CN109044529A - 导向通道的构建方法、装置和电子设备 - Google Patents

导向通道的构建方法、装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请是关于一种导向通道的构建方法、装置和电子设备。构建方法包括获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息；根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。

Description

导向通道的构建方法、装置和电子设备
技术领域
本申请涉及医疗技术领域，尤其涉及一种导向通道的构建方法、装置和电子设备。
背景技术
现今，在针对病因进行手术治疗时，通常需要将手术器械作用在体内的病灶点，才能实施手术。而当前，通常是根据医生经验或X光片等的定位，对于患者而言，可能需要承受多次进针，造成较大的心理压力，进一步可能导致肌肉紧张、收缩，甚至产生不可抗的肢体运动，加大难度，不利于患者健康。
发明内容
本申请提供一种导向通道的构建方法、装置和电子设备，以解决相关技术中的不足。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种导向通道的构建方法，包括：
获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息；
根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。
可选的，所述获取体内靶点的空间坐标，包括：
根据指向所述靶点的至少两条光束的空间位置，确定所述靶点的空间坐标。
可选的，包括至少三条光束，所述根据指向所述靶点的至少两条光束的空间位置，确定所述靶点的空间坐标，包括：
获取所述至少三条光束中两两光束之间的相交点空间坐标；
根据各个所述相交点空间坐标，确定所述靶点的空间坐标。
可选的，所述根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，包括：
基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述特定组织的位置信息；
根据所述坐标系内所述特定组织和所述靶点的相对位置关系，构建所述导向通道。
可选的，所述根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，包括：
获得三维图像内的对应于所述靶点的虚拟靶点、和对应于所述特定组织的虚拟特定组织之间的相对位置关系；
根据相对位置关系构建指向所述虚拟靶点的虚拟导向通道，所述虚拟导向通道规避所述虚拟特定组织；
根据所述虚拟导向通道构建指向所述靶点的导向通道，且所述虚拟导向通道、所述虚拟靶点和所述虚拟特定组织之间的相对位置关系、匹配于所述导向通道、所述靶点和所述特定组织之间的相对位置关系。
可选的，所述根据相对位置关系构建指向所述虚拟靶点的虚拟导向通道，还包括：
获得所述虚拟靶点至虚拟体表的距离；
根据所述虚拟导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述虚拟导向通道的延伸方向上，所述虚拟靶点与虚拟体表之间的第一间隔长度；
根据所述第一间隔长度确定所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息；其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端与虚拟靶点之间的第二间隔长度不小于所述第一间隔长度；
其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息匹配于所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息。
可选的，所述构建指向所述靶点的导向通道，还包括：
基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述靶点至体表的距离；
根据所述导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述导向通道的延伸方向上，所述靶点与体表之间的第三间隔长度；
根据所述第三间隔长度确定所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息；其中，所述导向通道上靠近所述靶点一端与靶点之间的第四间隔长度不小于所述第三间隔长度。
可选的，还包括：
基于构建的导向通道调整导向设备，使得所述导向设备与所述导向通道重合。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种计算机可读存储介质其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述任一项实施例所述方法的步骤。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种导向通道的调整装置，包括：
