所述细长工具相对于所述插入点的所述角度定向。

12.根据权利要求10或11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关节顺应性，所述球关节顺应性包括被配置成允许所述细长工具通过其滑动移动的孔。

13.根据权利要求10至12任一项所述的系统，其中，所述调节机构还包括可从所述平台拆卸的刀架。