CN110403698B - 一种器械介入装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种器械介入装置和系统，属于医疗器械技术领域。所述器械介入装置包括图像点云模块，实时点云模块，点云配准模块，实时误差模块，介入安全线模块以及输出模块，通过上述模块之间的相互连接和协作，计算出图像点云和实时点云进行点云配准的实时误差和介入安全线，当实时误差低于介入安全线时，向外输出介入信号，以便医务人员执行器械的介入过程。本申请实施例能够以人体某一时刻的体表与目标区域的位置关系为基准来确定器械介入的时机，避免了判断介入时机时对人工经验的依赖。

Description

一种器械介入装置和系统

技术领域

本申请实施例涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种器械介入装置和系统。

背景技术

在现有的微创治疗的介入过程中，介入器械以何种路径以及何时进行介入都是完成整个介入过程的关键。

目前的介入路径多采用术前的医学影像，并根据该术前的医学影像规划介入路径，从而达到介入过程能避开主要血管以及某些器官的目的，进而使介入器械准确到达目标区域。

但是由于人体的呼吸在介入的过程中不停止，因此人体体内的血管以及各个脏器的位置都会在呼吸过程中随时变化，导致器械的介入过程非常依赖医生的个人经验，甚至可能需要多个医生相互配合，并需要同时利用超声图像实时获取血管以及各个脏器的实际位置，但是一方面超声成像为扇形图像，成像质量不理想，对超声图像的理解和对生理结构的想象基本依赖医生的经验，另一方面超声图像是二维图像，其只能反映出一个平面下的各种生理结构，不能从总体上反映出人体血管以及各个脏器之间的相对位置。

综上所述，运用现有的介入技术不能准确地规划介入路径和介入时机。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种器械介入装置和系统，该介入装置和系统避免了介入路径和介入时机对人工经验的依赖，以人体某一时刻的体表与目标区域的位置关系为基准来确定器械介入的时机。

第一方面，本申请实施例提供了一种器械介入装置，包括：

图像点云模块，实时点云模块，点云配准模块，实时误差模块，介入安全线模块以及输出模块，其中：

图像点云模块和点云配准模块连接，用于从医学影像中获取人体体表的图像点云，并把得到的图像点云发送到点云配准模块；

实时点云模块和点云配准模块连接，用于获取人体体表的实时点云，并把得到的实时点云发送到点云配准模块；

点云配准模块和图像点云模块，实时点云模块以及实时误差模块连接，用于根据接收到的人体体表的图像点云和实时点云，对图像点云和实时点云进行实时配准，以得到实时配准数据，并把实时配准数据发送到实时误差模块；

实时误差模块和点云配准模块，介入安全线模块以及输出模块连接，用于根据接收到的实时配准数据计算实时误差，并把实时误差发送到介入安全线模块和输出模块；

介入安全线模块和实时误差模块以及输出模块连接，用于根据目标区域体积，规划介入长度以及误差最大值得到介入安全线，并把介入安全线发送到输出模块；

输出模块和实时误差模块以及介入安全线模块连接，用于当接收到的实时误差低于介入安全线时，输出介入信号。

可选地，介入安全线模块和实时误差模块以及输出模块连接，用于根据目标区域体积，规划介入长度，误差最大值，以及介入器械刚度得到介入安全线，并把介入安全线发送到输出模块。

可选地，实时误差模块根据接收到的实时配准数据所计算的实时误差E为实时配准数据中每对配准点之间的欧几里得距离的平方和，具体公式为：

其中，n为实时配准数据中配准点的对数，||S(i)-S′(i)||为每对配准点之间的欧几里得距离。

可选地，介入安全线模块根据目标区域体积，规划介入长度以及误差最大值得到的介入安全线L的具体公式为：

其中，J为目标区域体积参数，取值范围为0＜J≤1，K为规划介入长度参数，其取值范围为0＜K≤1，M为介入安全线模块根据从实时误差模块接收到的实时误差得到的误差最大值。可选地，介入安全线模块根据目标区域体积，规划介入长度，误差最大值，以及介入器械刚度得到的介入安全线L的具体公式为：

