本申請涉及基于位置預(yù)測的穿刺引導(dǎo)，特別是涉及一種穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)、穿刺引導(dǎo)裝置、穿刺引導(dǎo)方法、存儲介質(zhì)和計算機程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、穿刺引導(dǎo)技術(shù)可以引導(dǎo)穿刺針的針尖到達被穿刺對象的穿刺靶點；接著，通過穿刺針，取出穿刺靶點處的組織進行診斷或向穿刺靶點的組織輸注藥物進行治療。

2、目前穿刺引導(dǎo)技術(shù)中，在針尖插進被穿刺對象體內(nèi)之前，根據(jù)觀察到的穿刺靶點位置確定一引導(dǎo)方向，按該引導(dǎo)方向引導(dǎo)針尖在插進被穿刺對象體內(nèi)后持續(xù)深入。

3、然而，針尖沿著該引導(dǎo)方向快到達此前觀察到的穿刺靶點位置的時候，若發(fā)現(xiàn)穿刺靶點的位置發(fā)生大幅度變化，則需對針尖的引導(dǎo)方向進行大幅度調(diào)整，此處理會對被穿刺對象的組織造成較大的損傷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)、穿刺引導(dǎo)裝置、穿刺引導(dǎo)方法、存儲介質(zhì)和計算機程序產(chǎn)品。

2、本申請?zhí)峁┮环N穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括預(yù)測設(shè)備，所述預(yù)測設(shè)備執(zhí)行如下步驟：

3、獲取在實施穿刺前被穿刺對象處于屏氣階段時對穿刺靶點的位置進行采集得到的穿刺靶點位置集合；

4、根據(jù)所述穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到初始穿刺參考點的觀測位置；

5、基于對所述穿刺靶點的位置進行持續(xù)檢測，每當對所述穿刺靶點位置集合進行更新時，獲取所述更新對應(yīng)的當前穿刺參考點的觀測位置，基于所述當前穿刺參考點的觀測位置與所述當前穿刺參考點的預(yù)測位置間的差異大小，修正根據(jù)當前穿刺參考點的預(yù)測位置得到的預(yù)測結(jié)果，得到下一穿刺參考點的預(yù)測位置；所述更新為首次更新時，所述當前穿刺參考點為所述初始穿刺參考點；所述下一參考點的預(yù)測位置用于引導(dǎo)針尖。

6、本申請?zhí)峁┮环N穿刺引導(dǎo)裝置，所述裝置包括：

7、靶點位置獲取模塊，用于獲取在實施穿刺前被穿刺對象處于屏氣階段時對穿刺靶點的位置進行采集得到的穿刺靶點位置集合；

8、參考點確定模塊，用于根據(jù)所述穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到初始穿刺參考點的觀測位置；

9、預(yù)測模塊，用于基于對所述穿刺靶點的位置進行持續(xù)檢測，每當對所述穿刺靶點位置集合進行更新時，獲取所述更新對應(yīng)的當前穿刺參考點的觀測位置，基于所述當前穿刺參考點的觀測位置與所述當前穿刺參考點的預(yù)測位置間的差異大小，修正根據(jù)當前穿刺參考點的預(yù)測位置得到的預(yù)測結(jié)果，得到下一穿刺參考點的預(yù)測位置；所述更新為首次更新時，所述當前穿刺參考點為所述初始穿刺參考點；所述下一參考點的預(yù)測位置用于引導(dǎo)針尖。

10、本申請?zhí)峁┮环N穿刺引導(dǎo)方法，所述方法包括的步驟由預(yù)測設(shè)備執(zhí)行，所述方法包括如下步驟：

11、獲取在實施穿刺前被穿刺對象處于屏氣階段時對穿刺靶點的位置進行采集得到的穿刺靶點位置集合；

12、根據(jù)所述穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到初始穿刺參考點的觀測位置；

13、基于對所述穿刺靶點的位置進行持續(xù)檢測，每當對所述穿刺靶點位置集合進行更新時，獲取所述更新對應(yīng)的當前穿刺參考點的觀測位置，基于所述當前穿刺參考點的觀測位置與所述當前穿刺參考點的預(yù)測位置間的差異大小，修正根據(jù)當前穿刺參考點的預(yù)測位置得到的預(yù)測結(jié)果，得到下一穿刺參考點的預(yù)測位置；所述更新為首次更新時，所述當前穿刺參考點為所述初始穿刺參考點；所述下一參考點的預(yù)測位置用于引導(dǎo)針尖。

