[发明专利]放射性粒子的植入控制方法、装置、电子设备和存储介质

说明书

本申请公开了一种放射性粒子的植入控制方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置具体为基于穿刺平面上配准板影像进行图像识别，得到透视变换参数；基于透视变换参数对三维实景图像进行透视变换，得到模拟图像；基于该模拟图像将机器人夹持的穿刺针的初始位置在模拟图像中标注出来；获取位于检查床上患者的医学影像；将医学影像和模拟影像进行图像配准处理，得到机器人坐标系相对于医学影像之间的坐标变换关系；基于坐标变换关系将医学影像上的靶点、进针点和穿刺路径变换为基于机器人坐标系的靶点坐标、进针点坐标和穿刺路径坐标等多个参数；并基于前述多个参数进行植入控制。本方案不依赖于术者的经验和状态，从而提高了植入精度。

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种放射性粒子的植入控制方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

放射性粒子植入是一种治疗恶性肿瘤的有效手段，其基本原理是将具有放射性的密封种籽源通过穿刺针植入到肿瘤病灶内或周边，通过粒子发射的伽马射线杀伤肿瘤细胞。其疗效及副反应主要取决于植入放射性粒子的位置、数量和放射剂量。因此，必须将放射性粒子准确植入肿瘤病灶内或周边位置。

现在一般来说需要术者根据CT扫描图像并基于放射性粒子植入计划系统(TPS)实施穿刺并放入放射性粒子，完成粒子植入。整个过程需要术者有较丰富的经验和较好的状态才能较好地计划。鉴于人工操作严重依赖术者经验和个体状态，因此很难保证每次手术都能够准确植入。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种放射性粒子的植入控制方法、装置、电子设备和存储介质，用于控制医疗机器人在施行经皮穿刺并植入放射性粒子时提供导航控制，以提高放射性粒子的植入精度。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种放射性粒子的植入控制方法，应用于电子设备，用于对介入手术室内医疗机器人进行导航控制，所述介入手术室配置有医学影像设备和影像采集设备，所述医疗机器人的穿刺针处于一个垂直于所述医学影像设备的检查床的穿刺平面上，所述机器人植入控制方法包括步骤：

基于所述影像采集设备所采集的位于所述穿刺平面上的配准板的配准板影像进行图像识别，得到透视变换参数；

基于所述透视变换参数对所述影像采集设备所采集的三维实景图像进行透视变换，得到所述三维实景图像的模拟图像；

将所述医疗机器人夹持的穿刺针的初始位置在所述模拟图像中进行标注，得到所述穿刺针的当前位置；

获取位于所述检查床上患者的医学影像及放射性粒子植入计划系统的治疗计划信息，所述医学影像上至少标注有靶点、进针点、穿刺路径、路径数量、进针深度、植入粒子位置、活度和数量；

将所述医学影像与所述模拟图像进行配准处理，得到所述医疗机器人的机器人坐标系与所述医学影像之间的坐标变换关系；

基于所述坐标变换关系对所述当前位置、所述靶点、所述进针点和所述穿刺路径进行坐标变换，得到基于所述机器人坐标系的当前位置坐标、靶点坐标、进针点坐标和穿刺路径坐标；

在所述医疗机器人对患者进行植入过程中，基于所述当前位置坐标、所述靶点坐标、所述进针点坐标和所述穿刺路径坐标对所述医用机器人进行导航控制。

可选的，所述医学影像包括CT影像、MRI影像和PET-CT影像中的部分、全部或融合图像。

可选的，所述基于所述靶点坐标、所述进针点坐标和所述穿刺路径坐标对所述医用机器人进行导航控制，包括步骤：

对所述靶点坐标、所述进针点坐标和所述穿刺路径坐标进行解算，得到所述穿刺针到达所述进针点的进针路径、持针角度姿态和最大穿刺深度；

基于所述穿刺针的当前位置、所述进针路径、所述持针角度姿态和最大穿刺深度对所述医疗机器人进行控制。