穿刺打孔定位系统

    专利2026-06-13  1


    本发明涉及穿刺打孔定位系统,属于穿刺。


    背景技术:

    1、腔镜手术机器人在手术准备阶段需要在患者体表合适位置使用穿刺器进行打孔,该孔作为手术器械进入患者体内的通道,直接决定了手术机器人在人体内的可达工作空间,合理、精确的打孔位置可以减少打孔数量,降低术前摆位工作难度。

    2、目前主流的打孔方法通常为首先选择最安全的位置打第一个孔,将腔镜伸入孔中观察体内情况,引导后续打孔工作,这种方法需要助手依据医生描述的位置进行打孔,沟通效率较低且位置精度较低。


    技术实现思路

    1、针对现有通过人工位置描述确定穿刺打孔位置的方法可靠性差并且效率低的问题,本发明提供一种穿刺打孔定位系统。

    2、本发明的一种穿刺打孔定位系统,包括,基于透皮激光束获得体内打孔目标位置在体外的对应定位点,并将对应定位点作为最终穿刺打孔位置;所述透皮激光束根据体内打孔目标位置的组织厚度调整波长及能量。

    3、根据本发明的穿刺打孔定位系统,包括,

    4、图像获取模块,用于获取穿刺对象的目标区域体内图像;

    5、打孔位置确定模块,用于基于目标区域体内图像确定打孔体内目标位置;

    6、激光照射模块,用于产生透皮激光束并在体内照射打孔体内目标位置,形成体内定位光斑及体外定位光斑;

    7、体外光斑定位模块,用于在透皮激光束照射打孔体内目标位置的过程中,确定当前体内定位光斑与打孔体内目标位置的重合度,并将重合度满足预设重合阈值时对应的体外定位光斑作为对应定位点,从而确定最终穿刺打孔位置。

    8、根据本发明的穿刺打孔定位系统,所述图像获取模块采用内窥镜基于辅助孔进入穿刺对象体内,获取穿刺对象的目标区域体内图像。

    9、根据本发明的穿刺打孔定位系统,所述打孔位置确定模块基于预设的专家经验和/或预设的区域图像深度学习模型根据目标区域体内图像确定打孔体内目标位置。

    10、根据本发明的穿刺打孔定位系统,所述打孔位置确定模块基于预设的区域图像深度学习模型由目标区域体内图像确定打孔体内目标位置包括:

    11、所述区域图像深度学习模型对目标区域体内图像进行神经网络卷积处理得到目标区域体内环境信息,再基于历史数据库匹配目标区域体内环境信息,确定打孔体内目标位置。

    12、根据本发明的穿刺打孔定位系统,所述激光照射模块产生的透皮激光束为620~760纳米波长的红色光。

    13、根据本发明的穿刺打孔定位系统,所述体外光斑定位模块根据当前体内定位光斑的图像信息与打孔体内目标位置的图像信息计算图像相似度,当相似度满足预设重合阈值时,认定当前体内定位光斑与打孔体内目标位置重合,将得到的当前体外定位光斑作为最终穿刺打孔位置。

    14、根据本发明的穿刺打孔定位系统,所述体外光斑定位模块根据当前体内定位光斑的图像信息确定当前体内定位光斑所在区域的像素信息;再基于目标区域体内图像确定打孔体内目标位置所在区域的像素信息;基于灰度关联确定两块区域像素的灰度值,当两块区域像素的灰度值重合比例达到预设重合阈值时,将得到的当前体外定位光斑作为最终穿刺打孔位置。

    15、根据本发明的穿刺打孔定位系统,所述激光照射模块设置在柔性机器人末端。

    16、根据本发明的穿刺打孔定位系统,包括,

    17、图像采集模块,用于通过内窥镜获取穿刺对象的体内图像;

    18、目标区域确定模块,用于根据所述体内图像确定当前内窥镜在体内的工作位置;根据所述工作位置和预设的内窥镜工作半径,确定内窥镜工作区域;在内窥镜工作区域内确定目标区域;

    19、激光发射模块,设置在穿刺器上,用于产生透皮激光束并在体外照射所述目标区域;直到形成的体内定位光斑与目标区域内的选定体内打孔目标位置重合;

    20、体外打孔定位模块,用于将体内定位光斑与目标区域内的选定体内打孔目标位置重合时对应的体外光斑作为体外对应定位点,将体外对应定位点作为最终穿刺打孔位置。

    21、本发明的有益效果:本发明系统基于可改变光波长的透皮激光束提升了不同环境下激光的穿透性,可以更好的建立人体内外定位点的联系;

    22、本发明系统采用激光实现打孔定位,不会造成人体损伤且精度较高;精准定位的打孔可以有效降低术前摆位难度及开孔数量,对减少患者损伤具有重要意义。



    技术特征:

    1.一种穿刺打孔定位系统,其特征在于包括,基于透皮激光束获得体内打孔目标位置在体外的对应定位点,并将对应定位点作为最终穿刺打孔位置;所述透皮激光束根据体内打孔目标位置的组织厚度调整波长及能量。

    2.根据权利要求1所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于包括,

    3.根据权利要求2所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于,

    4.根据权利要求3所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于,

    5.根据权利要求4所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于,

    6.根据权利要求5所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于,

    7.根据权利要求6所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于,

    8.根据权利要求7所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于,

    9.根据权利要求2所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于,

    10.根据权利要求1所述的穿刺打孔定位系统,其特征在于包括,


    技术总结
    一种穿刺打孔定位系统,属于穿刺技术领域。本发明针对现有通过人工位置描述确定穿刺打孔位置的方法可靠性差并且效率低的问题。包括:基于透皮激光束获得体内打孔目标位置在体外的对应定位点,并将对应定位点作为最终穿刺打孔位置;所述透皮激光束根据体内打孔目标位置的组织厚度调整波长及能量。本发明系统基于可改变光波长的透皮激光束提升了不同环境下激光的穿透性,可以更好的建立人体内外定位点的联系。

    技术研发人员:徐万海,王宏磊,王子琦
    受保护的技术使用者:哈尔滨医科大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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