[发明专利]超声扫描空间定位系统及方法

说明书

本发明提出一种超声扫描空间定位系统及方法，定位机构上固定有A组标定体；超声扫描仪上固定有B组标定体，针对目标对象进行超声扫描，获得超声图像；空间立体定位设备捕获A组标定体与B组标定体的空间位置，形成A组标定体与B组标定体的相对位置关系；控制装置针对超声图像中选定的目标对象上的特征对象，根据超声测距原理确定特征对象距超声扫描仪的距离，从而确定特征对象相对B组标定体的位置关系，生成局部位置关系数据；根据局部位置关系数据及A组标定体与B组标定体的相对位置关系，从而确定特征对象与定位机构的相对位置关系，生成全局位置关系数据；根据全局位置关系数据控制定位机构移动。实现自动化定位，定位更精准。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，尤其涉及的是一种超声扫描空间定位系统及方法。

背景技术

在外科手术中，通常采用手术机械臂持手术工具来操作，例如手术机械臂末端安装手术刀进行开刀等，例如在肿瘤切除手术、韧带重建手术等等。无论是手术前，手术机械臂需移动至患者的病患部位，还是在手术中，手术机械臂根据需要的进刀进行移动，都需要手术机械臂来进行定位。

目前，实现手术定位的方式通常是，前期手术规划来定位患者需要手术的部位的位置，在手术时通过医生来控制或指导手术工具进行移动，定位到手术工具至患者的病患部位，定位过程时间较长，无法实现自动化定位，而且需要医生根据经验来规划判断病变位置，所以对实际病变位置的定位并不十分准确，导致创口可能过大的问题，操作复杂时间也很长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超声扫描空间定位系统及方法，实现自动化定位，定位更精准。

为解决上述问题，本发明提出一种超声扫描空间定位系统，包括：

定位机构，其上相对固定有A组标定体；

超声扫描仪，其上相对固定有B组标定体，用以针对目标对象进行超声扫描，获得至少一幅超声图像；

空间立体定位设备，用以捕获所述A组标定体与所述B组标定体的空间位置，形成A组标定体与B组标定体的相对位置关系；

控制装置，用以接收所述超声扫描仪的超声图像及所述空间立体定位设备的A组标定体与B组标定体的相对位置关系，针对超声图像中选定的目标对象上的特征对象，根据超声测距原理确定所述特征对象距所述超声扫描仪的距离，从而根据所述B组标定体与所述超声扫描仪的相对位置关系，确定所述特征对象相对所述B组标定体的位置关系，生成局部位置关系数据；根据所述局部位置关系数据及A组标定体与B组标定体的相对位置关系，确定所述特征对象相对于所述A组标定体的位置关系，从而确定所述特征对象与所述定位机构的相对位置关系，生成全局位置关系数据；根据所述全局位置关系数据控制所述定位机构移动。

根据本发明的一个实施例，所述超声扫描仪针对目标对象进行超声扫描，获得目标对象的多幅超声图像，从所述多幅超声图像中至少能够显示出目标对象的特征对象；所述特征对象为点、或线、或区域；

所述空间立体定位设备在所述超声扫描仪每拍摄一副超声图像时，便捕获一次所述A组标定体与所述B组标定体的空间位置，形成A组标定体与B组标定体的相对位置关系，从而得到所述多幅超声图像对应的A组标定体与B组标定体的相对位置关系；

所述控制装置针对在各幅超声图像中选定的目标对象上的特征对象点，确定各个所述特征对象点相对所述B组标定体的位置关系，生成各个特征对象点的局部位置关系数据；根据各个特征对象点的局部位置关系数据及各幅超声图像对应的A组标定体与B组标定体的相对位置关系，确定各个特征对象点相对于所述A组标定体的位置关系，从而确定所述特征对象与所述定位机构的相对位置关系，生成全局位置关系数据。