【技術實現步驟摘要】
本申請涉及手術定位導航，尤其是涉及一種用于外科手術的定位設備、方法、裝置及介質。
技術介紹
1、在外科手術如肺穿刺手術中，對病灶組織如肺結節的定位是整個手術的難點，現有的定位導航設備通常采用電磁導航或光學導航實現肺結節的定位。然而，電磁導航易受環境中金屬的干擾，在環境中有金屬時，定位的準確度得不到保證；而光學導航則對光照要求較高，需要保證不能有遮擋，在光照達不到要求時，需要多次反復捕捉參照物進行定位，因此定位效率較低。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種用于外科手術的定位設備、方法、裝置及介質，采用基于ct影像的機械定位方式，解決了現有設備易受環境金屬和光照影響的問題，保證了定位的精準度和效率。
2、本申請實施例提供了一種用于外科手術的定位設備，所述設備包括：
3、臺車；
4、操作模塊，包括機械臂，所述機械臂的一端通過底座設置在所述臺車上，所述底座用于確定所述機械臂對應的坐標系；
5、定位模塊，包括定位單元和參考單元，其中，所述定位單元固定在所述機械臂的末端，所述參考單元固定在手術臺上，在定位過程中，所述參考單元與所述定位單元貼合；
6、導航模塊，設置在所述臺車上，包括機械臂控制器和計算機，其中，所述計算機和所述機械臂控制器通信連接，用于通過所述機械臂控制器控制所述機械臂的姿態；
7、所述計算機還用于采集ct影像，所述ct影像中包括手術臺上的患者和所述參考單元，所述ct影像用于確定所述患者的病
8、進一步的，所述定位單元上設置多個凹槽；
9、所述參考單元上設置多個第一凸起；
10、所述第一凸起與所述凹槽的位置一一對應，且所述定位單元與所述參考單元貼合時，每個第一凸起與對應的凹槽貼合。
11、進一步的，所述參考單元上設置第二凸起，所述第二凸起不在任三個第一凸起形成的平面內；
12、所述第二凸起與所述第一凸起用于確定所述參考單元對應的坐標系，且所述第二凸起位于所述參考單元對應的坐標系的原點。
13、進一步的，所述定位單元上設置有穿刺通道，用于提供穿刺針的路徑。
14、進一步的，所述機械臂包括多個關節，所述關節用于基于所述機械臂控制器的控制指令轉動，或基于操作者手動牽引轉動，以調整所述機械臂的姿態；
15、所述底座與所述機械臂的末端之間的距離大于預設距離閾值。
16、本申請實施例還提供了一種用于外科手術的定位方法，所述方法應用于如上述的用于外科手術的定位設備中的計算機，所述方法包括：
17、接收ct機掃描所述手術臺上的患者和所述參考單元得到的ct影像，并根據所述ct影像，確定所述病灶組織在所述參考單元的坐標系內的第一坐標；
18、在所述參考單元和所述定位單元貼合的情況下，確定所述參考單元與所述機械臂之間的目標坐標轉換關系；
19、根據所述第一坐標和所述目標坐標轉換關系，確定所述病灶組織在所述機械臂對應的坐標系中的目標坐標。
20、進一步的，所述確定所述參考單元與所述機械臂之間的目標坐標轉換關系，包括：
21、確定所述參考單元與所述定位單元之間的第一坐標轉換關系；
22、獲取所述機械臂控制器發送的機械臂姿態信息，并根據所述機械臂姿態信息，確定所述定位單元與所述機械臂之間的第二坐標轉換關系；
23、根據所述第一坐標轉換關系和所述第二坐標轉換關系，確定所述參考單元與所述機械臂之間的目標坐標轉換關系。
24、進一步的，所述確定所述參考單元與所述定位單元之間的第一坐標轉換關系，包括：
25、根據所述參考單元的第一凸起在所述參考單元中的位置，確定所述第一凸起在所述定位單元的坐標系中的第二坐標；
26、根據所述第二坐標，確定所述參考單元與所述定位單元之間的第一坐標轉換關系。
27、本申請實施例還提供了一種用于外科手術的定位裝置，所述裝置應用于如上述的用于外科手術的定位設備中的計算機，所述裝置包括：
28、病灶組織坐標采集模塊，用于接收ct機掃描所述手術臺上的患者和所述參考單元得到的ct影像，并根據所述ct影像，確定所述病灶組織在所述參考單元的坐標系內的第一坐標；
29、坐標系轉換模塊，用于在所述參考單元和所述定位單元貼合的情況下，確定所述參考單元與所述機械臂之間的目標坐標轉換關系；