获取模块，获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息；
构建模块，根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为用于实现上述任一项实施例所述方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请中可以在体外根据靶点的空间坐标和特定组织的位置信息，确定出合适的指向靶点的导向通道，从而后续当通过导向通道定位设备时，能够保证设备指向靶点并且避开特定的人体组织，避免多次定位设备，减少辐射次数，缓解用户情绪，减少心理负担。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种导向通道的构建方法流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种导向通道的构建方法流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种导向通道与靶点之间的位置关系图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种虚拟导向通道与虚拟靶点之间的位置关系图。
图5是根据一示例性实施例提供的一种设备的示意结构图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种导向通道的构建装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1是根据一示例性实施例示出的一种导向通道的构建方法流程图。如图1所示，该构建方法可以包括：
在步骤101中，获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息。
在本实施例中，特定组织可以包括位于体内的器官、骨头和经络等组织。该特定组织的位置信息可以通过三维图像扫描获得。
进一步地，可以根据指向靶点的至少两条光束的空间位置，确定该靶点的空间坐标。例如，可以认为每一光束对应一条空间直线，那么两条指向靶点的光束可以认为是两条空间直线，该两条空间直线的交点坐标即可以被确定为靶点的空间坐标。
具体而言，每一光束的空间位置可以是通过光学探测器获取。例如，可以在光学探测器处于第一位置时，获取光束与光学探测器探测区域相交形成的第一相交点的空间坐标；在光学探测器处于第二位置时，获取光束与光学探测器探测区域相交形成的第二相交点的空间坐标，然后根据第一相交点的空间坐标和第二相交点的空间坐标，确定光束的空间位置。
当然，在其他一些实施例中，也可以是根据三条或者三条以上指向靶点的光束，确定出靶点的空间坐标。具体而言，可以根据至少三条光束中两两光束之间的相交点空间坐标，根据各个相交点的空间坐标，确定靶点的空间坐标。
需要说明的是：光束可以是激光设备发出的激光光束，当存在多条激光光束时，该多条激光光束可以是由一个或者多个激光设备发出。例如，可以是每一激光设备对应发出一条激光光束，或者也可以是一个激光设备发出一条光束后，移动位置发出下一条光束，或者也可以是激光光束数量大于激光设备数量，且激光设备为多台，此时，多台激光设备中存在至少一台设备需要发出多条激光光束。
需要说明的是：体内靶点所处的坐标系和特定组织的位置信息所处的坐标系之间可以进行坐标转换，以在同一坐标系中确定出体内靶点的空间坐标与特定组织的位置信息。
例如，可以通过上述方式获取位于固定坐标系中的体内靶点的坐标、可以通过三维图像扫描，获得基于图像坐标系的特定组织的位置信息。基于此，可以通过图像坐标系与固定坐标系之间的坐标转换关系，获得固定坐标系中特定组织的位置信息。同理，可以获得图像坐标系中靶点的坐标信息。
在步骤102中，根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。
在本实施例中，导向通道与靶点的连接路径规避了骨骼、器官和筋络等特定组织，能够减少伤害，后续通过导向通道定位设备时能够减少定位次数，避免增加患者心里压力。
在一实施例中，可以基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述特定组织的位置信息，然后根据这一坐标系内特定组织和靶点的相对位置关系，构建导向通道。
在本实施例中，还可以基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述靶点至体表的距离；根据所述导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述导向通道的延伸连接方向上，所述靶点与体表之间的第三间隔长度；根据所述第三间隔长度确定所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息；其中，所述导向通道上靠近所述靶点一端与靶点之间的第四间隔长度不小于所述第三间隔长度，从而可以避免导向通道的末端定位于体内，保证该导向通道的有效性。
在另一实施例中，可以获得三维图像内对应于靶点的虚拟靶点、对应于特定组织的虚拟特定组织之间的相对位置关系，然后根据这一相对位置关系构建指向虚拟靶点的导向通道，从而根据这一虚拟导向通道可以构建指向靶点的导向通道，并且虚拟导向通道、虚拟靶点和虚拟特定组织之间的相对位置关系、匹配于导向通道、靶点和特定组织之间的相对位置关系。