其中，J为目标区域体积参数，取值范围为0＜J≤1，K为规划介入长度参数，其取值范围为0＜K≤1，M为介入安全线模块根据从实时误差模块接收到的实时误差得到的误差最大值，H为介入器械刚度参数，取值范围为0＜H≤1。

可选地，目标区域体积参数为医学影像中目标区域体积与人体体积的比值。

可选地，规划介入长度参数为医学影像中规划介入长度与规划路径及其延长线在人体体内长度的比值。

可选地，所述图像点云模块具体用于从医学影像中获取胸部表面和/或腹部表面的图像点云。

可选地，所述实时点云模块具体用于获取胸部表面和/或腹部表面的实时点云。

第二方面，本申请实施例还提供了一种器械介入系统，包括器械介入装置，存储设备，传感设备以及介入信号提示设备，其中：

存储设备和器械介入装置连接，用于存储人体的医学影像，以由器械介入装置根据所存储的人体医学影像获取人体体表的图像点云；

传感设备和器械介入装置连接，用于采集人体体表的实时点云，并将采集到的实时点云发送到器械介入装置；

器械介入装置和存储设备，传感设备以及介入信号提示设备连接，用于对接收到的人体体表的图像点云和实时点云进行实时配准得到实时配准数据，根据实时配准数据计算实时误差，并进一步根据计算的实时误差，结合目标区域体积，规划介入长度得到介入安全线，当实时误差低于介入安全线时，输出介入信号到介入信号提示设备；

介入信号提示设备和器械介入装置连接，用于提示器械介入。

第三方面，本申请实施例还提供了一种器械介入系统，包括器械介入装置，存储设备，传感设备以及安全设备，其中：

存储设备和器械介入装置连接，用于存储人体的医学影像，以由器械介入装置根据所存储的人体医学影像获取人体体表的图像点云；

传感设备和器械介入装置连接，用于采集人体体表的实时点云，并将采集到的实时点云发送到器械介入装置；

器械介入装置和存储设备，传感设备以及安全设备连接，用于对接收到的人体体表的图像点云和实时点云进行实时配准得到实时配准数据，根据实时配准数据计算实时误差，并进一步根据计算的实时误差，结合目标区域体积，规划介入长度得到介入安全线，当实时误差低于介入安全线时，输出介入信号到安全设备；

安全设备和器械介入装置连接，用于当没有接收到器械介入装置发送的介入信号时，锁紧介入器械，以及当接收到器械介入装置发送的介入信号时，解除对介入器械的锁紧。

由以上技术方案可见，本申请实施例能够以人体某一时刻的体表与目标区域的位置关系为基准来确定器械介入的时机，避免了介入路径和介入时机对人工经验的依赖。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中一种器械介入装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中一种器械介入系统的结构示意图；

图3为本申请实施例中另一种器械介入系统的结构示意图；

图4为图2中的器械介入系统的一种改进结构示意图；

图5为图3中的器械介入系统的一种改进结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种器械介入装置，包括图像点云模块101，实时点云模块102，点云配准模块103，实时误差模块104，介入安全线模块105以及输出模块106，其中：

图像点云模块101和点云配准模块103连接，用于从医学影像中获取人体体表的图像点云，并把得到的图像点云发送到点云配准模块103；

实时点云模块102和点云配准模块103连接，用于获取人体体表的实时点云，并把得到的实时点云发送到点云配准模块103；

点云配准模块103和图像点云模块101，实时点云模块102以及实时误差模块104连接，用于根据接收到的人体体表的图像点云和实时点云，对图像点云和实时点云进行实时配准，以得到实时配准数据，并把实时配准数据发送到实时误差模块104；

实时误差模块104和点云配准模块103，介入安全线模块105以及输出模块106连接，用于根据接收到的实时配准数据计算实时误差，并把实时误差发送到介入安全线模块105和输出模块106；

介入安全线模块105和实时误差模块104以及输出模块106连接，用于根据目标区域体积，规划介入长度以及误差最大值得到介入安全线，并把介入安全线发送到输出模块106；