14、本申請?zhí)峁┮环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行上述方法。

15、本申請?zhí)峁┮环N計算機程序產(chǎn)品，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行上述方法。

16、上述穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)、穿刺引導(dǎo)裝置、穿刺引導(dǎo)方法、存儲介質(zhì)和計算機程序產(chǎn)品中，每當穿刺靶點位置集合更新時，可以基于穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到當前穿刺參考點的觀測位置，基于當前穿刺參考點的觀測位置和當前穿刺參考點的預(yù)測位置之間的差異大小，修正根據(jù)當前穿刺參考點的預(yù)測位置得到的預(yù)測結(jié)果，通過該修正處理得到的下一穿刺參考點的預(yù)測位置可作為針尖的引導(dǎo)方向，該修正處理可使針尖的引導(dǎo)方向被逐步地約束為朝著穿刺靶點的方向或者穿刺靶點附近位置的方向，在穿刺靶點的位置在穿刺過程中發(fā)生較大幅度的變化情況下，也可不用大幅度調(diào)整針尖的引導(dǎo)方向，降低對組織造成的損傷。

技術(shù)特征：

1.一種穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括預(yù)測設(shè)備，所述預(yù)測設(shè)備執(zhí)行如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測設(shè)備獲取在實施穿刺前被穿刺對象處于屏氣階段時對穿刺靶點的位置進行采集得到的穿刺靶點位置集合時，具體包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述實施穿刺前是手術(shù)開始后至穿刺前之間的階段，得到的穿刺前掃描圖像為術(shù)中穿刺前掃描圖像；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測設(shè)備在根據(jù)所述穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到初始穿刺參考點的觀測位置之前，還執(zhí)行如下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測設(shè)備在根據(jù)所述穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到初始穿刺參考點的觀測位置之前，還執(zhí)行如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測設(shè)備執(zhí)行根據(jù)所述穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到初始穿刺參考點的觀測位置時，具體包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測設(shè)備還執(zhí)行如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測設(shè)備監(jiān)測到所述距離小于閾值時，基于所述穿刺靶點的實時位置，對所述穿刺靶點位置集合進行更新時，具體包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測設(shè)備基于所述當前穿刺參考點的觀測位置與所述當前穿刺參考點的預(yù)測位置間的差異大小，修正根據(jù)當前穿刺參考點的預(yù)測位置得到的預(yù)測結(jié)果，得到下一穿刺參考點的預(yù)測位置時，具體包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述當前穿刺參考點的預(yù)測位置為通過對當前粒子集各粒子進行加權(quán)得到，所述參考點位置預(yù)測算法包括狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程的情況下；

11.一種穿刺引導(dǎo)裝置，其特征在于，所述裝置包括：

12.一種穿刺引導(dǎo)方法，其特征在于，所述方法包括的步驟由預(yù)測設(shè)備執(zhí)行，所述方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及基于位置預(yù)測的穿刺引導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)、裝置和方法，可以使針尖的引導(dǎo)方向被逐步地約束為朝著穿刺靶點的方向或者穿刺靶點附近位置的方向。本申請根據(jù)穿刺靶點位置集合對應(yīng)的穿刺靶點位置集中分布區(qū)域的幾何特征，得到初始穿刺參考點的觀測位置；基于對穿刺靶點的位置進行持續(xù)檢測，每當對穿刺靶點位置集合進行更新時，獲取更新對應(yīng)的當前穿刺參考點的觀測位置，基于當前穿刺參考點的觀測位置與當前穿刺參考點的預(yù)測位置間的差異大小，修正根據(jù)當前穿刺參考點的預(yù)測位置得到的預(yù)測結(jié)果，得到下一穿刺參考點的預(yù)測位置，以引導(dǎo)針尖。

技術(shù)研發(fā)人員：甘湖川,何少文,張璟
受保護的技術(shù)使用者：武漢聯(lián)影智融醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2