在本实施例中，还可以获得所述虚拟靶点至虚拟体表的距离；根据所述虚拟导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述虚拟导向通道的延伸方向上，所述虚拟靶点与虚拟体表之间的第一间隔长度；根据所述第一间隔长度确定所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息；其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端与虚拟靶点之间的第二间隔长度不小于所述第一间隔长度；其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息匹配于所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息，从而保证后续通过下虚拟导向通道构建导向通道时，能够保证该导向通道的靠近靶点的一端位于体外，保证导向通道的有效性。
或者，也可以是基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述靶点至体表的距离；根据所述导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述导向通道的延伸连接方向上，所述靶点与体表之间的第三间隔长度；根据所述第三间隔长度确定所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息；其中，所述导向通道上靠近所述靶点一端与靶点之间的第四间隔长度不小于所述第三间隔长度，从而可以避免导向通道靠近靶点的一端定位于体内，保证该导向通道的有效性。
在上述各个实施例中，基于构建的导向通道调整导向设备，使得导向设备与导向通道重合，从而使得导向设备指向体内靶点，有利于后续通过导向设备定位器械。具体而言，可以是导向设备的中心线与导向通道重合，指向体内靶点。
由上述实施例可知，本申请中可以在体外根据靶点的空间坐标和特定组织的位置信息，确定出合适的指向靶点的导向通道，从而后续当通过导向通道定位设备时，能够保证设备指向靶点并且避开特定的人体组织，避免多次定位设备，减少辐射次数，缓解用户情绪，减少心理负担。
为对本申请的技术方案进行详细说明，下述将根据具体实施例，对本申请的技术方案进行阐述。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种导向通道的构建方法流程图。如图2所示，该构建方法包括：
在步骤201中，通过第一光学探测器获取第一光束的空间位置。
在步骤202中，通过第二光学探测器获取第二光束的空间位置。
在步骤203中，通过第三光学探测器获取第三光束的空间位置。
在本实施例中，第一光束、第二光束和第三光束可以是分别由对应的激光设备发出，并通过相同或者不同的光学探测器确定出空间位置。在其他一些实施例中，该三条光束可以是同一激光设备通过位置变换而发出；或者该三条光束也可以是由两台激光设备通过位置变换而发出，本申请并不对此进行限制。
其中，以第一光束为例对光束空间位置的确定方式进行示例性说明。
可以在第一光学探测器位于第一位置时，获取第一光束与第一光学探测器上探测区域形成的第一相交点的坐标，然后根据第一光学探测器自身在坐标系中位置，确定出第一相交点的三维坐标；移动第一光学探测器至第二位置，获取第一光束与探测区域形成的第二相交点的坐标，然后根据第一光学探测器自身在坐标系中的位置，确定出第二相交点的三维坐标。
例如，基于坐标系XYZ，探测区域所处平面与XOY平面平行，那么，可以通过第一光学探测器确定第一相交点在光学探测区域上的坐标，然后通过坐标转换，可以确定第一相交点在XOY平面内的坐标；然后根据探测区域的位置，确定出第一相交点的Z坐标值，从而可以得到第一相交点的三维坐标；同理可以得到第二相交点的三维坐标，通过第一相交点和第二相交点可以确定第一光束L1。相类似的，以此可以确定第二光束L2、第三光束L3。
在步骤204中，获取第一光束与第二光束之间的第一交点、获取第二光束与第三光束之间的第二交点、获取第一光束与第三光束之间的第三交点。
在本实施例中，可以通过联立第一光束L1和第二光束L2，得到第一交点的坐标D1(X1、Y1、Z1)，同理可得第二交点坐标D2(X2、Y2、Z2)、第三交点的坐标D3(X3、Y3、Z3)。
在步骤205中，根据第一交点、第二交点和第三交点确定靶点的空间坐标。
在本实施例中，由于每条光束指向靶点时可能略微存在偏差，或者，该光束的横截面中心可能并未刚好与靶点重合，所以，为了提高通过光束求得的靶点三维坐标的准确性，可以根据第一交点D1(X1、Y1、Z1)、第二交点D2(X2、Y2、Z2)和第三交点D3(X3、Y3、Z3)共同确定靶点坐标。
在一实施例中，可以根据第一交点D1(X1、Y1、Z1)、第二交点D2(X2、Y2、Z2)和第三交点D3(X3、Y3、Z3)在对应坐标轴上的坐标值求平均值，得到靶点在该坐标轴上的坐标值。