输出模块106和实时误差模块104以及介入安全线模块105连接，用于当接收到的实时误差低于介入安全线时，输出介入信号。

在执行器械的介入之前，会通过CT(Computer Tomography，电子计算机断层扫描)设备或者MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)影像设备等对人体进行扫描以获得人体的医学影像，进而根据人体的医学影像进行介入路径的规划，同时，还可以从该医学影像中，或者从该医学影像生成的三维图像中提取出人体体表的点云数据，即可以从医学影像中或者三维图像中提取出用于点云配准的人体体表的图像点云，并把提取出的图像点云发送到点云配准模块103。

可选地，图像点云模块101具体用于从医学影像中获取胸部表面和/或腹部表面的图像点云。

在执行器械介入的过程中，通过传感设备可以获取人体体表的实时点云，具体在实现过程中，通过光学传感设备(如摄像头)可以实时采集人体体表的点云数据，或者通过在体表设置电磁标识，利用电磁传感设备(如电磁跟踪传感器)获取用于点云配准的人体体表的实时点云，并把获取到的实时点云发送到点云配准模块103。

可选地，实时点云模块102具体用于获取胸部表面和/或腹部表面的实时点云。

由于已经通过图像点云模块101得到了图像点云，通过实时点云模块102得到了实时点云，因此可由点云配准模块103利用ICP(Iterative Closest Point，最近点搜索法)对图像点云和实时点云这两组数据进行点云配准，以得到实时配准数据，并把得到的实时配准数据发送到实时误差模块104。

需要说明的是，由于实时点云是随着人体的呼吸时刻发生变化的，因此点云配准模块103对图像点云和实时点云进行点云配准得到的实时配准数据也是实时变化的。

实时误差模块104接收到实时配准数据之后，可以根据实时配准数据计算实时误差，并把计算得到的实时误差发送到介入安全线模块105和输出模块106。

可选地，实时误差模块104根据接收到的实时配准数据所计算的实时误差E为实时配准数据中每对配准点之间的欧几里得距离的平方和，具体公式为：

其中，n为实时配准数据中配准点的对数，||S(i)-S′(i)||为每对配准点之间的欧几里得距离。

假设实时配准数据中配准点的对数为100，该实时配准数据中每对配准点之间的欧几里得距离的平方和是0.002，那么得到的对应该实时配准数据的实时误差E就是0.2。

由于实时点云随着人体的呼吸时刻发生变化，因此实时点云和图像点云的实时配准数据也是时刻变化的，进而根据每对配准点之间的欧几里得距离的平方和得到的实时误差E也是时刻变化的，因此，在一个完整呼吸周期内的实时误差存在一个最大值M，而实时误差E的计算结果处在0到误差最大值M这一范围内，即0≤E≤M。比如，一般人的呼吸周期为4秒，为了获得完整呼吸周期内实时误差的最大值，可以采集10秒内实时误差的最大值作为误差最大值M，或者利用其它能够获取完整呼吸周期内的实时误差的最大值的方法获取误差最大值M，本申请实施例对如何获取完整呼吸周期内的误差最大值M的方法不作限制。

前面已经提到，实时误差模块104把计算得到的实时误差E发送到介入安全线模块105，介入安全线模块105接收到实时误差E后，根据实时误差E在完整呼吸周期内的最大值，可以得到误差最大值M，进而利用得到的误差最大值M计算介入安全线。

介入安全线模块105用于计算介入安全线，本申请实施例提供了两种计算介入安全线的方法，一方面可以利用误差最大值M，结合目标区域体积以及规划介入长度获得介入安全线，另一方面可以利用误差最大值M，结合目标区域体积，规划介入长度以及介入器械刚度获得介入安全线。

可选地，介入安全线模块105根据目标区域体积，规划介入长度以及误差最大值M得到的介入安全线L的具体公式为：

其中，J为目标区域体积参数，取值范围为0＜J≤1，K为规划介入长度参数，其取值范围为0＜K≤1，M为介入安全线模块105根据从实时误差模块104接收到的实时误差E得到的误差最大值。

