CN110547867A - 机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统。所述方法应用于诊疗系统,所述诊疗系统包括:医学影像设备、计算机设备和可伸缩的机械臂,所述医学影像设备和所述机械臂分别与所述计算机设备连接;所述方法包括:确定诊疗对象的诊疗路径;根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。本发明提供的机械臂的控制方法,避免了由于诊疗对象反复移动引入的误差,提高了诊疗操作的准确率和诊疗操作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及医学技术领域,特别是涉及一种机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统。
背景技术
微创穿刺手术相较于常规手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优点,医生通过穿刺手术对诊疗对象的病灶部位进行诊断或治疗。
目前,临床上医生执行穿刺手术时,通过核共振成像(Magnetic ResonanceImaging,MRI)、计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)、X光等医学影像设备,引导医生完成穿刺手术。在穿刺手术过程中,医生可以通过医学影像设备获取的诊疗对象的医学影像数据,例如,在对诊疗对象进行诊疗之前,先将诊疗对象移动至医学影像设备的扫描筒内进行扫描,获取医学影像数据,再将诊疗对象移出扫描筒外进行诊疗,或者,在诊疗过程中,还可以将诊疗对象反复移入扫描筒内以获取医学影像数据,可以在扫描筒外做穿刺时避开重要的神经与血管,到达穿刺部位。
但是,现有的穿刺手术中,穿刺路径的误差较大,大大降低穿刺的效率与成功率。
发明内容
基于此,有必要针对穿刺路径误差较大,穿刺效率与成功率低的问题,提供一种能够减小穿刺路径误差,提高穿刺效率与成功率的机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统。
一种机械臂的控制方法,所述方法应用于诊疗系统,所述诊疗系统包括:医学影像设备、计算机设备和可伸缩的机械臂,所述医学影像设备和所述机械臂分别与所述计算机设备连接;所述方法包括:
确定诊疗对象的诊疗路径;
根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;
根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。
上述机械臂的控制方法,由于计算机设备可以控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内为诊疗对象进行诊疗,因此,在诊疗过程中,不需要将诊疗对象反复移入扫描筒内以获取医学影像数据,避免了由于反复移动诊疗对象引起的诊疗误差,提高了诊疗操作的成功率和诊疗操作的效率。
在其中一个实施例中,所述确定诊疗对象的诊疗路径,包括:
获取所述诊疗对象的第一医学图像数据;所述第一医学图像数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径;所述诊疗数据库包括多个诊疗对象的历史诊疗数据,所述历史诊疗数据包括历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径。
在其中一个实施例中,所述根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径,包括:
对所述第一医学图像数据进行分析,确定所述诊疗对象的病灶数据;所述病灶数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
获取所述病灶数据与所述诊疗数据库中的各历史诊疗数据之间的相似度;
根据所述相似度,从所述诊疗数据库中确定与所述病灶数据对应的至少一个目标诊疗数据;所述目标诊疗数据与所述病灶数据之间的相似度大于预设阈值;
根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径。
在其中一个实施例中,若所述诊疗路径为穿刺路径,所述根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径,包括:
根据所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定穿刺的入针点位置、待穿刺的病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度;
根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置以及所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径。
在其中一个实施例中,所述根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置、所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径之后,所述方法还包括:
控制所述医学影像设备的病床,将所述病灶靶点位置移动至所述扫描筒的扫描野内。
在其中一个实施例中,若存在多个所述目标诊疗数据,则所述根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径,包括:
根据多个所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定多个候选诊疗路径;
确定所述多个候选诊疗路径中的最短路径为所述诊疗路径。
在其中一个实施例中,所述确定诊疗对象的诊疗路径,包括:
接收用户输入的诊疗参数指令;所述诊疗参数指令中至少包括所述机械臂执行诊疗操作的起点位置和终点位置;
根据所述诊疗参数指令确定所述诊疗路径。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
根据所述诊疗对象在所述医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述医学影像设备的图像坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;
根据所述诊疗对象在所述机械臂的坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;
根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,和所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,确定所述医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系。
在其中一个实施例中,所述根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内对所述诊疗对象进行诊疗操作之后,所述方法还包括:
控制所述医学影像设备对所述诊疗对象的诊疗部位进行扫描,获取第二医学影像数据;
根据所述第二医学影像数据对诊疗结果进行评估。
在其中一个实施例中,所述医学影像设备为计算机断层扫描设备或者包括计算机断层扫描模态的多模态医学影像设备。
在其中一个实施例中,所述机械臂的控制方法应用于颅脑手术。