在另一实施例中，可以根据第一交点D1(X1、Y1、Z1)、第二交点D2(X2、Y2、Z2)和第三交点D3(X3、Y3、Z3)在坐标系XYZ中所围成的立体图像，将该立体图像的几何中心的坐标确定为靶点的三维坐标。
需要说明的是：在其他一些实施例中，也可以根据两条光束的交点确定为靶点，并计算得到靶点的三维坐标；或者，也可以根据四条或者四条以上的光束确定出靶点的三维坐标，本申请并不对此进行限制。
在步骤206中，获得三维图像，并确定三维图像内对应于靶点的虚拟靶点、和对应于特定组织的虚拟特定组织之间的相对位置关系。
在本实施例中，假定靶点位于患肢内，那么可以通过对患肢的三维扫描，获得关于患肢的三维图像，并且在该三维图像内能够清晰的显示各个人体组织之间的相对位置关系。
基于获得关于患肢的三维图像，根据图像坐标系与体内靶点所处坐标系之间的转换关系，可以确定出对应于靶点的虚拟靶点的位置信息，从而得到虚拟靶点和虚拟特定组织之间的相对位置关系。其中，虚拟特定组织可以包括虚拟骨骼、虚拟筋络等。三维图像内虚拟特定组织的清晰度以能够辨别为准，例如可以通过获得不同组织之间的边界确定出不同组织的位置信息。
在步骤207中，根据虚拟靶点和虚拟特定组织之间的相对位置关系，构建虚拟通道。
在本实施例中，可以根据虚拟靶点和虚拟特定组织之间的相对位置关系，基于虚拟靶点构建规避虚拟特定组织的虚拟导向通道。具体而言，可以基于虚拟靶点构建一初始通道，然后根据初始通道与虚拟特定组织之间的位置关系，预测基于初始通道的下一通道的位置，使得下一通道的位置能够逐渐避开虚拟特定组织，从而最终构建出虚拟导向通道。
在步骤208中，获取体内靶点所处坐标系内特定组织的位置信息。
在本实施例中，特定组织的位置信息可以时通过三维扫描获得，例如，可以是基于体内靶点所处坐标系进行三维扫描获得特定组织的位置信息，从而能得到在同一坐标系下，体内靶点与特定组织之间的相对位置关系。
或者，在其他一些实施例中，也可以是基于区别于体内靶点所处坐标系的图像坐标系扫描获得特定组织的位置信息，然后根据图像坐标系与体内靶点所处坐标系之间的转换关系，获得体内靶点所处坐标系内，体内靶点与特定组织之间的相对位置关系，以便于后续构建导向通道。
在步骤209中，根据虚拟导向通道构建指向体内靶点的导向通道；或者根据体内靶点和特定组织之间的位置关系构建导向通道。
在本实施例中，当采用步骤206-步骤207所述的方式构建导向通道时，可以根据图像坐标系与体内靶点所处坐标系之间的转换关系，获得虚拟导向通道在体内靶点所处坐标系内的位置信息，然后将虚拟导向通道在体内靶点所处坐标系内的位置信息构建为导向通道的位置信息。
当采用步骤208中所述的方式构建导向通道时，可以首先基于体内靶点构建一初始通道，然后根据体内靶点和特定组织之间的相对位置关系，预测下一通道的位置，直至构建出能够规避特定组织的导向通道。
需要说明的是：同一电子设备可以具有完成步骤206-步骤207中所述的示例性构建方式的功能、和完成步骤208中所述示例性构建方式的功能，具体可以根据实际情况进行选择。当然，在一些实施例中，也可以只具备其中的一种功能，本申请并不对此进行限制。
在步骤210中，基于靶点的空间坐标所处的坐标系，获得靶点至体表的距离。
在步骤211中，根据导向通道的位置信息和距离，获取导向通道延伸方向上，靶点与体表之间的第三间隔长度。
在步骤212中，根据第三间隔长度确定导向通道靠近靶点一端的位置信息，其中，导向通道靠近靶点一端与靶点之间的第四间隔长度不小于第三间隔长度。
在本实施例中，可以根据点到面的方式计算得到靶点至体表的距离。基于所构建的导向通道，能够确定在靶点的空间坐标所处的坐标系内，导向通道关于每一坐标轴的角度，因而基于各个坐标轴上的夹角和靶点至体表的距离，能够得到导向通道的延伸方向上，自体表至靶点的第三间隔长度。
举例而言，如图3所示，假定以垂直于体表的方向为Z轴，体表内有相互垂直的X轴和Y轴。那么，靶点至体表的距离为H1，进一步假定导向通道位于ZOY平面内、且导向通道与Z轴的夹角为α，以此计算得到靶点至体表的第三间隔长度L1＝H1/sinα。
基于此，可以确定导向通道靠近靶点一端的位置信息，使得导向通道靠近靶点一端与靶点之间的第四间隔长度L2≥L1，从而避免导向通道的一部分被定位至体内，能够保证导向通道的有效性。
需要说明的时：基于步骤206-步骤207所示的示例性导向通道构建方式，其还可以是在三维图像内确定出虚拟导向通道靠近虚拟靶点一端的位置信息，且虚拟导向通道上靠近虚拟靶点一端的位置信息匹配于导向通道上靠近靶点一端的位置信息。
具体而言，如图4所示，可以假定虚拟靶点至虚拟体表的距离为H2，进一步假定虚拟导向通道位于zoy平面内、且虚拟导向通道与z轴的夹角为β，以此计算得到虚拟靶点至虚拟体表的第一间隔长度L3＝H2/sinβ。
基于此，可以确定虚拟导向通道靠近虚拟靶点一端的位置信息，使得虚拟导向通道靠近虚拟靶点一端与虚拟靶点之间的第二间隔长度L4≥L3，从而避免通过虚拟导向通道和虚拟导向通道靠近靶点一端的位置信息构建的导向通道的一部分被定位至体内，能够保证导向通道的有效性。
在步骤213中，根据构建出的导向通道和导向通道上靠近靶点一端位置信息调整导向设备，使得导向设备指向体内靶点。
在本实施例中，可以了解导向通道与导向设备之间的相对位置关系，然后通过平移或者旋转将导向设备调整至与导向设备重合。当然，在一些实施例中，也可以是通过平移和旋转的方式调整至重合。
