[发明专利]一种面向胆道穿刺的机器人穿刺定位方法及装置

说明书

本发明涉及智能化医疗设备领域，具体涉及一种面向胆道穿刺的机器人穿刺定位方法及装置，方法包括：接收扫描请求，对扫描目标进行扫描；在进行扫描时采集超声图像，并将超声图像与采集超声图像时的空间位置建立一一对应的关系；将超声图像中与规划图像层最吻合的超声图像定义为穿刺层面；若穿刺层面上没有阻隔物，则将扫描目标与穿刺目标点距离最近的一点作为入针点，入针点与穿刺目标点之间的连线即为规划入针轨迹；然后，计算出当入针定位通道与规划入针轨迹不共线时，将入针定位通道调整至与规划入针轨迹共线，完成入针定位通道的定位。本发明用于穿刺通道的定位，提高穿刺定位的精度，以减少穿针次数。

技术领域

本发明涉及智能化医疗设备领域，具体而言，涉及一种面向胆道穿刺的机器人穿刺定位方法及装置。

背景技术

胆道介入手术是胆道造影、胆道内外引流术和胆道恶性梗阻等胆道相关疾病治疗的重要术式，而穿刺手术是否能成功刺入胆道特定部位对整个治疗至关重要。精准命中胆道内规划目标意味着介入通道的顺利建立，则后续包括球囊扩张导管、扩张支架、放射性粒子支架等治疗手段则可顺利进行。穿刺手术前，医生会根据病人的CT或者MRI图像规划穿刺针走行层面。穿刺手术中，医生需要借助影像引导设备明确穿刺的靶向位置。超声可以实现无辐射的实时影像引导，同时其多普勒图像可用于将胆道与其他有液体快速流动的空腔结构区别开来，因而在胆道穿刺手术中得到广泛的应用。

当穿刺针的行走平面与术前影像扫描层面一致，为共面穿刺。共面穿刺进针路径的规划、重要组织结构的规避以及取材区域的选取都相对容易掌控。因此利用超声或CT确定穿刺胆道目标区域后，优先在成像层面进行穿刺。但该层面可能由于骨性结构、胸壁血管、胸内血管或其他正常组织结构的阻隔，且受术者经验手法的限制、患者软组织形变的影响(被动)、患者肌肉紧张度的变化(主动)以及呼吸运动的干扰(主动)等因素的作用，往往需要非共面穿刺技术，即在确定目标所在人体横断面后，选取向头侧或脚侧偏移，寻找合适的入针点，并规划入针路径。

在共面及非共面穿刺中，医生在超声图像的引导下，可实时观察到胆道目标区域与穿刺针的相对关系。但仅凭借二维超声图像难以判断穿刺路径与周围组织的关系，且手部抖动或者穿刺针弯曲都容易造成穿刺针超出成像平面，从而跟丢穿刺针，加大穿刺难度，增加病人损伤。在非共面穿刺过程中，针体和针尖不可见，容易发生穿刺针脱离及刺破血管，并造成并发症等问题。再者，上述两种穿刺场景中，在确定穿刺针入针点及入针角度时，都是医生依据经验确定，对于穿刺路径中的胸壁及胸内血管分布不能及时掌握，因此穿刺的精准性及风险都难以把控，带来了较大的隐患。

现有的手动穿刺主要是依靠医生的经验及穿刺架来确定入针点、入针角度及进针深度。采用CT成像时，术中辐射较大，因此很难应用于非共面穿刺中的实时引导技术。超声可用于实时穿刺引导，但其扫描平面需要与穿刺针走行平面一致才能保证实时检测穿刺针走行路径。为保持穿刺针走行平面与超声扫查平面一致，现有的穿刺架将超声探头和穿刺针固定在一个平面，从而保证穿刺针走行路径中没有重要的血管和病灶区域会被穿刺。穿刺架可用于调整穿刺针的进针角度，但调整的幅度仍然取决于临床医生的经验。除使用穿刺架之外，也有结合CT成像使用的3D打印个性化模板辅助穿刺，但一旦穿刺靶向位置与术前不一致，也会增加穿刺的误差。

因此，针对上述情况，现有技术还存在缺陷，而有待于改进和发展。

本发明旨在利用提出的机械结构和控制机构自动调整穿刺针定位通道的入针点、进针角度以及控制超声探头的自主扫查以跟踪穿刺针针尖。医生通过穿刺定位通道，将穿刺针刺入病人体内，从而实现精准的穿刺，减小误穿而导致的损伤及并发症。

发明内容

本发明实施例提供了一种面向胆道穿刺的机器人穿刺定位方法及装置，以至少解决现有面向胆道穿刺的穿刺定位精度低的技术问题。

根据本发明的一实施例，提供了一种面向胆道穿刺的机器人穿刺定位方法，包括以下步骤：

接收扫描请求，对扫描目标进行扫描，扫描请求至少携带有扫描信号；