1.本技术涉及医疗设备技术领域,特别是涉及活检取样检测系统。
背景技术:2.在对患者进行肿瘤筛查的过程中,病理检查是用以检查患者机体器官、组织或细胞中的病理改变的病理形态学方法,是肿瘤诊断的金标准。病理检查通常有四种方法:组织病理检查,细胞病理检查,免疫组化病理检查和分子病理检查。通常情况下,穿刺活检及病理检查过程依然主要依赖于操作者的经验,在操作者数量及经验不足的情况下,易导致许多地区无法开展有效的穿刺活检及病理检查,不利于对患者进行疾病的检查诊断。
3.在相关技术中,穿刺活检及病理检查中的部分步骤,能够由相互独立的设备完成,各个设备之间仍然需要操作者进行样本或者信息的传递,导致穿刺活检及病理检查的过程效率较低。
4.目前针对相关技术中对患者进行穿刺活检和病理检查的设备对操作者的依赖性较高,从而导致穿刺活检及病理检查的过程效率较低的问题,尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素:5.本技术实施例提供了一种活检取样系统,以至少解决相关技术中对患者进行穿刺活检和病理检查的设备对医生的依赖性较高,从而导致穿刺活检及病理检查的过程效率较低的问题。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种活检取样检测系统,所述系统包括设置于同一工作空间中的影像设备、机器人及病理检测设备;
7.所述机器人用于在所述影像设备的协作下完成穿刺取样,并将所述穿刺取样的样本运送到所述病理检测设备。
8.在其中一些实施例中,所述机器人包括底座固定的固定机器人和/或底座能够移动的移动机器人。
9.在其中一些实施例中,在所述机器人为固定机器人的情况下,所述影像设备和所述病理检测设备均位于所述固定机器人的机械臂可达范围内,所述固定机器人的机械臂能够旋转,以将所述样本运送至所述病理检测设备。
10.在其中一些实施例中,在所述机器人为移动机器人的情况下,所述移动机器人的底座根据预设的移动路径从所述影像设备移动至所述病理检测设备。
11.在其中一些实施例中,所述移动机器人的机械臂配置有探测设备,所述探测设备用于对所述预设的移动路径进行修正。
12.在其中一些实施例中,所述机器人设置于所述工作空间的任意面。
13.在其中一些实施例中,所述病理检测设备包括样本生成单元、病理分析单元和报告输出单元中的至少一个。
14.在其中一些实施例中,所述影像设备用于获取扫描对象的扫描图像,以使所述活
检取样检测系统的控制器根据所述扫描图像中的感兴趣区域规划穿刺活检路径。
15.在其中一些实施例中,所述活检取样检测系统包括显示设备;所述显示设备用于显示所述影像设备获取的扫描图像、所述机器人的穿刺活检路径、所述机器人的运动状态,以及检测报告中的至少一个。
16.在其中一些实施例中,所述病理检测设备包括多个机械臂,多个所述机械臂用于对多个样本进行分拣。
17.相比于相关技术,本技术实施例提供的活检取样检测系统,包括设置于同一工作空间中的影像设备、机器人及病理检测设备;机器人用于在影像设备的协作下完成穿刺取样,并将穿刺取样的样本运送到病理检测设备,解决了相关技术中对患者进行穿刺活检和病理检查的设备对操作者的依赖性较高,从而导致穿刺活检及病理检查的过程效率较低的问题,提高了穿刺活检及病理检查过程的效率,节约了时间。
18.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
20.图1是根据本技术实施例的活检取样检测系统的结构框图;
21.图2是根据本技术优选实施例的活检取样检测系统的结构示意图;
22.图3是根据本技术优选实施例的活检取样检测的方法的流程图。
具体实施方式
23.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本技术公开的内容不充分。
24.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本技术所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
25.除非另作定义,本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有
列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“a和/或b”可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