在一实施例中，可以根据接收到的控制指令，根据导向通道的位置信息自动调节导向设备，从而达到智能化的目的。在另一实施例中也可以通过用户手动牵引导向设备，本申请并不对此进行限制。其中，导向设备具有定位手术器械和工具的功能。具体可以是导线设备的中心线与导向通道重合，从而在手术器械被定位至导向设备时，手术器械的中心线与导向通道重合。
与前述的导向通道构建方法的实施例相对应，本申请还提供了构建装置的实施例。
图5是一示例性实施例提供的一种设备的示意结构图。请参考图5，在硬件层面，该设备包括处理器502、内部总线504、网络接口506、内存508以及非易失性存储器510，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器502从非易失性存储器510中读取对应的计算机程序到内存508中然后运行，在逻辑层面上形成导向通道的调整装置500。当然，除了软件实现方式之外，本说明书一个或多个实施例并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
请参考图6，在软件实施方式中，该导向通道的构建装置500可以包括获取模块601和构建模块602；其中：
获取模块601，被配置为获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息；
构建模块602，被配置为根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。
获取模块601还用于：
根据指向所述靶点的至少两条光束的空间位置，确定所述靶点的空间坐标。
获取模块601还用于，包括至少三条光束，所述根据指向所述靶点的至少两条光束的空间位置，确定所述靶点的空间坐标，包括：
获取所述至少三条光束中两两光束之间的相交点空间坐标；
根据各个所述相交点空间坐标，确定所述靶点的空间坐标。
构建模块602还用于：
基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述特定组织的位置信息；
根据所述坐标系内所述特定组织和所述靶点的相对位置关系，构建所述导向通道。
构建模块602还用于：
获得三维图像内的对应于所述靶点的虚拟靶点、和对应于所述特定组织的虚拟特定组织之间的相对位置关系；
根据相对位置关系构建指向所述虚拟靶点的虚拟导向通道；
根据所述虚拟导向通道构建指向所述靶点的导向通道，且所述虚拟导向通道、所述虚拟靶点和所述虚拟特定组织之间的相对位置关系、匹配于所述导向通道、所述靶点和所述特定组织之间的相对位置关系。
构建模块602还用于：
获得所述虚拟靶点至虚拟体表的距离；
根据所述虚拟导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述虚拟导向通道的延伸方向上，所述虚拟靶点与虚拟体表之间的第一间隔长度；
根据所述第一间隔长度确定所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息；其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端与虚拟靶点之间的第二间隔长度不小于所述第一间隔长度；
其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息匹配于所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息。
构建模块602还用于：
基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述靶点至体表的距离；
根据所述导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述导向通道的延伸方向上，所述靶点与体表之间的第三间隔长度；
根据所述第三间隔长度确定所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息；其中，所述导向通道上靠近所述靶点一端与靶点之间的第四间隔长度不小于所述第三间隔长度。
还包括调整模块，用于：
基于构建的导向通道调整导向设备，使得所述导向设备与所述导向通道重合。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器510，上述指令可由电子设备的处理器502执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息；根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种导向通道的构建方法，其特征在于，包括：
获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息；
根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。
2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述获取体内靶点的空间坐标，包括：