可选地，目标区域体积参数为医学影像中目标区域体积与人体体积的比值。

当然，目标区域体积参数也可以是在医学影像生成的三维图像中，目标区域体积与人体体积的比值。

需要说明的是，目标区域为需要介入器械抵达的区域，该区域可以是由医生规划的某些区域，也可以是某个器官，病灶等，目标区域的体积越大，目标区域体积参数J的值就越大，在实际操作中，还可以对目标区域参数J进行预设。

可选地，规划介入长度参数为医学影像中规划介入长度与规划路径及其延长线在人体体内长度的比值。

在执行器械介入的过程之前，通常会对介入的路径进行规划，以避开主要血管或者某些器官等，以便得到一条安全介入路径，规划介入长度为规划的介入路径中器械进入人体体内的长度，如规划的介入路径中消融针或活检针进入人体体内的长度，而规划路径及其延长线是一条直线，其可以在医学影像中得到这条直线在人体体内长度，因此规划介入长度的值越大，规划介入长度参数K的值就越小，实际操作时，可以对该参数K进行预设。将预设或者计算出的目标区域体积参数J，规划介入长度参数K以及根据读取实时误差模块104中的实时误差得到的误差最大值M代入到介入安全线L的计算公式中，得到介入安全线的值。

可选地，介入安全线模块105和实时误差模块104以及输出模块106连接，用于根据目标区域体积，规划介入长度，误差最大值，以及介入器械刚度得到介入安全线，并把介入安全线发送到输出模块106。

进一步地，介入安全线根据目标区域体积，规划介入长度，误差最大值M，以及介入器械刚度得到的介入安全线的具体公式为：

其中，J为目标区域体积参数，取值范围为0＜J≤1，K为规划介入长度参数，其取值范围为0＜K≤1，M为介入安全线模块105根据从实时误差模块104接收到的实时误差E得到的误差最大值，H为介入器械刚度参数，取值范围为0＜H≤1。

需要说明的是，介入器械的刚度越大，介入器械刚度参数就越小。

用上述计算介入安全线方法中的任一种得到介入安全线后，将得到的介入安全线发送到输出模块106，输出模块106对接收到的实时误差E和介入安全线L进行比较，当实时误差E低于介入安全线L时，输出介入信号，从而进行器械的介入工作。

基于相同的发明构思，如图2所示，本申请实施例还提供了一种器械介入系统，包括器械介入装置，存储设备，传感设备以及介入信号提示设备，其中：

存储设备和器械介入装置连接，用于存储人体的医学影像，以由器械介入装置根据所存储的人体医学影像获取人体体表的图像点云；

传感设备和器械介入装置连接，用于采集人体体表的实时点云，并将采集到的实时点云发送到器械介入装置；

器械介入装置和存储设备，传感设备以及介入信号提示设备连接，用于对接收到的人体体表的图像点云和实时点云进行实时配准得到实时配准数据，根据实时配准数据计算实时误差，并进一步根据计算的实时误差，结合目标区域体积，规划介入长度得到介入安全线，当实时误差低于介入安全线时，输出介入信号到介入信号提示设备；

介入信号提示设备和器械介入装置连接，用于提示器械介入。

上述器械介入系统的传感设备可以是光学传感设备，比如摄像头，也可以是电磁传感设备，比如电磁跟踪传感器，摄像头可以通过实时拍摄来采集人体体表的点云数据，电磁跟踪传感器可以通过追踪设置在人体体表的电磁标识来采集人体体表的点云数据。

介入提示设备可以是显示设备，比如显示器，或者更具体地来说，可以是医用显示器，也可以是语音提示设备，比如音箱。在接收到器械介入装置发送的介入信号后，由介入信号提示设备对该介入信号进行提示，介入信号的提示形式可以是声音形式，比如在收到介入信号时，以“嗡鸣”声进行提示，或是其他语音形式。还可以是图像形式，比如当显示设备上显示介入器械时，表示可以进行器械的介入了，再比如当显示设备显示规划介入路径时，表示可以进行器械的介入了，本申请实施例对介入信号的提示方式不作具体限定，只要能够准确表达介入信号，使得在准确的介入时机进行器械的介入即可。