第二方面,一种诊疗系统,包括:医学影像设备、计算机设备和可伸缩的机械臂,所述医学影像设备和所述机械臂分别与所述计算机设备连接;
所述计算机设备用于执行上述任一实施例中的方法的步骤。
在其中一个实施例中,所述医学影像设备包括病床,所述病床上设置有固定装置,所述固定装置用于固定诊疗对象。
在其中一个实施例中,所述系统还包括执行机构,所述机械臂的末端设置有引导装置;所述执行机构用于伸入所述引导装置中为所述诊疗对象进行诊疗。
第三方面,一种机械臂的控制装置,所述装置包括:
确定模块,用于确定诊疗对象的诊疗路径;
转换模块,用于根据医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;
控制模块,用于根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。
第四方面,一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
确定诊疗对象的诊疗路径;
根据所述医学影像设备的坐标系与所述机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;
根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。
第五方面,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤。
确定诊疗对象的诊疗路径;
根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;
根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。
本申请实施例提供的机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统,确定诊疗对象的诊疗路径,根据医学影像设备的坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将诊疗路径转换为机械臂的坐标系上的目标诊疗路径,根据目标诊疗路径,控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内对诊疗对象进行诊疗操作。由于计算机设备可以控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内为诊疗对象进行诊疗,因此,在诊疗过程中,不需要将诊疗对象反复移入扫描筒内以获取医学影像数据,避免了由于反复移动诊疗对象引起的诊疗误差,提高了诊疗操作的成功率和诊疗操作的效率。
附图说明
图1为一个实施例提供的一种诊疗系统的示意图;
图2为一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图3为另一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图4为另一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图5为另一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图6为另一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图7为另一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图8为另一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图9为另一个实施例提供的机械臂的控制方法的流程示意图;
图10为一个实施例提供的机械臂的控制装置的结构示意图;
图11为另一个实施例提供的机械臂的控制装置的结构示意图;
图12为一个实施例提供的计算结设备的内部结构图。
具体实施方式
本发明提供的机械臂的控制方法应用于如图1所示的诊疗系统,所述诊疗系统包括:医学影像设备10、计算机设备20和可伸缩的机械臂30,所述医学影像设备10和所述机械臂30分别与所述计算机设备20连接。
如图1所示,本发明提供的机械臂的控制方法的执行主体为计算机设备20,计算机设备20控制可伸缩的机械臂30,伸入医学影像设备10的扫描筒内,对诊疗对象进行诊疗操作。
目前,临床上医生执行穿刺手术时,必须在医学影像设备的扫描筒外部进行手术,因此,需要先将诊疗对象移动至医学影像设备的扫描筒内进行扫描,获取医学影像数据,再将诊疗对象移出扫描筒外进行穿刺,或者,在穿刺过程中,需要将诊疗患者反复移入扫描筒内以获取医学影像数据。由于需要将诊疗对象反复移动,使得穿刺路径的误差较大,大大降低穿刺的效率与成功率。
本申请实施例提供的机械臂的控制方法、装置、设备、存储介质和系统,旨在解决上述穿刺路径误差大,穿刺效率和成功率低的问题。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本发明的实施例进行描述。
图2为一个实施例提供的一种机械臂的控制方法的流程图,该方法可以应用于图1所示场景中,该方法的执行主体为计算机设备中,如图2所示,该方法包括以下步骤:
步骤101、确定诊疗对象的诊疗路径。
其中,所述诊疗路径可以为医学影像设备的图像坐标系中的一组位置坐标,或者,所述诊疗路径也可以为医学影像设备的图像坐标系中的一组位置坐标构成的轨迹,该诊疗路径用于表示诊疗方案的起点位置、终点位置、进入角度,进入深度等信息。医学影像设备可以为MRI、CT、X光等设备或者多模态医学影像设备,本发明对此不作限制。
具体的,计算机设备可以根据医学影像设备获得的医学影像进行建模,自动规划诊疗路径,或者,也可以是操作人员对医学影像设备获得的医学影像进行分析,向计算机设备输入一些参数信息,计算机设备根据该参数信息规划诊疗路径,本发明对此不做限制。诊疗路径可以是可以为计算机设备根据起点坐标和终点坐标确定的直线路径,也可以是计算机设备根据重要血管的位置、神经的位置以及病灶位置确定的曲线路径,本发明对此不做限制。
步骤102、根据医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将诊疗路径转换为机械臂的坐标系上的目标诊疗路径。
其中,医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系可以预先设定的坐标系之间的转换关系,也可以计算机设备根据一个位置固定的目标物体在医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标和目标物体在机械臂的坐标系中的位置坐标计算出来的转换关系。
在本实施例中,上述步骤101中,计算机设备确定的诊疗路径是医学影像设备的图像坐标系中一组位置坐标,计算机设备可以根据医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将诊疗路径在医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标转换为诊疗路径在机械臂的坐标系上一组位置坐标。目标诊疗路径可以包括机械臂的坐标系上一组位置坐标,或者,目标诊疗路径也可以包括机械臂的坐标系上一组位置坐标构成一个轨迹。
步骤103、根据目标诊疗路径,控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内进行操作。
