【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声学，尤其涉及一种相控阵超声引导的柔性手术机器人及控制方法。
技术介绍
1、肺癌是人类的第一大癌症，起源于肺部支气管黏膜或腺体的恶性肿瘤。肺癌的发病率和死亡率增长位列各大癌症之首，相当于前列腺癌、乳腺癌和直肠癌的总和。
2、相比于其他癌症，肺癌的五年生存率只有18％，及早诊断能够将五年生存率提高到55％，是肺癌防治的重点。当前临床上常常使用ct成像进行肺结节筛查，然而ct成像的假阳性率通常在96％以上，肺结节活检是肺癌诊断和分级的金标准，也是当前临床的一大问题。
3、传统的肺结节活检为使用光学成像的支气管内窥镜，通常灵活性不足，活检时插入位置够准确，影响检查和手术的精度和安全性。
技术实现思路
1、本申请提供了一种相控阵超声引导的柔性辅助手术系统及方法。
2、第一方面，提供了一种相控阵超声引导的柔性手术机器人，包括光学探头和相控阵超声探头，柔性机械臂，活检件和消融件；
3、所述光学探头用于光学成像引导；
4、所述相控阵超声探头用于进行侧向视野成像，以及实时成像引导；
5、所述柔性机械臂用于实现多个方向的调弯，以在医生的操控下，蛇形前进进入支气管树的指定位置；
6、所述活检件用于对待处理疑似病灶进行取活检操作；
7、所述柔性消融件用于对病灶区域进行消融操作。
8、可选的，所述系统的柔性机械臂中包含侧向工作通道和前向工作通道；
9、所述侧向工作通道为基于
10、所述前向工作通道为基于所述光学探头引导的取活检操作和消融操作的器械工作通道。
11、可选的，所述系统还包括扭矩传输线圈，用于控制转动所述相控阵超声探头以及所述侧向工作通道。
12、第二方面，提供了一种相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，应用于第一方面所述的一种相控阵超声引导的柔性手术机器人，该方法包括：
13、根据预设三维虚拟支气管图像和病灶区域的标记信息，控制所述机器人进入目标气管，并控制所述机器人基于所述光学成像引导和定位系统的引导下，到达所述目标气管的所述病灶区域；
14、在待处理疑似病灶位于所述目标气管外的情况下，控制所述机器人在所述相控超声探头的实时成像引导下，使用活检件穿过所述目标气管对所述待处理疑似病灶进行活检操作。
15、可选的，所述方法还包括：
16、根据待操作角度，控制调整所述相控阵超声探头和所述侧向工作通道的角度，以实现所述待操作角度对应位置的取活检操作或消融操作。
17、可选的，所述方法还包括：
18、在待处理疑似病灶位于所述目标器气管内的情况下，控制所述柔性手术机器人在所述光学探头的光学成像引导下，使用所述活检件对所述待处理疑似病灶进行活检操作。
19、可选的，所述方法还包括：
20、控制所述柔性手术机器人使用所述相控超声探头进行b模式或多普勒成像，获得成像结果，在超声主机上显示所述成像结果，所述成像结果用于监控所述活检操作的过程。
21、可选的，所述方法还包括：
22、取出所述活检件，对所述活检件采集到的活检组织进行病理筛查；
23、在确定所述活检组织为阳性的情况下，控制所述机器人使用所述柔性消融件经过所述活检件的工作通道到达所述病灶区域进行消融操作。
24、可选的，所述消融操作的方式包括但不限于以下任意一种：
25、射频消融、冷冻消融、聚焦超声消融、脉冲电场消融、微波消融。
26、第三方面，提供了一种计算机存储介质，上述计算机存储介质存储有一条或多条指令，上述一条或多条指令适于由处理器加载并执行如上述第二方面及其任一种可能的实现方式的步骤。
27、本申请实施例提供一种相控阵超声引导的柔性手术机器人，包括光学探头和相控阵超声探头，柔性机械臂，活检件和柔性消融件；所述光学探头用于光学成像引导；所述相控阵超声探头用于进行侧向视野成像，以及实时成像和手术穿刺引导；所述柔性机械臂用于实现多个方向的调弯，以在医生的操控下，蛇形前进进入支气管树的指定位置；所述活检件用于对待处理疑似病灶进行取活检操作；所述消融件用于对病灶区域进行消融操作，能够在光学成像的基础上利用相控阵超声探头实时成像引导，实时监控活检件和疑似病灶的相对位置，以及实时监控手术并发症如出血等，实现取活检和消融操作一体化，提高手术的安全性、精度和操作易用性。
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1.一种相控阵超声引导的柔性手术机器人，其特征在于，包括光学探头和相控阵超声探头，柔性机械臂，活检件和消融件；
2.根据权利要求1所述的一种相控阵超声引导的柔性手术机器人，其特征在于，所述系统的柔性机械臂中包含侧向工作通道和前向工作通道；
3.根据权利要求1所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人，其特征在于，所述系统还包括扭矩传输线圈，用于控制转动所述相控阵超声探头以及所述侧向工作通道。
4.一种相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项的相控阵超声引导的柔性手术机器人；所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求4所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求4-7任一项所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求7所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征在于，所述消融操作的方式包括但不限于以下任意一种：
10.一种计算机可读存储介质，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，使得所述处理器执行如权利要求4-9任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种相控阵超声引导的柔性手术机器人，其特征在于，包括光学探头和相控阵超声探头，柔性机械臂，活检件和消融件；
2.根据权利要求1所述的一种相控阵超声引导的柔性手术机器人，其特征在于，所述系统的柔性机械臂中包含侧向工作通道和前向工作通道；
3.根据权利要求1所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人，其特征在于，所述系统还包括扭矩传输线圈，用于控制转动所述相控阵超声探头以及所述侧向工作通道。
4.一种相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项的相控阵超声引导的柔性手术机器人；所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的相控阵超声引导的柔性手术机器人控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：周欣欢，马俊，刘宇钦，赵佳慧，王伟，
申请(专利权)人：深圳心寰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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