[发明专利]SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统

说明书

本发明涉及辅助医疗技术领域，公开了SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，包括穿刺设备、数据采集模块、数据分析模块、模型建立模块、导航模块和显示模块；穿刺设备，用于携带特殊标记物质并完成活体穿刺；数据采集模块用于实时采集穿刺设备的位置信息以及CT图像信息；数据分析模块用于对采集到的数据进行分析；模型建立模块，用于根据数据分析模块的分析结果并以穿刺起点位置为原点建立空间坐标系，构建人体内部构造的三维模型；导航模块用于规划最佳穿刺路径以及根据实际穿刺路径来引导穿刺；显示模块用于实时显示三维模型以及最佳穿刺路径。本发明具有降低活体穿刺难度，降低CT扫描对穿刺对象的危害以及提高活体穿刺安全性的有益效果。

技术领域

本发明涉及辅助医疗技术领域，具体涉及一种SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统。

背景技术

SPECT，即单光子发射计算机断层成像术，SPECT的基本成像原理为，人体摄入含有半衰期适当的放射性同位素药物，在药物到达所需要成像的断层位置后，由于放射性衰变，将从断层处发出γ光子，位于外层的γ照相机探头的每个灵敏点探测沿一条投影线(Ray)进来的γ光子，在同一条直线上的灵敏点可探测人体一个断层上的放射性药物，就能得到该断层的一维投影，而得到某个断层在所有观测角的一维投影，就能计算出该断层的图像。而目前常用的CT设备主要功能是获取投影数据和重建断层图像，由于SPECT的成像不够清晰，单一的SPECT显像逐渐被SPECT/CT所取代，SPECT/CT就成为目前人类最先进的医学影像设备之一，是进行活体疾病诊断和新药研发研究的理想工具，先进的医学设备利用SPECT原理可以测量显示细胞和分子的生物学活动，结合诊断级多层CT的复合成像设备SPECT/CT，可以精确定位病变的位置、性质和程度。

随着医学的发展以及医疗技术的进步，对于以前很多不能内视观察的疾病，现在均能够利用穿刺针进行活体穿刺采样后再进行后续检测。目前，医生进行活体穿刺检测均是先利用CT扫描装置扫描人体身体构造和确认目标点的具体位置以及周边组织情况，然后在CT图像上规划好穿刺路径后进行盲穿，为进一步保证准确地刺中目标且不伤害周边重要组织或脏器，通常在穿刺过程中会对人体进行多次CT扫描，穿刺医生进针一定距离后再进行CT扫描观察，因此每次进针实际上是凭借主观经验、手感等“盲视”下进行的，存在一定的穿刺风险，例如刺破大动脉或者刺伤脏器，并且在此过程中患者也会受到反复、多次CT扫描带来的辐射，不仅对患者身体有害，同时整个穿刺过程耗时较长，也会给患者造成严重的心理压力，不利于穿刺的安全进行，因此，若是能够在SPECT/CT技术的引导下来进行活体穿刺，不仅能够减少CT扫描次数，还能够大幅提高穿刺路径的准确性，从而提高活体穿刺的安全性。

发明内容

本发明意在提供SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，以解决CT扫描次数多且穿刺针位置难以确定的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：SPECT/CT引导下穿刺实时导航系统，包括穿刺设备、数据采集模块、数据分析模块、模型建立模块、导航模块和显示模块；

穿刺设备，用于携带特殊标记物质并完成活体穿刺；

数据采集模块，用于实时采集穿刺设备的位置信息以及CT图像信息并形成第一数据集合，然后将第一数据集合发送至数据分析模块；

数据分析模块，用于对第一数据集合进行分析得到人体内部各组织器官的相对位置，并根据穿刺目标点确定穿刺起点位置；

模型建立模块，用于根据数据分析模块的分析结果并以穿刺起点位置为原点建立空间坐标系，构建人体内部构造的三维模型；

导航模块，包括路径规划单元和实时引导单元，所述路径规划单元，用于根据分析结果以及三维模型确定最佳穿刺路径；所述实时引导单元，用于计算最佳穿刺路径与实际穿刺路径的位置偏差并根据位置偏差引导穿刺；

显示模块，用于实时显示三维模型以及最佳穿刺路径。