具体的,根据目标诊疗路径,控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内进行操作,可以是对诊疗对象进行诊疗操作,也可以是对诊疗对象进行固定操作。例如,当需要对诊疗对象进行诊疗时,计算机设备根据目标诊疗路径,控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内对诊疗对象进行诊疗操作。可选地,当诊疗完成后,计算机设备还可以控制机械臂离开医学影像设备的扫描筒内,也即,在不需要机械臂做诊疗时,机械臂可以收缩于扫描筒外。其中,诊疗操作可以是穿刺活检、射频消融、放射性粒子植入、疼痛治疗、抽吸、消炎等操作,本发明对此不做限制。
本实施例提供的机械臂的控制方法,确定诊疗对象的诊疗路径,根据医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将诊疗路径转换为机械臂的坐标系上的目标诊疗路径,根据目标诊疗路径,控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内进行操作。由于计算机设备可以控制机械臂伸入医学影像设备的扫描筒内进行操作,因此,在诊疗过程中,不需要将诊疗对象反复移入扫描筒内以获取医学影像数据,避免了由于反复移动诊疗对象引起的诊疗误差,提高了诊疗操作的成功率和诊疗操作的效率。
在图2所示实施例中,可以是计算机设备自动规划诊疗路径,还可以是计算机设备根据操作人员输入的诊疗参数确定的诊疗路径,下面以图3-图6来详细介绍计算机设备自动规划诊疗路径的过程。
图3为图2实施例中的步骤101的实现方式流程图。该实施例涉及的是计算机设备根据医学影像设备得到的第一医学图像数据和诊疗数据库,自动规划诊疗路径的具体过程。如图3所示,步骤101“确定诊疗对象的诊疗路径”包括:
步骤201、获取诊疗对象的第一医学图像数据;第一医学图像数据包括诊疗对象的病灶类型和病灶位置。
其中,第一医学图像数据为医学影像设备对诊疗对象进行扫描得到的数据,病灶是指疾病集中的部位或是综合病症、感染的主要部位。
具体的,计算机设备可以在进行诊疗前获得第一医学图像数据,也可以在诊疗过程中获得第一医学图像数据,本发明对此不作限制。第一医学图像数据可以是通过医学影像设备获得的影像数据,例如,第一医学图像数据可以为MRI影像数据、CT影像数据、X光影像数据等,也可以是计算机设备对医学影像设备获得的影像数据进行三维建模,从而获得的三维模型,本发明对此不做限制。
步骤202、根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径;所述诊疗数据库包括多个诊疗对象的历史诊疗数据,所述历史诊疗数据包括历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径。
具体的,计算机设备根据第一医学图像数据获得的病灶类型和病灶位置,与诊疗数据库中的历史诊疗数据的病灶类型和病灶位置进行对比,获得相似度大于预设阈值的一组或多组历史诊疗数据,计算机设备根据历史诊疗数据对由第一医学图像数据获得的病灶类型和病灶位置进行分析,确定诊疗路径。
采用上述实施例中的机械臂的控制方法,获取诊疗对象的第一医学图像数据,根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径,由于第一医学图像数据包括诊疗对象的病灶类型和病灶位置,且,历史诊疗数据包括历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,相当于结合与当前诊疗对象的病灶数据类似的历史诊疗数据来确定诊疗路径,提高了诊疗路径的精确度,保证了诊疗操作的可靠性。
可选地,如图4所示,步骤201“获取所述诊疗对象的第一医学图像数据”的一种可能的实现方式包括:
步骤301、对第一医学图像数据进行分析,确定所述诊疗对象的病灶数据;病灶数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置。
具体的,计算机设备可以通过影像学、图像处理等技术,结合图像识别、建模、模式识别等方法,对第一医学图像数据进行分析,确定诊疗对象的病灶类型和病灶位置。
步骤302、获取病灶数据与所述诊疗数据库中的各历史诊疗数据之间的相似度。
其中,历史诊疗数据包括已完成的诊疗操作中诊疗对象的病灶类型、病灶位置及对应的诊疗路径。诊疗数据库可以包括多个诊疗对象的历史诊疗数据,还可以包括医生针对每个病灶类型设置的一些诊疗规则,诊疗数据库可以是计算机设备采用机器学习方法,对多个诊疗对象的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径进行统计分析后得到的数据库,诊疗数据库也可以是工作人员对多个诊疗对象的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径进行统计分析后得到的数据库。相似度用于表示病灶数据与所述诊疗数据库中的各历史诊疗数据之间的相似程度。
具体的,计算机设备获取所述病灶数据,采用预设的相似度算法,计算诊疗数据库中历史诊疗数据与病灶数据之间的相似度。例如,计算机设备将病灶数据中的病灶类型与病灶位置,和,诊疗数据库中的历史诊疗数据中的病灶类型与病灶位置进行比对,获得病灶数据与历史诊疗数据之间的相似度,相似度越高,病灶数据与历史诊疗数据越接近,相似度越小,病灶数据与历史诊疗数据之间的差异越大。
步骤303、根据相似度,从诊疗数据库中确定与病灶数据对应的至少一个目标诊疗数据;目标诊疗数据与病灶数据之间的相似度大于预设阈值。
具体的,计算机设备在获得病灶数据和历史诊疗数据的相似度之后,根据预设阈值对病灶数据和历史诊疗数据的相似度进行筛选,确定目标诊疗数据。例如,确定与病灶数据之间的相似度大于预设阈值的历史诊疗数据为目标诊疗数据,目标诊疗数据可以一个,也可以为多个,本发明对此不作限制。本领域技术人员可以根据实际需求设置预设阈值,或者,计算机设备也可以动态调整预设阈值,保证根据该预设阈值至少可以确定一个目标诊疗路径。
步骤304、根据病灶数据和目标诊疗数据,确定诊疗路径。
具体的,计算机设备对病灶数据和目标诊疗数据进行分析,确定诊疗路径。例如,计算机设备将病灶数据中的病灶类型和病灶位置,与,目标诊疗数据中的病灶类型和病灶位置进行比对,确定病灶数据与目标诊疗数据之间的相同点,根据病灶数据与目标诊疗数据之间的相同点、目标诊疗数据中的诊疗路径、以及预设的诊疗规则等,确定本次诊疗的诊疗路径。
进一步地,若诊疗路径为穿刺路径,如图5所示,步骤304“根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径”的一种可能的实现方式包括:
步骤401、根据目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定穿刺的入针点位置、待穿刺的病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度。
具体的,计算机设备对比病灶数据中病灶类型与目标诊疗数据库中的历史病灶类型,对比病灶数据中的病灶位置与目标诊疗数据库中的历史病灶位置,获得病灶数据与历史病灶数据的相似点,根据上述相似点、历史病灶数据对应的历史诊疗路径和诊疗对象的病灶数据,确定穿刺的入针点位置,穿刺的病灶靶点位置、穿刺角度和穿刺深度。
步骤402、根据入针点位置、病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度,确定穿刺路径。