26.本技术中提供的活检取样检测系统,可以自动实现穿刺取样和病理活检的全过程,具体地,图1是根据本技术实施例的活检取样检测系统的结构框图,如图1所示,该活检取样检测系统包括设置于同一工作空间中的影像设备11、机器人12及病理检测设备13。
27.本实施例中的影像设备11为能够获取扫描对象医学成像的设备,例如正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography,简称为pet)设备,电子计算机断层扫描(computed tomography,简称为ct)设备,磁共振成像(magnetic resonance imaging,简称为mri)设备等等。机器人12用于对扫描对象进行穿刺取样,包括机械臂和用于执行穿刺取样的执行机构,该执行结构可以安装于机械臂的末端。病理检测装置用于对穿刺取样后得到的样本进行处理和分析。
28.本实施例中,影像设备11和机器人12之间的通信过程可以基于移动信号实现,也可以基于无线网络实现,还可以基于蓝牙技术实现,在其他实施例中,还可能通过控制器实现信号的传输。需要说明的是,本实施例中影像设备11、机器人12和病理检测设备13设置于同一个工作空间,因此,通过机器人12可以实现样本在影像设备11和病理检测设备13之间的传送,自动化地完成病理活检的全过程,提高穿刺活检及病理检查过程的效率。具体地,本实施例中进行穿刺取样的执行机构可以为用于获取样本的穿刺活检组件,该穿刺活检组件通过夹爪或者卡槽电气连接于机械臂末端,且在穿刺活检组件上设置有触发机构,机械臂末端通过触发机构引导穿刺活检组件获取样本,该触发机构可以为弹簧或者按钮。进一步地,穿刺活检组件可以为切割式的活检针,依据扫描对象不同部位的活检穿刺需求,活检针的尺寸会有所变化。
29.机器人12用于在影像设备11的协作下完成穿刺取样,获取穿刺取样后的样本,并将穿刺取样的样本运送到病理检测设备13。具体地,由于影像设备11可以实时获取到扫描对象的解剖信息,因此可以对需要进行穿刺取样的感兴趣区域进行实时定位,从而引导机器人12进行穿刺取样,其中,识别感兴趣区域的算法,可以通过图像识别算法实现,例如传统的机器学习或者基于神经网络的深度学习算法。在获取到穿刺取样的样本之后,可以由机器人12将样本运送至病理检测设备13。本实施例中的病理检测设备13能够对样本进行处理和分析,以得到最终的病理检测结果。
30.在相关技术中,虽然已有和活检取样检测相关的设备可以取代穿刺活检及病理检查中的部分步骤,但这些设备为相互独立的单元,各个单元之间仍然依赖于操作者进行样本或者信息传递,对操作者具有较高的依赖性,不利于提高活检取样检测的效率,且对操作者的数量和经验具有较高的要求。本实施例中的活检取样检测系统,通过设置于同一工作空间中的影像设备11、机器人12和病理检测设备13,能够自动化的完成穿刺活检及病理检查过程,解决了相关技术中对患者进行穿刺活检和病理检查的设备对操作者的依赖性较高,从而导致穿刺活检及病理检查的过程效率较低的问题,提高了穿刺活检及病理检查过
程的效率,节约了时间。
31.在其中一些实施例中,活检取样系统还该包括控制器,此时,影像设备11用于获取扫描对象的扫描图像,以使活检取样检测系统的控制器根据扫描图像中的感兴趣区域规划穿刺活检路径。具体地,根据扫描图像中感兴趣区域的位置和预设的机械臂运动条件,确定与扫描对象对应的穿刺活检路径。本实施例中感兴趣区域可以为目标肿瘤,机械臂运动条件为机械臂运动过程中的限制条件,用于为穿刺活检路径的规划提供参考,例如,在穿刺活检路径规划需满足的机械臂运动条件包括机械臂可达、机械臂运动过程中无碰撞的情况下,穿刺活检路径应该避开骨头、人体组织、血管等重要部分。
32.本实施例中,通过活检取样检测系统的控制器对穿刺活检路径进行规划,以得到合理的穿刺活检路径,能够避免在穿刺取样过程中,对扫描对象造成伤害。
33.在其他实施例中,以目标肿瘤为例,穿刺活检路径是指扫描对象皮肤上的穿刺点到目标肿瘤的穿针路径。要实现机器人完整的穿刺活检过程,还需要根据穿刺活检路径进行机械臂的运动路径的规划,具体地,机械臂的运动路径可以为机械臂从初始化位置运动到穿刺点位置的路径。
