介入手术中的激光辅助定位方法和穿刺机器人系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114983568A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210688935.8(22)申请日2022.06.17(71)申请人武汉联影智融医疗科技有限公司地址430040湖北省武汉东湖新技术开发区高科园路99号联影医疗武汉总部基地A区(72)发明人柯贤锋宋伟凡(74)专利代理机构杭州华进联浙知识产权代理有限公司33250专利代理师方道杰(51)Int.Cl.A61B34/20(2016.01)A61B34/10(2016.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称介入手术中的激光辅助定位方法和穿刺机器人系统(57)摘要本申请涉及一种介入手术中的激光辅助定位方法和穿刺机器人系统，其中，该方法包括：确定计算机断层成像设备的影像坐标系与穿刺机器人的机械臂坐标系之间的第一坐标变换关系；基于第一坐标变换关系，得到入针点在机械臂坐标系下的入针点坐标；根据穿刺机器人中机械臂坐标系和指示装置坐标系之间的第二坐标变换关系、入针点在机械臂坐标系下的入针点坐标，确定穿刺机器人中激光指示装置的控制参数；第二坐标变换关系由穿刺机器人的结构参数确定；基于激光指示装置的控制参数进行激光辅助定位。通过本申请，解决了相关技术中存在需要完成多个部件之间的标定工作，操作流程复杂且定位精度较低的问题，实现了简化操作流程的目的，能够提高定位精度。CN114983568ACN114983568A权利要求书1/2页1.一种介入手术中的激光辅助定位方法，其特征在于，包括：利用计算机断层成像设备对穿刺机器人上的配准件进行扫描，确定所述计算机断层成像设备的影像坐标系与所述穿刺机器人的机械臂坐标系之间的第一坐标变换关系；基于所述第一坐标变换关系，将入针点在所述影像坐标系下的入针点坐标转换到所述机械臂坐标系中，得到所述入针点在所述机械臂坐标系下的入针点坐标；根据所述穿刺机器人中机械臂坐标系和指示装置坐标系之间的第二坐标变换关系、所述入针点在所述机械臂坐标系下的入针点坐标，确定所述穿刺机器人中激光指示装置的控制参数；所述第二坐标变换关系由所述穿刺机器人的结构参数确定；基于所述激光指示装置的控制参数进行激光辅助定位。2.根据权利要求1所述的介入手术中的激光辅助定位方法，其特征在于，所述方法还包括：基于对象的医学图像的规划，确定穿刺计划路径及一针或多针的入针点坐标。3.根据权利要求2所述的介入手术中的激光辅助定位方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标变换关系，将所述入针点在所述影像坐标系下的入针点坐标转换到所述机械臂坐标系中，得到所述入针点在所述机械臂坐标系下的入针点坐标，包括：基于所述第一坐标变换关系，将一针或多针的所述入针点在所述影像坐标系下对应的入针点坐标转换到所述机械臂坐标系中，得到一针或多针的所述入针点在所述机械臂坐标系下对应的入针点坐标。4.根据权利要求2所述的介入手术中的激光辅助定位方法，其特征在于，所述根据所述穿刺机器人中机械臂坐标系和指示装置坐标系之间的第二坐标变换关系、所述入针点在所述机械臂坐标系下的入针点坐标，确定所述穿刺机器人中激光指示装置的控制参数，包括：根据所述穿刺机器人中机械臂坐标系和指示装置坐标系之间的第二坐标变换关系、所述入针点在所述机械臂坐标系下的入针点坐标，确定所述入针点在所述指示装置坐标系下的入针点坐标；利用归一化公式，对所述入针点在所述指示装置坐标系下的入针点坐标进行归一化处理，确定所述穿刺机器人中激光指示装置的控制参数。5.根据权利要求1所述的介入手术中的激光辅助定位方法，其特征在于，所述方法还包括：在完成当前入针点的激光辅助定位后，基于与下一入针点对应的控制参数，对下一入针点进行激光辅助定位，直到完成所有入针点的激光辅助定位。6.一种穿刺机器人系统，其特征在于，包括：计算机断层成像设备和穿刺机器人；所述计算机断层成像设备，用于对穿刺机器人上的配准件进行扫描；所述计算机断层成像设备中的处理器，与所述穿刺机器人连接，用于确定所述计算机断层成像设备的影像坐标系与所述穿刺机器人的机械臂坐标系之间的第一坐标变换关系；基于所述第一坐标变换关系，将入针点在所述影像坐标系下的入针点坐标转换到所述机械臂坐标系中，得到所述入针点在所述机械臂坐标系下的入针点坐标；根据所述穿刺机器人中机械臂坐标系和指示装置坐标系之间的第二坐标变换关系、所述入针点在所述机械臂坐标系下的入针点坐标，确定所述穿刺机器人中激光指示装置的控制参数；所述第二坐标变换关系由所述穿刺机器人的结构参数确定；基于所述激光指示装置的控制参数进行激光辅2CN114983568A权利要求书2/2页助定位。7.根据权利要求6所述的穿刺机器人系统，其特征在于，所述穿刺机器人包括：移动装置、支撑臂以及激光指示装置；