其中,穿刺路径可以为医学影像设备的坐标系中的一组位置坐标,例如,该穿刺路径可以包括入针点的位置坐标、病灶靶点的位置坐标。穿刺路径也可以为医学影像设备的坐标系中的一组位置坐标确定的轨迹,该轨迹可以为入针点的位置坐标、病灶靶点的位置坐标确定的直线路径,也可以为规避了重要血管和神经,根据确定入针点位置、病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度的曲线路径。
可选地,如图5所示,步骤402“根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置以及所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径”之后,还包括:
步骤403、控制医学影像设备的病床,将病灶靶点位置移动至扫描筒的扫描野内。
具体的,计算机设备控制医学影像设备的病床,通过一键移床功能将诊疗对象的病灶靶点移动到医学影像设备的扫描筒的扫描野内。诊疗对象的病灶可以大于医学影像设备的扫描野,也可以小于医学影像设备的扫描野,控制移动医学影像设备的病床,将诊疗对象的病灶靶点设置于医学影像设备的扫描野内,使得穿刺操作在医学影像设备的扫描下进行,确保了穿刺操作的安全性。
上述实施例提供的机械臂的控制方法,计算机设备控制医学影像设备的病床,将病灶靶点位置移动至扫描筒的扫描野内,避免了诊疗对象移动,从而降低了诊疗路径的误差,提高了诊疗操作的效率与成功率。
进一步的,若存在多个所述目标诊疗数据,如图6所示,则步骤304“所述根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径”的另一种可能的实现方式还包括:
步骤501、根据多个目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定多个候选诊疗路径。
具体的,计算机设备通过对各目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置与病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行对比,获得每个目标诊疗数据中的历史病灶类型与历史病灶位置,和,病灶数据中的病灶类型与病灶位置之间的相似点,结合各相似点和病灶数据,确定各相似点对应的候选诊疗路径。
步骤502、确定多个候选诊疗路径中的最短路径为诊疗路径。
具体的,计算机设备从确定的多个候选诊疗路径中选取一个路径最短的候选诊疗路径作为诊疗路径。可选地,计算机设备也可以将多个候选诊疗路径输出给操作人员,接收操作人员输入的选择指令,根据选择指令确定诊疗路径,该选择指令中包括操作人员对一个候选诊疗路径的选择操作。
上述实施例提供的机械臂的控制方法,根据多个目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定多个候选诊疗路径,确定多个候选诊疗路径中的最短路径为诊疗路径,计算机设备根据病灶数据与诊疗数据库获得多个候选诊疗路径,在多个候选的诊疗路径中选择一个最短路径作为诊疗路径,使得诊疗对象受到的伤害最小,提高了诊疗操作的安全性。
图7为图2实施例中步骤101的实现方式流程图。该实施例涉及的是计算机设备根据操作人员输入的诊疗参数确定诊疗路径的具体过程。如图7所示,步骤101“确定诊疗对象的诊疗路径”的一种可能的实现方式包括:
步骤601、接收用户输入的诊疗参数指令;诊疗参数指令中至少包括所述机械臂执行诊疗操作的起点位置和终点位置。
具体的,计算机设备接收用户输入的诊疗参数指令,诊疗参数指令至少包括机械臂执行诊疗操作的起点位置和终点位置;该起点位置和终点位置可以是医学影像设备获取的医学图像上的位置点,还可以是医学影像设备的坐标系下的坐标位置。诊疗参数指令可以只包括机械臂执行诊疗操作的起点位置和终点位置,也可以包括起点位置、终点位置、操作角度、操作深度等,计算机设备接收到用户输入的诊疗参数指令,根据用户输入的诊疗参数确定诊疗路径。
步骤602、根据诊疗参数指令确定诊疗路径。
具体的,计算机设备根据诊疗参数指令提供的信息确定诊疗路径。例如,若该诊疗操作为穿刺手术,操作人员可以向计算机输入包括起点位置、终点位置、操作角度、操作深度等的诊疗参数指令,计算机设备根据输入的起点位置、终点位置、操作角度、操作深度等生成穿刺路径。
上述实施例中,在获取诊疗对象的诊疗路径时,计算机设备可以根据操作人员输入的诊疗参数指令,规划诊疗路径,当计算机设备获得诊疗路径后,在一些场景中,操作人员可以根据诊疗对象的病灶的实际情况,灵活调整诊疗参数指令中的参数,这种获得诊疗对象的诊疗路径的方式更加灵活,操作人员可以根据实际情况适当调整诊疗路径,进一步的确保了诊疗操作的安全性。
由于上述图2-图7确定的诊疗路径为医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标,因此,需要预先确定医学影像设备的图像坐标系和机械臂的坐标系的转换关系,将医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标转换为机械臂的坐标系中的位置坐标。下面以图8为例,详细介绍确定医学影像设备的图像坐标系和机械臂的坐标系的转换关系的具体过程。
步骤701、根据诊疗对象在医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标和诊疗对象在诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定医学影像设备的坐标系与诊疗系统的坐标系之间的转换关系。
具体的,可以预先为诊疗系统设置一个固定的坐标系,由于诊疗系统中医学影像设备和机械臂之间的位置固定,因此,计算机设备可以根据诊疗对象在医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标,和诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定医学影像设备的图像坐标系与诊疗系统的坐标系之间的转换关系。例如,在诊疗对象的体表设置一些Mark点,可以将诊疗对象的Mark点在医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标标记为矩阵T11;将诊疗对象的Mark点在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标标记为矩阵T12;采用预设的矩阵变换算法,对矩阵T11和矩阵T12进行处理,得到一个转换矩阵A,该转换矩阵A即为医学影像设备的图像坐标系和诊疗系统的坐标系之间的转换关系。
步骤702、根据诊疗对象在机械臂的坐标系中的位置坐标和诊疗对象在诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定机械臂的坐标系与诊疗系统的坐标系之间的转换关系。
具体的,计算机设备根据诊疗对象在所述机械臂的坐标系中的位置坐标和诊疗对象在诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定机械臂的坐标系和诊疗系统的坐标系之间的转换关系。例如,在诊疗对象的体表设置一些Mark点,可以将诊疗对象的Mark点在机械臂的坐标系中的位置坐标标记为矩阵T13;将诊疗对象的Mark点在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标标记为矩阵T12;采用预设的矩阵变换算法,对矩阵T13和矩阵T12进行处理,得到一个转换矩阵B,该转换矩阵B即为机械臂的坐标系和诊疗系统的坐标系之间的转换关系。