另一方面，本申请实施例还提供了一种器械介入系统，包括器械介入装置，存储设备，传感设备以及安全设备，其中：

存储设备和器械介入装置连接，用于存储人体的医学影像，以由器械介入装置根据所存储的人体医学影像获取人体体表的图像点云，其中人体的医学影像中包含了人体体表及体内生理结构，目标区域，器械介入线路等信息；

传感设备和器械介入装置连接，用于采集人体体表的实时点云，并将采集到的实时点云发送到器械介入装置；

器械介入装置和存储设备，传感设备以及安全设备连接，用于对接收到的人体体表的图像点云和实时点云进行实时配准得到实时配准数据，根据实时配准数据计算实时误差，并进一步根据计算的实时误差，结合目标区域体积，规划介入长度得到介入安全线，当实时误差低于介入安全线时，输出介入信号到安全设备；

安全设备和器械介入装置连接，用于当没有接收到器械介入装置发送的介入信号时，锁紧介入器械，以及当接收到器械介入装置发送的介入信号时，解除对介入器械的锁紧。

上述器械介入系统中的安全设备能够起到两方面的作用，一是起到安全作用，二是起到对介入信号的提示作用。

具体地，当安全设备没有接收到器械介入装置发送的介入信号时，锁紧介入器械，以使医务人员在器械锁紧时，不能执行器械的介入过程。

而当安全设备接收到器械介入装置发送的介入信号时，解除对介入器械的锁紧，即当安全设备接收到器械介入装置发送的介入信号时，就通过解除对介入器械的锁紧来向外发出介入信号，进而使医务人员在接收到解除介入器械的锁紧这一介入信号的提示时，执行器械的介入过程。

更进一步地，如图4和图5所示，上述两种器械介入系统中的存储设备还可以和器械介入装置中的介入安全线模块连接，以便由介入安全线模块从存储设备存储的医学影像中获取目标区域体积和人体体积并计算两者的比值，以及从该医学影像中获取规划介入长度与规划路径及其延长线在人体体内的长度，并计算规划介入长度与规划路径及其延长线在人体体内长度的比值，进而将目标区域体积和人体体积的比值作为目标区域体积参数，将规划介入长度与规划路径及其延长线在人体体内长度的比值作为规划介入长度参数，结合介入安全线模块105通过从实时误差模块104中接收到的实时误差E所获得的误差最大值M，计算得到介入安全线L的值，或者更进一步结合介入器械刚度参数H，计算得到介入安全线L的值。

综上所述，本申请实施例提供的器械介入装置和器械介入系统在执行器械介入时，不需要依赖人工的经验，而是将人体某一时刻下体表与目标区域的位置关系作为基准，并依靠该基准来确定在人体呼吸周期内进行器械介入的时机，如此，不管人体内的血管以及各个脏器的位置如何随着呼吸过程发生变化，都能利用某一时刻下人体体内的血管以及各个脏器的实际位置来得到器械介入的时机，通过准确判断介入时机，提高了需要器械介入类手术的成功率。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的功能模块及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其他的形式。

上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单元来实现本实施例方案的目的。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读存储介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请实施例也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种器械介入装置，其特征在于，包括图像点云模块，实时点云模块，点云配准模块，实时误差模块，介入安全线模块以及输出模块，其中：

图像点云模块和点云配准模块连接，用于从医学影像中获取人体体表的图像点云，并把得到的图像点云发送到点云配准模块；

实时点云模块和点云配准模块连接，用于获取人体体表的实时点云，并把得到的实时点云发送到点云配准模块；

点云配准模块和图像点云模块，实时点云模块以及实时误差模块连接，用于根据接收到的人体体表的图像点云和实时点云，对图像点云和实时点云进行实时配准，以得到实时配准数据，并把实时配准数据发送到实时误差模块；

实时误差模块和点云配准模块，介入安全线模块以及输出模块连接，用于根据接收到的实时配准数据计算实时误差，并把实时误差发送到介入安全线模块和输出模块；

介入安全线模块和实时误差模块以及输出模块连接，用于根据实时误差在完整呼吸周期内的最大值得到误差最大值，还用于根据目标区域体积，规划介入长度以及误差最大值得到介入安全线，并把介入安全线发送到输出模块；

