[发明专利]用于穿刺手术机器人CT舱内三维影像重建和定位分析系统

说明书

本发明公开了CT引导经皮肺穿刺活检术技术领域的一用于穿刺手术机器人CT舱内三维影像重建和定位分析系统，包括CT扫描机，所述CT扫描机电性输出连接数据读取模块，所述中央处理器分别电性输入连接电磁定位模块与路径规划模块，所述中央处理器分别电性输出连接图像处理模块、控制模块与显示模块，所述控制模块电性输出连接穿刺机器人，本系统中在硬件上不再将标记点置于患者体表，改为同时将六个标记点固定于CT检查床上，并且算法上应用改进的D－H逆向运动算法，实现了CT图像引导机器人进行经皮肺穿刺操作，定位机制可较好地保证穿刺精度，尤其可有效保证一次性穿刺成功率，且系统具有较高的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及CT引导经皮肺穿刺活检术技术领域，具体为用于穿刺手术机器人CT舱内三维影像重建和定位分析系统。

背景技术

CT引导经皮肺穿刺活检术是在CT图像的基础上利用追踪技术进行定位，完成患者注册，手术过程中可为医生展示实时穿刺引导信息，模拟针尖位置，并引导医生按照规划路径进行穿刺，近年来，基于电磁导航和光学定位的手术导航系统已被应用于经皮肺穿刺活检术中，光学定位系统的特点是利用双目视觉测距原理，运用2个或多个摄像机观测目标点，并对相同目标点的2幅以上的图像进行计算，从而获得被测物的位置，光学定位系统是目前市场上定位精度较高的定位系统，但其对操作环境要求高，标定过程复杂而且价格高昂，为此，我们用于穿刺手术机器人CT舱内三维影像重建和定位分析系统。

发明内容

本发明的目的在于提供用于穿刺手术机器人CT舱内三维影像重建和定位分析系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于穿刺手术机器人CT舱内三维影像重建和定位分析系统，包括CT扫描机，所述CT扫描机电性输出连接数据读取模块，所述数据读取模块电性输出连接中央处理器，所述中央处理器分别电性输入连接电磁定位模块与路径规划模块，所述路径规划模块电性输入连接选择模块，所述中央处理器分别电性输出连接图像处理模块、控制模块与显示模块，所述控制模块电性输出连接穿刺机器人。

优选的，所述选择模块包括触摸模块，所述触摸模块电性输出连接信息识别模块，所述信息识别模块电性输出连接确认模块。

优选的，所述控制模块包括信息接收模块，所述信息接收模块电性输出连接识别模块，所述识别模块电性输出连接指令下达模块。

优选的，所述显示模块为LED显示屏，且显示模块包括图像显示单元和文字显示单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本系统中在硬件上不再将标记点置于患者体表，改为同时将六个标记点固定于CT检查床上，并且算法上应用改进的D－H逆向运动算法，实现了CT图像引导机器人进行经皮肺穿刺操作，定位机制可较好地保证穿刺精度，尤其可有效保证一次性穿刺成功率，且系统具有较高的鲁棒性。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为本发明选择模块原理框图；

图3为本发明控制模块原理框图；

图4为穿刺机器人机构及坐标系建立示意图；

图5为穿刺进针点P1和P2的图像层面示意图；

图6为出现某一标记点的图像层面示意图；

图7为标记点与P1，P2的相对空间位置示意图；

图8为空间物体表示法示意图；

图9为算法过程示意图。