步骤703、根据医学影像设备的图像坐标系与诊疗系统的坐标系之间的转换关系,和机械臂的坐标系与诊疗系统的坐标系之间的转换关系,确定医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系。
具体的,计算机设备根据医学影像设备的图像坐标系与诊疗系统的坐标系之间的转换关系,和机械臂的坐标系与诊疗系统的坐标系之间的转换关系,确定医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系。例如,根据上述医学影像设备的图像坐标系和诊疗系统的坐标系之间的转换矩阵A,和,机械臂的坐标系和诊疗系统的坐标系之间的转换矩阵B,得出医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换矩阵C。
本申请实施例中,完成诊疗操作后,计算机设备还可以对诊疗结果进行评价,以图9为例,详细介绍计算机设备对诊疗结果进行评价的过程。
步骤801、控制医学影像设备对诊疗对象的诊疗部位进行扫描,获取第二医学影像数据。
其中,诊疗部位为计算机设备控制机械臂进行诊疗操作的目标区域,包括诊疗对象的病灶位置及病灶位置周围的人体组织等。
具体的,在计算机设备根据目标诊疗路径控制机械臂对诊疗对象完成诊疗操作之后,计算机设备还可以控制医学影像设备对诊疗对象的诊疗部位进行扫描,获得第二医学影像数据;第二医学图像数据可以是通过医学影像设备获得的影像数据,例如,第二医学图像数据可以为MRI影像数据、CT影像数据、X光影像数据等,也可以是根据医学影像设备获得的影像数据进行三维建模,从而获得的三维模型,本发明对此不做限制。
步骤802、根据第二医学影像数据对诊疗结果进行判断。
具体的,根据第二医学影像数据对诊疗结果进行判断,尤其是对诊疗结果的准确度进行判断。计算机设备根据第二医学影像数据与第一医学影像数据进行对比,获得病灶的改变信息来判断诊疗是否达到预期的诊疗效果,病灶的改变信息包括移除病灶信息或移除部分病灶信息。例如,预期的诊疗效果为移除病灶,第一医学影像数据中病灶存在,第二医学影像数据的病灶不存在,且在诊疗路径中也没有该病灶,则判断病灶已移除,达到诊疗目标。
可选地,所述医学影像设备为计算机断层扫描设备或者包括计算机断层扫描模态的多模态医学影像设备。可选地,如图2-图9任一实施例所示的机械臂的控制方法应用于颅脑手术。
上述实施例提供的方法,在计算机设备控制机械臂伸入医学影像设备内完成诊疗操作后,诊疗对象尚未移动,计算机设备控制医学影像设备获得第二医学影像数据,通过第二医学影像数据和第一医学影像数据的对比,获得病灶的改变信息,来判断诊疗是否达到预期的诊疗效果,保证了诊疗操作的准确性。
本发明还提供了一种诊疗系统,如图1所示,所述诊疗系统包括:医学影像设备10、计算机设备20、可伸缩的机械臂30,医学影像设备10和机械臂30分别于计算机设备20连接。计算机设备20用于执行上述任一实施例中所述方法的步骤。其中,计算机设备20可以是个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等,本发明对此不作限制。
可选地,所述医学影像设备10可以包括病床110,所述病床110上设置有固定装置(图中未示出),固定装置用于固定诊疗对象。可选地,诊疗系统还包括执行机构310,所述机械臂30的末端设置有引导装置320。具体的,病床110固定设置在医学影像设备10上,可以在计算机设备20的控制下移动进入或离开医学影像设备10,也可以固定的设置在医学影像设备10的扫描筒内,本发明对此不作限制。固定装置111用于将诊疗对象固定在病床110上,防止诊疗对象在诊疗过程中移动,提高了诊疗操作的成功率。固定装置111可以是绑带,也可以是材质是合成材料的定位垫,还可以是头架,本发明对此不做限制。引导装置320是用于引导穿刺针作业的装置,可以是套筒内径略大于穿刺针的管状套筒,也可以是固定安装的带有导向槽的电机组件,本发明对此不做限制。
具体的,诊疗对象躺于病床后,通过固定装置将诊疗对象与病床固定,保证诊疗对象在穿刺过程中体位不发生变化;计算机设备控制医学影像设备执行扫描操作,获取诊疗对象的第一医学影像数据后,计算机设备根据获得的诊疗对象的医学影像数据,规划诊疗路径,通过一键移床功能将诊疗部位至医学影像设备的扫描野内。计算机设备通过医学影像设备的坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将诊疗路径转换为机械臂执行诊疗操作的目标诊疗路径。计算机设备根据目标诊疗路径控制机械臂伸入医学影像设备扫描筒内进行诊疗操作。诊疗操作完成后,计算机设备控制医学影像设备获得诊疗对象的第二医学影像数据,由于诊疗对象未发生移动,原位扫描获得的第二医学影像数据更加准确,确保了诊疗操作的准备性。整个诊疗系统工作流简单快速,可选地实现全自动规划与诊疗操作的全过程,诊疗对象原位扫描与诊疗,保障诊疗操作的安全性与准确性。
在一个实施例中,如图10所示,提供了一种机械臂的控制装置,包括:确定模块41、转换模块42和控制模块43,其中:
确定模块41,用于确定诊疗对象的诊疗路径;
转换模块42,用于根据医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径。
控制模块43,用于根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内对进行操作。
在一个实施例中,如图11所示,在图10的基础上,提供了一种机械臂的控制装置,上述确定模块41可以包括:
获取单元411,用于获取诊疗对象的医学影像数据;所述第一医学图像数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;确定单元412,用于根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径;所述诊疗数据库包括多个诊疗对象的历史诊疗数据,所述历史诊疗数据包括历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径。
在一个实施例中,确定单元412,具体用于对所述第一医学图像数据进行分析,确定所述诊疗对象的病灶数据;所述病灶数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;获取所述病灶数据与所述诊疗数据库中的各历史诊疗数据之间的相似度;根据所述相似度,从所述诊疗数据库中确定与所述病灶数据对应的至少一个目标诊疗数据;所述目标诊疗数据与所述病灶数据之间的相似度大于预设阈值;根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径。
在一个实施例中,若所述诊疗路径为穿刺路径时,确定单元412根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径,包括:确定单元412根据所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定穿刺的入针点位置、待穿刺的病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度;根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置以及所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径。
在一个实施例中,所述控制模块43还用于控制所述医学影像设备的病床,将所述病灶靶点位置移动至所述扫描筒的扫描野内。
