[发明专利]一种MRI兼容性全自动化乳腺病灶定位活检机器人系统

说明书

本发明涉及一种MRI兼容性全自动化乳腺病灶定位活检机器人系统，所述的MRI兼容性全自动化乳腺病灶定位活检机器人系统包括真空抽吸活检仪和六自由度定位机器人系统；所述的真空抽吸活检仪包括穿刺活检针和动力系统主机；所述的六自由度机器人系统包括机体结构和驱动系统；所述的动力系统主机包括主机本体；所述的机体结构包括定位结构、定向结构和穿刺结构；所述的定位结构设有三个自由度，所述的定向结构设有两个自由度，所述的穿刺结构设有一个自由度。其优点表现在：全自动化乳腺穿刺定位机器人均具有完全MRI兼容性，且在乳腺真空抽吸旋切活检系统助力下可实现乳腺病灶取材的实时MRI图像导航以及“一次进针、多次取样”的自动化设定。

技术领域

本发明涉及医疗机器人技术领域，具体地说，是一种MRI兼容性全自动化乳腺病灶定位活检机器人系统。

背景技术

趋势判断和需求分析

国内外现状、水平和发展趋势(含知识产权状况和技术标准状况)；经济建设和社会发展需求；科学技术价值、特色和创新点。

(一)乳腺癌是严重影响我国妇女身心健康的常见恶性肿瘤。

乳腺癌是妇女最常见的恶性肿瘤之一，其发病率高居欧美女性患者肿瘤发病率第一位，占总发病率的30.9％。在我国，随着工业化进程的快速提高，人民生活条件的日益改善，饮食结构的变化，工作压力增加以及生育年龄的推后，乳腺癌的发病率也在显著增加。据统计，上海市的乳腺癌发病人数，已由80年代的十万分之13，快速增长到2009年的十万分之85。乳腺癌已成为严重危害到我国妇女健康的疾病之一。

随着治疗手段的进步，一期乳腺癌的治疗成功率很高，5年生存率可达95％以上，治疗费用可也控制在1万元左右，其中有70％以上的病人会要求在手术时提出保乳要求。而四期乳腺癌的五年生存率仅为16％，且治疗费用也会超过10万元。因此对乳腺癌的早期发现，早期诊断以及早期干预治疗，不仅可以显著提高妇女的生活质量，同时也会降低病人看病费用，减轻经济负担。

(二)磁共振成像(MRI)及其引导下活检是发现早期乳腺癌的必要手段。

磁共振是一种常用的影像学检查手段。其有别于其它成像技术，它使用人体内的水分子作为信号来源，不会对人体造成任何损害。同时，它也是所有影像学手段中软组织对比度最好的一种。随着磁共振硬件的逐步发展，磁共振的乳腺检查也是近几年发展迅速的检查技术。2000年之后，已有多篇高质量的外国文献在讨论使用磁共振作为乳腺癌高危人群的筛查手段[1,2,3,4,5,6]。综合这些文章的结果，对在3262例高危人群的筛查中，磁共振对恶性肿瘤的敏感性高达80％(99/123)，远高于X线的37％(46/123)以及超声的23％(4/17)。其中有53％的病灶(65/123)是只有磁共振才发现的。这些结果证实了磁共振对乳腺疾病的高敏感性。

乳腺癌的手术，尤其是根治性手术对病人的生理和心理都是一个沉重的打击，所以术前明确诊断是乳腺癌治疗的一个重要原则。乳腺癌的诊断方法很多，包括体检、乳腺X线、B超、磁共振、乳腺导管内窥镜等等，但最终确诊仍然要依靠病理学诊断。活组织检查(简称活检)是获得术前病理诊断最常用的手段，它包括穿刺针活检和手术活检两种方法。与手术活检相比，穿刺针活检对正常组织的破坏少，无疤痕，病人只需要局部麻醉，且费用也相对低廉。最重要的是穿刺活检可以使乳腺良性病变的患者(目前占手术病人的大多数)免去了不必要的手术。

目前国内传统使用乳腺X线或B超作为影像学手段引导穿刺活检。这两种手段各有特点。B超引导的乳腺穿刺，是时间最短，且经济的活检方案。其劣势则在于空间分辨率不足，无法判断实际恶性病灶的位置。因此对较小病变，良恶混合性病灶或已发生液化坏死的较大病灶均缺乏准确性。X线引导的活检穿刺，优势在于其可以准确定位病变钙化位置，空间分辨率高，但除了会对病人造成一定的辐射损伤外，其劣势在于对致密腺体内的病变、靠近胸壁的病变以及没有钙化的病变不敏感。而且还有一部分乳腺病灶，在常规X线以及超声条件下并不能完全显示，而只有在MRI的条件下才能显示，例如早期癌。