CN101112319A - Ct引导下的穿刺智能定位系统 - Google Patents

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叶兆详
王纯亮
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Abstract

一种CT引导下的穿刺智能定位系统由内部集结穿刺路径软件的工作系统、主控制器和执行机构组成，工作系统与主控制器实行双向连接，主控制器与执行机构实行双向连接；工作系统由图象采集器和图象处理器依次连接组成；执行机构由支架、X轴执行机构、Z轴执行机构和导向穿刺装置组成。本发明的优点是：1.使穿刺操作精度大幅提高，为解剖较复杂部位的穿刺提供了可能，同时使得CT引导穿刺的适用范围大大拓展，从而使某些疾病的诊断、治疗大为简化，为患者减少痛苦，同时减少医疗费用。2.结构简单、操作方便。

Description

CT引导下的穿刺智能定位系统
技术领域：
本发明涉及一种医疗检查设备，特别涉及一种CT引导下的穿刺智能定位系统。
背景技术：
随着CT检查技术的不断进步，CT引导下穿刺技术越来越成熟。现行的CT导向穿刺操作大多数是手工完成，医务人员根据CT扫描图上定出的进针点及进针角度，在人体上选定穿刺点进针，主要依靠操作人员的经验和技术水平进行穿刺，因此穿刺的准确性比较差，有时甚至出现重复穿刺的现象，使操作时间延长，给病人带来了痛苦，并且大大地缩小了穿刺的适用范围。
目前国际上用于精确定位穿刺的导航系统分为两大类，一类为被动式，即用图像指导术者调整方向，同时带动导向架，到达合适位置时，可以将导向架锁住。Marconi Medical Systems(Cleveland，OH，formerly Picker)开发的PinPoint系统为这一类的代表；另一为半自动机械手穿刺，它是在CT或其他影象系统的支持下，操作者远程通过计算机来完成穿刺设计与穿刺操作，Ethicon Endo Inc(Cincinnati，OH)aJohnson and Johnson Company制造的Mammotome以及the UnitedStates Surgical Corporation(Norwalk，CT)生产的the Advanced BreastBiopsy Instrumentation(ABBI)system是这一类的代表。但这两者都存在结构复杂，成本较高，病人受到的辐射量较大等缺点，所以适用范围受到很大的限制。
发明内容：
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种CT引导下的穿刺智能定位系统，该系统可提高穿刺操作的精度、减轻患者的痛苦，并且结构简单、操作简便、成本低廉。
本发明的技术方案是：一种CT引导下的穿刺智能定位系统，其特征在于：由内部集结穿刺路径软件的工作系统、主控制器和执行机构组成，工作系统与主控制器实行双向连接，主控制器与执行机构实行双向连接；工作系统由图象采集器和图象处理器依次连接组成；执行机构由支架、X轴执行机构、Z轴执行机构和导向穿刺装置组成，X轴执行机构为可左右移动的滑道，其安装在支架上方，Z轴执行机构为可上、下移动的执行臂，其垂直安装在X轴执行机构上，Z轴执行机构的底部装有可360°转动的导向穿刺装置；在X轴执行机构、Z轴执行机构和导向穿刺装置上分别装有可控制X轴执行机构左右移动的步进电机、可控制Z轴执行机构上、下移动的步进电机、可控制导向穿刺装置360°转动的步进电机，这些电机与主控制器双向连接。
上述导向穿刺装置由安装在Z轴执行机构上的穿刺架、通过万向结安装在穿刺架上的穿刺导向套筒和安装在穿刺导向套筒内的穿刺针组成。
上述穿刺导向套筒上安装穿刺针姿态探测器和穿刺针深度指示器。
本发明的优点是：1、使穿刺操作精度大幅提高，为解剖较复杂部位的穿刺提供了可能，同时使得CT引导穿刺的适用范围大大拓展，从而使某些疾病的诊断、治疗大为简化，为患者减少痛苦，同时减少医疗费用。2、结构简单、操作方便。
附图说明：
图1是本发明的原理图
图2是本发明的执行机构的示意图
图3是本发明的执行机构的轴侧图
图4是本发明的执行机构与CT机配合使用时的示意图
具体实施方式：
一种CT引导下的穿刺智能定位系统，由内部集结穿刺路径软件的工作系统、主控制器和执行机构组成，工作系统与主控制器实行双向连接，主控制器与执行机构实行双向连接；工作系统由图象采集器和图象处理器依次连接组成；主控制器执行机构由支架1、X轴执行机构2、Z轴执行机构3和导向穿刺装置组成，X轴执行机构为可左、右移动的滑道4，其安装在支架上方，Z轴执行机构为可上、下移动的执行臂5，其垂直安装在X轴执行机构上，Z轴执行机构的底部装有可360°转动的导向穿刺装置；在X轴执行机构、Z轴执行机构和导向穿刺装置上分别装有可控制X轴执行机构左右移动的步进电机6、可控制Z轴执行机构上、下移动的步进电机7、可控制导向穿刺装置上、下移动、360°转动的步进电机8、9，上述这些电机与主控制器双向连接。
上述导向穿刺装置由安装在Z轴执行机构上的穿刺架10、通过万向结11安装在穿刺架上的穿刺导向套筒12和安装在穿刺导向套筒内的穿刺针13组成。
上述穿刺导向套筒上安装穿刺针姿态探测器14和穿刺针深度指示器15。
本发明的工作过程为：操作人员通过CT图象的采集、处理来确定穿刺路径，并将其传送到主控制器，主控制器控制控制执行机构中的各个步进电机来控制机械执行机构中的X轴执行机构左右移动、Z轴执行机构上、下移动、并根据病人实际病变部位不同前、后移动病床，进而实现了导向穿刺装置沿着X轴、Y轴(病床)16和Z轴进行立体移动，以便实现穿刺位置的精确定位；同时，通过主控制器来控制导向穿刺装置进行360°转动，从而进一步确定穿刺角度，使穿刺操作的精度大大提高。此外，执行机构将穿刺的空间位置、穿刺深度等反馈回主控制器，主控制又将其反馈到工作系统进行调整。

Claims (3)

1.一种CT引导下的穿刺智能定位系统，其特征在于：由内部集结穿刺路径软件的工作系统、主控制器和执行机构组成，工作系统与主控制器实行双向连接，主控制器与执行机构实行双向连接；工作系统由图象采集器和图象处理器依次连接组成；执行机构由支架、X轴执行机构、Z轴执行机构和导向穿刺装置组成，X轴执行机构为可左右移动的滑道，其安装在支架上方，Z轴执行机构为可上、下移动的执行臂，其垂直安装在X轴执行机构上，Z轴执行机构的底部装有可360°转动的导向穿刺装置；在X轴执行机构、Z轴执行机构和导向穿刺装置上分别装有可控制X轴执行机构左右移动的步进电机、可控制Z轴执行机构上、下移动的步进电机、可控制导向穿刺装置360°转动的步进电机，这些电机与主控制器双向连接。
2.根据权利要求1所述的CT引导下的穿刺智能定位系统，其特征在于：上述导向穿刺装置由安装在Z轴执行机构上的穿刺架、通过万向结安装在穿刺架上的穿刺导向套筒和安装在穿刺导向套筒内的穿刺针组成。
3.根据权利要求2所述的CT引导下的穿刺智能定位系统，其特征在于：上述穿刺导向套筒上安装穿刺针姿态探测器和穿刺针深度指示器。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080130