在一个实施例中,若存在多个所述目标诊疗数据,所述确定单元412根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径,包括:确定单元412根据多个所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定多个候选诊疗路径;确定所述多个候选诊疗路径中的最短路径为所述诊疗路径。
在一个实施例中,确定单元412具体用于接收用户输入的诊疗参数指令;所述诊疗参数指令中至少包括所述机械臂执行诊疗操作的起点位置和终点位置;根据所述诊疗参数指令确定所述诊疗路径。
在一个实施例中,转换模块42具体用于根据所述诊疗对象在所述医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述医学影像设备的图像坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;根据所述诊疗对象在所述机械臂的坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,和所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,确定所述医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系。
在一个实施例中,控制模块43还用于控制所述医学影像设备对所述诊疗对象的诊疗部位进行扫描,获取第二医学影像数据;根据所述第二医学影像数据对诊疗结果进行评估。
关于一种机械臂的控制装置的具体限定可以参见上文中对于机械臂的控制方法的限定,在此不再赘述。上述机械臂的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种机械臂的控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图12中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
确定诊疗对象的诊疗路径;
根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;
根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。
在一个实施例中,在实现“确定诊疗对象的诊疗路径”时,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
获取所述诊疗对象的第一医学图像数据;所述第一医学图像数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径;所述诊疗数据库包括多个诊疗对象的历史诊疗数据,所述历史诊疗数据包括历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径。
在一个实施例中,在实现“根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径”时,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
对所述第一医学图像数据进行分析,确定所述诊疗对象的病灶数据;所述病灶数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
获取所述病灶数据与所述诊疗数据库中的各历史诊疗数据之间的相似度;
根据所述相似度,从所述诊疗数据库中确定与所述病灶数据对应的至少一个目标诊疗数据;所述目标诊疗数据与所述病灶数据之间的相似度大于预设阈值;
根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径。
在一个实施例中,若所述诊疗路径为穿刺路径,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
根据所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定穿刺的入针点位置、待穿刺的病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度;
根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置以及所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
控制所述医学影像设备的病床,将所述病灶靶点位置移动至所述扫描筒的扫描野内。
在一个实施例中,若存在多个所述目标诊疗数据,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:根据多个所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定多个候选诊疗路径;确定所述多个候选诊疗路径中的最短路径为所述诊疗路径。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:接收用户输入的诊疗参数指令;所述诊疗参数指令中至少包括所述机械臂执行诊疗操作的起点位置和终点位置;根据所述诊疗参数指令确定所述诊疗路径。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:根据所述诊疗对象在所述医学影像设备的图像坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述医学影像设备的图像坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;根据所述诊疗对象在所述机械臂的坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,和所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,确定所述医学影像设备的图像坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
控制所述医学影像设备对所述诊疗对象的诊疗部位进行扫描,获取第二医学影像数据;根据所述第二医学影像数据对诊疗结果(尤其是诊疗结果的准确度)进行评估。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (22)
1.一种机械臂的控制方法,其特征在于,所述方法应用于诊疗系统,所述诊疗系统包括:医学影像设备、计算机设备和可伸缩的机械臂,所述医学影像设备和所述机械臂分别与所述计算机设备连接;所述方法包括:
确定诊疗对象的诊疗路径;
根据所述医学影像设备的图像坐标系与所述机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;
根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定诊疗对象的诊疗路径,包括:
获取所述诊疗对象的第一医学图像数据;所述第一医学图像数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径;所述诊疗数据库包括多个诊疗对象的历史诊疗数据,所述历史诊疗数据包括历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径,包括:
对所述第一医学图像数据进行分析,确定所述诊疗对象的病灶数据;所述病灶数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