根据指向所述靶点的至少两条光束的空间位置，确定所述靶点的空间坐标。
3.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于，包括至少三条光束，所述根据指向所述靶点的至少两条光束的空间位置，确定所述靶点的空间坐标，包括：
获取所述至少三条光束中两两光束之间的相交点空间坐标；
根据各个所述相交点空间坐标，确定所述靶点的空间坐标。
4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，包括：
基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述特定组织的位置信息；
根据所述坐标系内所述特定组织和所述靶点的相对位置关系，构建所述导向通道。
5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，包括：
获得三维图像内的对应于所述靶点的虚拟靶点、和对应于所述特定组织的虚拟特定组织之间的相对位置关系；
根据相对位置关系构建指向所述虚拟靶点的虚拟导向通道，所述虚拟导向通道规避所述虚拟特定组织；
根据所述虚拟导向通道构建指向所述靶点的导向通道，且所述虚拟导向通道、所述虚拟靶点和所述虚拟特定组织之间的相对位置关系、匹配于所述导向通道、所述靶点和所述特定组织之间的相对位置关系。
6.根据权利要求5所述的构建方法，其特征在于，所述根据相对位置关系构建指向所述虚拟靶点的虚拟导向通道，还包括：
获得所述虚拟靶点至虚拟体表的距离；
根据所述虚拟导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述虚拟导向通道的延伸方向上，所述虚拟靶点与虚拟体表之间的第一间隔长度；
根据所述第一间隔长度确定所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息；其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端与虚拟靶点之间的第二间隔长度不小于所述第一间隔长度；
其中，所述虚拟导向通道上靠近所述虚拟靶点一端的位置信息匹配于所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息。
7.根据权利要求4或5所述的构建方法，其特征在于，所述构建指向所述靶点的导向通道，还包括：
基于所述体内靶点的空间坐标所处的坐标系，获取所述靶点至体表的距离；
根据所述导向通道的位置信息和所述距离，确定在所述导向通道的延伸方向上，所述靶点与体表之间的第三间隔长度；
根据所述第三间隔长度确定所述导向通道上靠近所述靶点一端的位置信息；其中，所述导向通道上靠近所述靶点一端与靶点之间的第四间隔长度不小于所述第三间隔长度。
8.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，还包括：
基于构建的导向通道调整导向设备，使得所述导向设备与所述导向通道重合。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
10.一种导向通道的构建装置，其特征在于，包括：
获取模块，获取体内靶点的空间坐标和特定组织的位置信息；
构建模块，根据特定组织的位置信息构建指向所述靶点的导向通道，以使得所述导向通道与所述靶点的连接路径规避所述特定组织。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为用于实现如权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109925052A (zh) * 2019-03-04 2019-06-25 杭州三坛医疗科技有限公司 靶点路径的确定方法、装置和系统、可读存储介质
CN109993792A (zh) * 2019-03-04 2019-07-09 杭州三坛医疗科技有限公司 投影方法、装置及系统和可读存储介质
WO2020177725A1 (zh) * 2019-03-04 2020-09-10 杭州三坛医疗科技有限公司 一种靶点路径的确定方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102895031A (zh) * 2012-09-19 2013-01-30 深圳市旭东数字医学影像技术有限公司 肾脏虚拟手术方法及其系统
CN102961187A (zh) * 2012-10-26 2013-03-13 深圳市旭东数字医学影像技术有限公司 经皮穿刺的手术规划方法及其系统
CN102988109A (zh) * 2011-09-08 2013-03-27 史赛克莱宾格股份有限公司 轴向外科轨道导引器及导引医疗装置的方法
WO2015067754A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-14 Orthotaxy Method for planning a surgical intervention