30、病灶組織定位模塊，用于根據所述第一坐標和所述目標坐標轉換關系，確定所述病灶組織在所述機械臂對應的坐標系中的目標坐標。
31、進一步的，所述坐標轉換模塊，用于：
32、確定所述參考單元與所述定位單元之間的第一坐標轉換關系；
33、獲取所述機械臂控制器發送的機械臂姿態信息，并根據所述機械臂姿態信息，確定所述定位單元與所述機械臂之間的第二坐標轉換關系；
34、根據所述第一坐標轉換關系和所述第二坐標轉換關系，確定所述參考單元與所述機械臂之間的目標坐標轉換關系。
35、進一步的，所述坐標轉換模塊，用于：
36、根據所述參考單元的第一凸起在所述參考單元中的位置，確定所述第一凸起在所述定位單元的坐標系中的第二坐標；
37、根據所述第二坐標，確定所述參考單元與所述定位單元之間的第一坐標轉換關系。
38、本申請實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器運行時執行如上述的用于外科手術的定位方法的步驟。
39、本申請實施例提供的用于外科手術的定位設備、方法、裝置及介質，在臺車上設置有操作模塊和導航模塊，操作模塊包括能夠運動的機械臂，機械臂可用于手術操作，導航模塊包括計算機和機械臂控制器，能夠通過指令控制機械臂運動，或獲取機械臂返回的位姿等信息。此外，有別于現有的導航定位設備，本申請在手術臺上設置參考單元，在ct掃描時，患者和參考單元一同掃描，因此，可根據ct影像確定參考單元和患者病灶組織的相對位置。并且，本申請還在機械臂末端設置定位單元，可根據機械臂的姿態確定定位單元和機械臂的相對位置。在導航定位過程中，定位單元和參考單元機械對接，通過二者的貼合，即可確定參考單元和定位單元的相對位置。最終即可根據定位單元和機械臂的相對位置、參考單元和患者病灶組織的相對位置、參考單元和定位單元的相對位置，確定病灶組織和機械臂的相對位置，進而實現機械臂的導航定位。
40、與現有技術中采用電磁導航或光學導航原理的導航定位設備相比，本申請的設備采用機械導航原理，規避了光照強度變化、遮擋、金屬等環境因素對導航定位準確度的影響，有效解決了現有導航定位設備易受環本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于外科手術的定位設備，其特征在于，所述設備包括：
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，
6.一種用于外科手術的定位方法，其特征在于，所述方法應用于如權利要求1至5任一項所述的設備中的計算機，所述方法包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述確定所述參考單元與所述機械臂之間的目標坐標轉換關系，包括：
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述確定所述參考單元與所述定位單元之間的第一坐標轉換關系，包括：
9.一種用于外科手術的定位裝置，其特征在于，所述裝置應用于如權利要求1至5任一項所述的設備中的計算機，所述裝置包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執行如權利要求6至8任一項所述的用于外科手術的定位方法的步驟。
【技術特征摘要】
1.一種用于外科手術的定位設備，其特征在于，所述設備包括：
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，
6.一種用于外科手術的定位方法，其特征在于，所述方法應用于如權利要求1至5任一項所述的設備中的計算機，所述方法包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述確定所述參考...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳飛蛟，
申請(專利權)人：上海睿觸科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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