获取所述病灶数据与所述诊疗数据库中的各历史诊疗数据之间的相似度;
根据所述相似度,从所述诊疗数据库中确定与所述病灶数据对应的至少一个目标诊疗数据;所述目标诊疗数据与所述病灶数据之间的相似度大于预设阈值;
根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,若所述诊疗路径为穿刺路径,所述根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径,包括:
根据所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定穿刺的入针点位置、待穿刺的病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度;
根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置以及所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置、所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径之后,所述方法还包括:
控制所述医学影像设备的病床,将所述病灶靶点位置移动至所述扫描筒的扫描野内。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,若存在多个所述目标诊疗数据,则所述根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径,包括:
根据多个所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定多个候选诊疗路径;
确定所述多个候选诊疗路径中的最短路径为所述诊疗路径。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定诊疗对象的诊疗路径,包括:
接收用户输入的诊疗参数指令;所述诊疗参数指令中至少包括所述机械臂执行诊疗操作的起点位置和终点位置;
根据所述诊疗参数指令确定所述诊疗路径。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述诊疗对象在所述医学影像设备的坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述医学影像设备的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;
根据所述诊疗对象在所述机械臂的坐标系中的位置坐标和所述诊疗对象在所述诊疗系统的坐标系中的位置坐标,确定所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系;
根据所述医学影像设备的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,和所述机械臂的坐标系与所述诊疗系统的坐标系之间的转换关系,确定所述医学影像设备的坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系。
9.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内对所述诊疗对象进行诊疗操作之后,所述方法还包括:
控制所述医学影像设备对所述诊疗对象的诊疗部位进行扫描,获取第二医学影像数据;
根据所述第二医学影像数据对诊疗结果进行评估。
10.根据权利要求1-7任一项所述方法,其特征在于,所述医学影像设备为计算机断层扫描设备或者包括计算机断层扫描模态的多模态医学影像设备。
11.根据权利要求1-7任一项所述方法,其特征在于,所述机械臂的控制方法应用于颅脑手术。
12.一种机械臂的控制装置,其特征在于,所述装置包括:
确定模块,用于确定诊疗对象的诊疗路径;
转换模块,用于根据医学影像设备的坐标系与机械臂的坐标系之间的转换关系,将所述诊疗路径转换为所述机械臂的坐标系上的目标诊疗路径;
控制模块,用于根据所述目标诊疗路径,控制所述机械臂伸入所述医学影像设备的扫描筒内进行操作。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述确定模块包括:
获取单元,获取所述诊疗对象的第一医学图像数据;所述第一医学图像数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
确定单元,根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径;所述诊疗数据库包括多个诊疗对象的历史诊疗数据,所述历史诊疗数据包括历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,在所述确定单元根据所述第一医学图像数据与诊疗数据库,确定所述诊疗路径中,包括:
对所述第一医学图像数据进行分析,确定所述诊疗对象的病灶数据;所述病灶数据包括所述诊疗对象的病灶类型和病灶位置;
获取所述病灶数据与所述诊疗数据库中的各历史诊疗数据之间的相似度;
根据所述相似度,从所述诊疗数据库中确定与所述病灶数据对应的至少一个目标诊疗数据;所述目标诊疗数据与所述病灶数据之间的相似度大于预设阈值;
根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,若所述诊疗路径为穿刺路径,所述确定单元根据所述病灶数据和所述目标诊疗数据,确定所述诊疗路径,包括:
根据所述目标诊疗数据中的历史病灶类型、历史病灶位置和历史诊疗路径,对所述病灶数据中的病灶类型和病灶位置进行分析,确定穿刺的入针点位置、待穿刺的病灶靶点位置以及穿刺角度和穿刺深度;
根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置以及所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述确定模块根据所述入针点位置、所述病灶靶点位置、所述穿刺角度和所述穿刺深度,确定所述穿刺路径之后,所述控制模块被配置为:
控制所述医学影像设备的病床,将所述病灶靶点位置移动至所述扫描筒的扫描野内。
17.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述医学影像设备为计算机断层扫描设备或者包括计算机断层扫描模态的多模态医学影像设备。
18.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。
19.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
20.一种诊疗系统,其特征在于,包括:医学影像设备、计算机设备和可伸缩的机械臂,所述医学影像设备和所述机械臂分别与所述计算机设备连接;
所述计算机设备用于执行权利要求1至11中任一项所述方法的步骤。
21.根据权利要求20所述的诊疗系统,其特征在于,所述医学影像设备包括病床,所述病床上设置有固定装置,所述固定装置用于固定诊疗对象。
22.根据权利要求21所述的诊疗系统,其特征在于,所述系统还包括执行机构,所述机械臂的末端设置有引导装置;
所述执行机构用于伸入所述引导装置中为所述诊疗对象进行诊疗。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112842531A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-05-28 | 华科精准(北京)医疗科技有限公司 | 一种神经外科手术计划系统 |