输出模块和实时误差模块以及介入安全线模块连接，用于当接收到的实时误差低于介入安全线时，输出介入信号。

2.根据权利要求1所述的器械介入装置，其特征在于，介入安全线模块和实时误差模块以及输出模块连接，用于根据目标区域体积，规划介入长度，误差最大值，以及介入器械刚度得到介入安全线，并把介入安全线发送到输出模块。

3.根据权利要求1所述的器械介入装置，其特征在于，实时误差模块根据接收到的实时配准数据所计算的实时误差E为实时配准数据中每对配准点之间的欧几里得距离的平方和，具体公式为：

其中，n为实时配准数据中配准点的对数，||S(i)-S′(i)||为每对配准点之间的欧几里得距离。

4.根据权利要求1所述的器械介入装置，其特征在于，介入安全线模块根据目标区域体积，规划介入长度以及误差最大值得到的介入安全线L的具体公式为：

其中，J为目标区域体积参数，取值范围为0＜J≤1，K为规划介入长度参数，其取值范围为0＜K≤1，M为介入安全线模块根据从实时误差模块接收到的实时误差得到的误差最大值。

5.根据权利要求2所述的器械介入装置，其特征在于，介入安全线模块根据目标区域体积，规划介入长度，误差最大值，以及介入器械刚度得到的介入安全线L的具体公式为：

其中，J为目标区域体积参数，取值范围为0＜J≤1，K为规划介入长度参数，其取值范围为0＜K≤1，M为介入安全线模块根据从实时误差模块接收到的实时误差得到的误差最大值，H为介入器械刚度参数，取值范围为0＜H≤1。

6.根据权利要求4或5所述的器械介入装置，其特征在于，目标区域体积参数为医学影像中目标区域体积与人体体积的比值。

7.根据权利要求4或5所述的器械介入装置，规划介入长度参数为医学影像中规划介入长度与规划路径及其延长线在人体体内长度的比值。

8.根据权利要求1所述的器械介入装置，其特征在于，所述图像点云模块具体用于从医学影像中获取胸部表面和/或腹部表面的图像点云。

9.根据权利要求1所述的器械介入装置，其特征在于，所述实时点云模块具体用于获取胸部表面和/或腹部表面的实时点云。

10.一种器械介入系统，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的器械介入装置，存储设备，传感设备以及介入信号提示设备，其中：

存储设备和器械介入装置连接，用于存储人体的医学影像，以由器械介入装置根据所存储的人体医学影像获取人体体表的图像点云；传感设备和器械介入装置连接，用于采集人体体表的实时点云，并将采集到的实时点云发送到器械介入装置；

器械介入装置和存储设备，传感设备以及介入信号提示设备连接，用于对接收到的人体体表的图像点云和实时点云进行实时配准得到实时配准数据，根据实时配准数据计算实时误差，并进一步根据计算的实时误差，结合目标区域体积，规划介入长度得到介入安全线，当实时误差低于介入安全线时，输出介入信号到介入信号提示设备；

介入信号提示设备和器械介入装置连接，用于提示器械介入。

11.一种器械介入系统，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的器械介入装置，存储设备，传感设备以及安全设备，其中：存储设备和器械介入装置连接，用于存储人体的医学影像，以由器械介入装置根据所存储的人体医学影像获取人体体表的图像点云；传感设备和器械介入装置连接，用于采集人体体表的实时点云，并将采集到的实时点云发送到器械介入装置；

器械介入装置和存储设备，传感设备以及安全设备连接，用于对接收到的人体体表的图像点云和实时点云进行实时配准得到实时配准数据，根据实时配准数据计算实时误差，并进一步根据计算的实时误差，结合目标区域体积，规划介入长度得到介入安全线，当实时误差低于介入安全线时，输出介入信号到安全设备；

安全设备和器械介入装置连接，用于当没有接收到器械介入装置发送的介入信号时，锁紧介入器械，以及当接收到器械介入装置发送的介入信号时，解除对介入器械的锁紧。

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