[发明专利]用于乳房摄影术的视觉引导的活检系统和方法

权利要求书

1.一种用于在执行活检规程的同时引导活检系统的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供乳房摄影系统，所述乳房摄影系统包括：

i.机架，所述机架设置在支撑表面上并且包括X射线源、可与所述X射线源对准的X射线检测器以及能够相对于所述检测器移动以将患者乳房固定在其间的压迫桨；

ii.活检系统，所述活检系统安装到所述机架，所述活检系统包括固定到所述机架的可移动机械臂，以及任选地与所述机架相对地设置在所述机械臂上的活检装置，所述活检装置包括与所述机械臂相对地可操作地连接到所述活检装置的针；

iii.控制系统，所述控制系统可操作地连接到所述机架以控制所述X射线源和所述X射线检测器的操作，从而在所述乳房摄影系统的成像模式下生成X射线图像数据，并且在所述乳房摄影系统的介入/活检模式下控制所述活检系统的操作，所述控制系统包括中央处理单元和互连数据库、显示器以及用户界面，所述中央处理单元和互连数据库用于处理来自所述检测器的所述X射线图像数据，所述显示器可操作地连接到所述控制系统以用于向用户呈现信息，所述用户界面可操作地连接到所述控制系统以使得用户能够向所述控制系统输入；和

iv.视觉引导系统，所述视觉引导系统设置在所述机架上并且可操作地连接到所述控制系统，所述视觉系统包括至少一个相机，所述至少一个相机能够操作以生成所述机械臂以及任选地所述活检装置和所述活检针的图像，以引导所述活检系统的所述移动；

b.将患者乳房定位在所述检测器和所述压迫板之间；

c.使用所述视觉引导系统获取所述机械臂以及任选地所述活检装置和所述活检针的多个图像，以确定所述活检系统相对于目标位置的位置；以及

d.在由所述视觉引导系统计算的指引下移动所述机械臂。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述患者乳房定位在所述检测器和所述压迫板之间之前确定用于所述至少一个相机的所述定位的放置体积的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述放置体积的所述步骤包括以下步骤：

a.确定所述机架上的所监测的体积；

b.确定所监测的体积周围的监测球体；以及

c.确定所述监测球体内的障碍物的位置，所述障碍物阻止所述视觉系统对所监测的体积进行成像；以及

d.基于所述障碍物的所述位置限定所述监测球体内的排除区，其中所述排除区将所述监测球体修改成所述放置体积。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所监测的体积由涵盖所述活检装置的整个运动范围的体积限定。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述监测球体由所述至少一个相机的放大范围和实现所述至少一个相机的期望分辨率所需的所述至少一个相机的组合光学分辨率、传感器分辨率或它们的组合限定。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述至少一个相机的所述期望空间分辨率被选择为使得端部执行器的定位能够在+/-1mm的位置公差内。

7.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述监测球体内的障碍物的位置的所述步骤包括在第一规程步骤期间确定所述监测球体内的障碍物的第一位置，并且其中所述方法还包括以下步骤：

a.在第二规程步骤期间确定所述监测球体内的障碍物的第二位置；以及

b.基于所述第二障碍物的所述位置限定用于所述第二规程步骤的所述监测球体内的排除区，其中所述排除区将所述监测球体修改成所述放置体积。

8.根据权利要求3所述的方法，还包括将所述至少一个相机放置在所述放置体积内的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个相机在所述放置体积内的所述放置是固定相机放置、可移动相机放置或它们的组合。