CN113274136A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-20 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质 |
CN113288358A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 位姿信息确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN113334393A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-09-03 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种机械臂控制方法、系统、机器人及存储介质 |
CN113590878A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 宜宾中星技术智能系统有限公司 | 在视频画面上规划路径的方法、装置、终端设备 |
CN113876427A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-04 | 南京利昂医疗设备制造有限公司 | 一种腔内夹钳的检测装置及方法 |
WO2022267767A1 (zh) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | 武汉联影智融医疗科技有限公司 | 自动化粒子植入系统、粒子链生成机构和穿刺设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1554315A (zh) * | 2003-12-26 | 2004-12-15 | 北京航空航天大学 | 医疗机器人视觉注册方法 |
US20120116416A1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-10 | Kuka Laboratories Gmbh | Medical Workstation |
CN105163684A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-16 | 圣纳普医疗(巴巴多斯)公司 | 手术数据的联运同步 |
CN107137147A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-08 | 苏州安术医疗科技有限公司 | 基于实时多模组合定位诊疗系统 |
CN206612845U (zh) * | 2016-12-12 | 2017-11-07 | 张昊 | 非血管经皮介入诊疗手术机器人 |
-
2018
- 2018-05-31 CN CN201810549359.2A patent/CN110547867A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1554315A (zh) * | 2003-12-26 | 2004-12-15 | 北京航空航天大学 | 医疗机器人视觉注册方法 |
US20120116416A1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-10 | Kuka Laboratories Gmbh | Medical Workstation |
CN105163684A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-16 | 圣纳普医疗(巴巴多斯)公司 | 手术数据的联运同步 |
CN106232047A (zh) * | 2013-03-15 | 2016-12-14 | 圣纳普医疗(巴巴多斯)公司 | 用于健康成像信息学的系统和方法 |
CN206612845U (zh) * | 2016-12-12 | 2017-11-07 | 张昊 | 非血管经皮介入诊疗手术机器人 |
CN107137147A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-08 | 苏州安术医疗科技有限公司 | 基于实时多模组合定位诊疗系统 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112842531A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-05-28 | 华科精准(北京)医疗科技有限公司 | 一种神经外科手术计划系统 |
CN113274136A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-20 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质 |
WO2022242493A1 (zh) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质 |
CN113274136B (zh) * | 2021-05-17 | 2023-02-10 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 位姿调整方法、手术机器人系统和存储介质 |
CN113288358A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 位姿信息确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
WO2022267767A1 (zh) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | 武汉联影智融医疗科技有限公司 | 自动化粒子植入系统、粒子链生成机构和穿刺设备 |
CN113590878A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 宜宾中星技术智能系统有限公司 | 在视频画面上规划路径的方法、装置、终端设备 |
CN113590878B (zh) * | 2021-07-28 | 2023-11-17 | 宜宾中星技术智能系统有限公司 | 在视频画面上规划路径的方法、装置、终端设备 |
CN113334393A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-09-03 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种机械臂控制方法、系统、机器人及存储介质 |
CN113876427A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-04 | 南京利昂医疗设备制造有限公司 | 一种腔内夹钳的检测装置及方法 |
CN113876427B (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-08 | 南京利昂医疗设备制造有限公司 | 一种腔内夹钳的检测装置及方法 |
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