(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211066196.5 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 浙江深博医疗技 术有限公司 地址 314000 浙江省嘉兴 市嘉善县罗星街 道归谷二路189号2幢1层、 3层、 4层 (72)发明人 田旭东　隋广玉　 (74)专利代理 机构 上海硕力知识产权代理事务 所(普通合伙) 31251 专利代理师 童素珠 (51)Int.Cl. A61B 17/34(2006.01) A61B 34/30(2016.01) A61B 34/00(2016.01) A61B 34/10(2016.01) A61B 34/20(2016.01)G06T 7/70(2017.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种穿刺手术辅助方法、 系统、 机器人和及 存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种穿刺手术辅助方法、 系 统、 机器人和及存储介质， 其方法包括步骤： 通过 安装于第一机械臂上的容积探头采集病灶的容 积图像， 并接收用户在容积图像上标记的穿刺位 置； 锁定第一机械臂的当前位姿为第一位姿后， 标定第一机械臂坐标系与第二机械臂坐标系之 间的坐标转换关系； 计算第二机械臂的第二位姿 和穿刺路径的第一向量坐标； 接收第二位姿和第 一向量坐标的确认指令后， 调节并锁定第二机械 臂的当前位姿为第二位姿； 计算穿刺路径在第一 机械臂坐标系下的第二向量坐标； 根据第二向量 坐标， 调整第一机械臂的姿态为第三姿态。 本发 明可以避免手术过程中穿刺路径计算存在误差 影响手术效果， 提高穿刺手术辅助机器人的手术 精度和可控性。 权利要求书3页 说明书11页 附图6页 CN 115363716 A 2022.11.22 CN 115363716 A 1.一种穿刺手术辅助方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 通过安装于第 一机械臂上的容积探头采集病灶的容积图像， 并接收用户在所述容积图 像上标记的穿刺位置； 锁定所述第 一机械臂的当前位姿为第 一位姿后， 标定第 一机械臂坐标系与第 二机械臂 坐标系之间的坐标转换关系； 根据所述坐标转换关系和所述穿刺位置计算第 二机械臂的第 二位姿， 以及计算安装于 所述第二机 械臂上的穿刺针在所述第二机 械臂坐标系下穿刺路径的第一向量 坐标； 分别接收所述第 二位姿的第 一确认指令和所述第 一向量坐标的第 二确认指令后， 调节 并锁定所述第二机 械臂的当前位姿为所述第二 位姿； 根据所述第 一向量坐标和所述坐标转换关系， 计算所述穿刺路径在第 一机械臂坐标系 下的第二向量 坐标； 根据所述第二向量坐标， 调整所述第一机械臂 的姿态为第三姿态， 所述第三姿态下所 述容积图像与所述 穿刺路径所在平面平行， 且所述 容积图像内包括所述 穿刺路径。 2.根据权利要求1所述的一种穿刺手术辅助方法， 其特征在于， 所述的接收用户在所述 容积图像上 标记的穿刺位置， 具体包括： 根据所述 容积图像进行三维重建， 生成并显示所述病灶的横切面图像和冠状面图像； 分别接收所述用户在所述横切面图像中标记的第 一位置坐标， 以及在所述冠状面图像 中标记的第二 位置坐标， 将所述第一 位置坐标和所述第二 位置坐标作为所述 穿刺位置 。 3.根据权利要求2所述的一种穿刺手术辅助方法， 其特征在于， 所述的根据所述坐标转 换关系和所述穿刺位置计算第二机械臂的第二位姿， 以及计算安装于所述第二机械臂上的 穿刺针在所述第二机 械臂坐标系下穿刺路径的第一向量 坐标， 具体包括： 分别接收所述用户在所述横切面图像中标记的第 三位置坐标， 以及在所述冠状面图像 中标记的第四位置坐标， 将所述第三位置坐标和所述第四位置坐标作为所述病灶的表面切 入点； 根据所述第一位置坐标、 所述第 二位置坐标、 所述第 三位置坐标和所述第四位置坐标， 计算所述第二 位姿和所述第一向量 坐标。 4.