34.在其中一些实施例中,机器人12包括底座,该底座用于支撑和固定机器人的机械臂,在工作空间较小的情况下,机器人12可以为底座固定的固定机器人,在工作空间较大的情况下,机器人12也可以为底座能够移动的移动机器人,在工作空间足够的情况下,可以通过固定机器人和移动机器人协同作用,完成穿刺取样和病理检查的过程。本实施例中通过设置不同类型的机器人12,可以适用于不同场景的工作空间,提高活检取样检测系统的场景适应性。
35.进一步地,在机器人12为固定机器人的情况下,活动范围有限,此时要求固定机器人的机械臂能够旋转,拓展机械臂末端能够到达的范围,同时,影像设备11和病理检测设备13均需要位于固定机器人的机械臂可达范围内,以使得影像设备11在获取到样本之后,通过机械臂的旋转将样本运送至病理检测设备13,满足固定机器人能够对扫描对象进行穿刺取样和运送样本的要求。本实施例中,针对固定机器人的特点,对影像设备11和病理检测设备13的位置进行设置,以在工作空间有限的情况下,提高穿刺活检和病理检查的效率。
36.进一步地,在工作空间较大的情况下,本实施例中的机器人12为移动机器人,此时,为了实现样本的运输,移动机器人的底座根据预设的移动路径从影像设备11移动至病理检测设备13,其中,预设的移动路径可以根据工作空间中各医学设备的位置进行设置,例如,该预设的移动路径需要避开工作空间中的其他医学设备,在避免样本被损坏的同时,也可以避免移动机器人的机械臂对其他医学设备造成影响。
37.优选地,在一些实施例中,移动机器人的机械臂配置有探测设备,该探测设备用于对预设的移动路径进行修正。不可避免的,工作空间中可能会存在临时性的医疗设备,或者操作者需要进入工作空间对病理活检过程进行介入,若临时性的医疗设备或操作者位于预设的移动路径上,将会对移动机器人的工作造成影响,因此,本实施例中的探测设备用于探测预设的移动路径上的人或物,在发现预设的移动路径上存在人或物的情况下,对预设的移动路径进行修正,对临时存在的人或物进行避让。本实施例中的探测设备至少可以为毫米波雷达、红外传感器、超声探测器、深度摄像机、可见光摄像头等能够感知距离和探测物体的设备。
38.具体地,在预设的移动路径上探测到人或物之后,探测设备可以向控制移动机器人的控制器进行反馈,由控制器对预设的移动路径进行修正,并将修正的移动路径发送至移动机器人,提高对移动路径进行修正的准确度。另一方面,移动机器人自身也可以实现对预设的移动路径的修正,以节省传输和处理的时间,提高对移动路径的修正效率。
39.在其中一些实施例中,机器人12无论是固定机器人还是移动机器人,均可设置于工作空间的任意面。例如,通常情况下,机器人12在工作空间的地板上进行运动;为了避免临时出现在预设的移动路径上的人或物,也可以将机器人12的底座设置于天花板上,此时,需要在天花板上预先安装轨道,机器人12的底座被固定在轨道上,机器人12沿轨道滑动,轨道的设置方式可以和预设的移动路径相同,也可以设置多条轨道线路,以提供更多路径选择方式,或者满足对预设的移动路径进行修正的需求;进一步地,在影像设备11和病理检测设备13的位置较为集中的情况下,还可以将机器人12的底座设置在工作空间的侧面墙壁上,此时,侧面墙壁上也需要设置轨道,以实现对机器人12底座的固定。本实施例中,可以根据实际需求,对机器人12灵活设置,进一步提高了活检取样检测系统的场景适应性。
40.在其中一些实施例中,活检取样检测系统的病理检测设备13包括样本生成单元、病理分析单元和报告输出单元中的至少一个。具体地,机器人12在获取样本之后,通过机械臂送至病理检测设备13的样本生成单元,在样本生成单元,样本将会被依次进行自动化脱水、包埋、切片、染色及封片;样本被处理之后会被送至病理分析单元,在病理分析单元,所有待分析的样本都会首先进行传统的病理学检查,例如,在电子显微镜下通过人工智能(artificial intelligence,简称为ai)算法,勾勒出感兴趣区域中的可疑单元并保存该可疑单元的图像信息作为最终病理检测报告的一部分;接着,病理分析单元会对样本的病理参数进行检测和分析,得到多个检测数据。需要说明的是,在对样本的病理参数进行检测和分析之后,还可以根据不同的检测需求配备自动化的免疫组化检测设备或者分子病理检测设备。在完成所有指定的病理分析之后,所保存的图像信息、检测数据和对检测数据的分析结果都可以作为检测报告的一部分进行存储。进一步地,报告输出单元在得到检测报告之后,还可以将检测报告传输至控制器,以实现检测报告的打印或者电子归档。