CN105342701A (zh) * 2015-12-08 2016-02-24 中国科学院深圳先进技术研究院 一种基于影像信息融合的病灶虚拟穿刺系统
US20160051224A1 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 Richard D. Striano Needle guide for ultrasound transducer
US20160157887A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-09 Hyundai Heavy Industries Co. Ltd. Apparatus For Generating Needle Insertion Path For Interventional Robot
CN107049488A (zh) * 2017-05-27 2017-08-18 北京航空航天大学 一种单平面手术定位方法及模型
CN107928791A (zh) * 2017-12-07 2018-04-20 上海钛米机器人科技有限公司 一种机器人辅助穿刺方法、系统及装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102988109A (zh) * 2011-09-08 2013-03-27 史赛克莱宾格股份有限公司 轴向外科轨道导引器及导引医疗装置的方法
CN102895031A (zh) * 2012-09-19 2013-01-30 深圳市旭东数字医学影像技术有限公司 肾脏虚拟手术方法及其系统
CN102961187A (zh) * 2012-10-26 2013-03-13 深圳市旭东数字医学影像技术有限公司 经皮穿刺的手术规划方法及其系统
WO2015067754A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-14 Orthotaxy Method for planning a surgical intervention
US20160051224A1 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 Richard D. Striano Needle guide for ultrasound transducer
US20160157887A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-09 Hyundai Heavy Industries Co. Ltd. Apparatus For Generating Needle Insertion Path For Interventional Robot
CN105342701A (zh) * 2015-12-08 2016-02-24 中国科学院深圳先进技术研究院 一种基于影像信息融合的病灶虚拟穿刺系统
CN107049488A (zh) * 2017-05-27 2017-08-18 北京航空航天大学 一种单平面手术定位方法及模型
CN107928791A (zh) * 2017-12-07 2018-04-20 上海钛米机器人科技有限公司 一种机器人辅助穿刺方法、系统及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姜立军，甘东兵，王国荣: "基于双目视觉传感的计算机辅助骨外科手术导航模型", 《华南理工大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109925052A (zh) * 2019-03-04 2019-06-25 杭州三坛医疗科技有限公司 靶点路径的确定方法、装置和系统、可读存储介质
CN109993792A (zh) * 2019-03-04 2019-07-09 杭州三坛医疗科技有限公司 投影方法、装置及系统和可读存储介质
WO2020177725A1 (zh) * 2019-03-04 2020-09-10 杭州三坛医疗科技有限公司 一种靶点路径的确定方法
US12035974B2 (en) 2019-03-04 2024-07-16 Hangzhou Santan Medical Technology Co., Ltd Method for determining target spot path

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Effective date of registration: 20230504

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Pledgee: Zheshang Bank Co.,Ltd. Hangzhou Branch

Pledgor: HANGZHOU SANTAN MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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