根据权利要求1所述的一种穿刺手术辅助方法， 其特征在于， 所述的根据所述坐标转 换关系和所述穿刺位置计算第二机械臂的第二位姿， 以及计算安装于所述第二机械臂上的 穿刺针在所述第二机 械臂坐标系下穿刺路径的第一向量 坐标， 具体还 包括： 在所述用户移动所述第二机械臂， 使所述穿刺针点击所述病灶的表面切入点后， 接收 所述用户输入的第三确定指令， 获取所述第二机械臂当前位置在所述第二机械臂坐标系下 的第五位置坐标； 根据所述坐标转换关系， 将所述第五位置坐标转换为所述第 一机械臂坐标系下的第六 位置坐标； 根据所述第六位置坐标、 所述第一位置坐标和所述第二位置坐标， 计算所述第二位姿 和所述第一向量 坐标。 5.根据权利要求1所述的一种穿刺手术辅助方法， 其特 征在于， 所述容积探头包括超声 线阵探头、 框体和放置盘； 所述的通过安装于第一机 械臂上的容积探 头采集病灶的容积图像， 具体包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115363716 A 2在所述用户将所述容积探头移动至所述病灶处后， 接收所述用户输入的第四确定指 令； 根据所述第四确定指令控制所述超声线阵探头在所述框体内绕所述放置盘的圆心旋 转预设角度， 采集所述 容积图像。 6.根据权利要求1所述的一种穿刺手术辅助方法， 其特征在于， 所述的标定第 一机械臂 坐标系与第二机 械臂坐标系之间的坐标转换关系， 具体包括： 在用户调节所述第二机械臂， 使所述穿刺针点击所述第一机械臂上的预设标点靶点 后， 根据所述第二机 械臂的当前姿态和所述第一 位姿， 计算所述 坐标转换关系。 7.根据权利要求1所述的一种穿刺手术辅助方法， 其特 征在于， 所述第一机 械臂和所述第二机 械臂分别设置 于第一调节轨道和第二调节轨道上； 所述的通过安装于第一机 械臂上的容积探 头采集病灶的容积图像之前， 还 包括： 固定所述第一机 械臂在所述第一调节轨道上的位置； 所述的锁定所述第 一机械臂的当前位姿为第 一位姿之后， 所述的根据 所述坐标转换关 系和所述 穿刺位置计算第二机 械臂的第二 位姿之前， 还 包括： 调节所述第 二机械臂在所述第 二调节轨道上的位置后， 标定第 一机械臂坐标系与第 二 机械臂坐标系之间的坐标转换关系， 固定所述第二机 械臂在所述第二调节轨道上的位置 。 8.一种穿刺手术辅助系统， 其特 征在于， 包括： 采集模块， 用于通过安装于第一机械臂上的容积探头采集病灶的容积图像， 并接收用 户在所述 容积图像上 标记的穿刺位置； 标定模块， 用于锁定所述第一机械臂 的当前位姿为第一位姿后， 标定第一机械臂坐标 系与第二机 械臂坐标系之间的坐标转换关系； 第一计算模块， 与所述标定模块连接， 用于根据所述坐标转换关系和所述穿刺位置计 算第二机械臂的第二位姿， 以及计算安装于所述第二机械臂上的穿刺针在所述第二机械臂 坐标系下穿刺路径的第一向量 坐标； 第一调节模块， 与所述第一计算模块连接， 用于分别接收所述第二位姿的第一确认指 令和所述第一向量坐标的第二确认指 令后， 调节并锁定所述第二机械臂的当前位姿为所述 第二位姿； 第二计算模块， 分别与所述标定模块和所述第一调节模块连接， 用于根据所述第一向 量坐标和所述 坐标转换关系， 计算所述 穿刺路径在第一机 械臂坐标系下的第二向量 坐标； 第二调节模块， 与所述第 二计算模块连接， 用于根据所述第 二向量坐标， 调整所述第一 机械臂的姿态为第三姿态， 所述第三姿态下所述容积图像与所述穿刺路径所在平面平行， 且所述容积图像内包括所述 穿刺路径。 9.一种穿刺手术辅助机器人， 其特 征在于， 包括： 第一机械臂， 所述第一机械臂上安装容积探头， 用于控制所述容积探头采集病灶的容 积图像； 第二机械臂， 所述第一机械臂上安装穿刺针， 用于控制所述穿刺针对所述病灶进行穿 刺； 工控机， 分别与所述第一机械臂和所述第二机械臂连接， 用于接收所述容积探头采集 的所述容积图像， 并接 收用户在所述容积图像上标记的穿刺位置， 在锁定所述第一机械臂权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115363716 A 3