41.本实施例中,在对样本进行检测之后,直接对获取到的样本进行病理检测并输出检测报告,具有标准化操作流程,极大程度地降低了人为因素对于最终诊断结果的干扰,提高诊断结果的准确性及可靠性。
42.由于穿刺取样的速度快于病理检测,所以病理检测设备13与机器人12或者影像设备11之间不存在互斥关系。病理检测设备13工作时,仍然可以通过活检取样检测系统的机器人12实现穿刺取样。操作者只需对所需进行的病理检测项目进行设定,活检取样检测系统便可自动完成对应项目的分析检查。
43.进一步地,在穿刺活检组件包括多个穿刺针的情况下,活检取样检测系统中机器人12的机械臂可以通过多个穿刺针依次获取扫描对象的多个样本,并将所有的样本送至病理检测设备13。此时,病理检测设备13上也可以设置多个机械臂,多个机械臂用于对多个样本进行分拣,以提高对样本的检测效率。具体地,在病理检测设备13需要处理多个样品的情况下,病理检测设备13的每个机械臂均可以输送样本到样本生成单元对样本进行预处理,或者输送样本至病理分析单元进行分析。
44.在其中一些实施例中,活检取样检测系统包括显示设备;显示设备用于显示影像
communications in medicine,简称为dicom)格式;
55.步骤s330,主操作台向从动系统控制器发送控制信号,以使机械臂在规划好的穿刺活检路径的指引下利用穿刺活检组件和实时扫描图像完成穿刺活检取样,在取样过程中,机械臂会将力反馈信号返回至从动系统控制器;
56.步骤s340,若活检取样完成,则通过机械臂将样本运送至病理检测设备,若未完成,则通过机械臂继续进行活检取样;
57.步骤s350,若活检取样的样本均被运送至病理检测设备,机械臂复位,病理检测设备开始对样本进行检测,否则,通过机械臂依次运送所有的样本至病理检测设备;
58.步骤s360,由病理检测设备中的样本生成单元对样本进行样本前处理,由病理分析单元完成相应的病理学检测;
59.步骤s370,在病理学检测结束后,病理检测设备的报告输出单元会根据检测数据生成检测报告,检测报告会由病理检测设备通过从动系统控制器通信传输反馈至主操作台,以实现用户在主操作台可以根据需求进行打印或者电子归档。
60.通过上述步骤s310至步骤s370,可以实现活检取样检测全过程的自动化操作,极大程度地降低了对活检取样检测过程对于医生的依赖程度,同时可以弥补医生数量及经验不足的问题,提高疾病诊断效率。
61.需要说明的是,在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
62.需要进一步说明的是,上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块,既可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言,上述各个模块可以位于同一处理器中;或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
63.本实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
64.可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
65.可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行活检取样检测方法的步骤。
66.需要说明的是,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
67.另外,本技术实施例可提供一种存储介质来实现上述活检取样检测的方法。该存储介质上存储有计算机程序;该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的活检取样检测方法。
68.以上所述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。
69.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,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,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。