电极针的进针规划方法、装置、存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116019557A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310134776.1(22)申请日2023.02.17(71)申请人上海介航机器人有限公司地址200135上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号3幢102-B室(72)发明人请求不公布姓名(74)专利代理机构华进联合专利商标代理有限公司44224专利代理师周旋(51)Int.Cl.A61B34/20(2016.01)A61B18/12(2006.01)A61B18/14(2006.01)权利要求书3页说明书13页附图9页(54)发明名称电极针的进针规划方法、装置、存储介质(57)摘要本申请涉及一种电极针的进针规划方法、装置、存储介质。包括：根据待进针器官的医学影像数据，构建待进针器官的第一模型和目标组织的第二模型。获取电极针的消融范围，并根据电极针的消融范围和目标组织在第一模型中的位置，在第二模型上确定多个目标治疗点。确定电极针的进针姿态，其中保持进针姿态的电极针的延伸方向与第二模型的面积最小的截面垂直。根据敏感组织在第一模型中的位置确定虚拟障碍空间，其中，虚拟障碍空间为电极针需要避让的空间。根据目标治疗点、进针姿态、虚拟障碍空间，确定电极针的进针路径。从而通过本申请的方法规划的电极针的进针路径，既能够将患者的病灶组织消融清除，又能够将电极针消融手术对患者的损伤降到最低。CN116019557ACN116019557A权利要求书1/3页1.一种电极针的进针规划方法，其特征在于，包括：根据待进针器官的医学影像数据，构建所述待进针器官的第一模型和目标组织的第二模型，其中，所述待进针器官的内部包括所述目标组织和敏感组织；获取电极针的消融范围，并根据所述电极针的消融范围和所述目标组织在所述第一模型中的位置，在所述第二模型上确定多个目标治疗点；其中，所述多个目标治疗点上的所述电极针的消融范围叠加形成能够覆盖所述第二模型的最小区域；确定所述电极针的进针姿态，其中，保持所述进针姿态的所述电极针的延伸方向与所述第二模型的面积最小的截面垂直；根据所述敏感组织在所述第一模型中的位置确定虚拟障碍空间，其中，所述虚拟障碍空间为所述电极针需要避让的空间；根据所述目标治疗点、所述进针姿态、所述虚拟障碍空间，确定所述电极针的进针路径，其中，所述电极针在沿所述进针路径进针时保持所述进针姿态，所述进针路径在所述虚拟障碍空间的范围外，所述进针路径的终点为所述目标治疗点。2.根据权利要求1所述的电极针的进针规划方法，其特征在于，所述获取电极针的消融范围，并根据所述电极针的消融范围和所述目标组织在所述第一模型中的位置，在所述第二模型上确定多个目标治疗点，包括：获取所述电极针的场强覆盖范围并作为所述消融范围；生成初始遗传算法种群，所述初始遗传算法种群包括多个个体，其中，每个个体包括多个随机生成的治疗点；采用遗传算法对所述初始遗传算法种群进行迭代处理，直到迭代的次数达到设定次数，或者当前的种群中的至少一个个体所对应的消融区域能够覆盖所述第二模型且所述消融区域的体积小于设定值，其中，所述消融区域为位于治疗点的多个电极针的消融范围叠加所形成的区域；将当前的种群中对应的消融区域最小的个体作为目标个体，其中，所述目标个体包括的多个治疗点作为所述目标治疗点。3.根据权利要求2所述的电极针的进针规划方法，其特征在于，所述采用遗传算法对所述初始遗传算法种群进行迭代处理的步骤包括：确定上一种群中的每个个体所对应的消融区域；将消融区域能够覆盖所述第二模型的个体筛选出来保留；将多个保留的个体采用遗传算法进行杂交和变异处理，得到下一种群，其中，所述下一种群作为下一次迭代中的上一种群。4.根据权利要求3所述的电极针的进针规划方法，其特征在于，所述将多个保留的个体采用遗传算法进行杂交和变异处理，得到下一种群，包括：采用二进制编码的方式，定义每个保留下来的个体所包括的多个治疗点的空间坐标；随机更换至少一对个体所包括的至少一个治疗点的空间坐标，完成所述杂交处理，其中，一对个体为所述当前种群中随机选取的两个个体；随机更改至少一个个体所包括的至少一个治疗点的空间坐标，完成所述变异处理。5.根据权利要求1‑4任一项所述的电极针的进针规划方法，其特征在于，所述根据所述第一模型中的敏感组织所在的区域确定虚拟障碍空间，包括：将所述敏感组织所在的区域2CN116019557A权利要求书2/3页外的第一预设范围内的空间作为所述虚拟障碍空间。6.根据权利要求5所述的电极针的进针规划方法，其特征在于，所述根据所述目标治疗点、所述进针姿态、所述虚拟障碍空间，确定所述电极针的进针路径，包括：根据所述电极针所在的区域，将所述电极针所在的区域外的第二预设范围内的空间作为