穿刺路径规划装置及超声系统

1.本实用新型实施例涉及医疗技术领域，尤其涉及一种穿刺路径规划装置及超声系统。


背景技术：

2.目前，乳腺穿刺活检治疗方法依赖于非固定的二维的手持超声图像，或者具有放射性的乳腺钼靶图像的影像信息进行穿刺针引导。
3.基于乳腺钼靶图像的影像信息进行穿刺针引导时，在扫描过程中固定了乳腺区域，理论上可以实现精准的定位和路径规划，但是，由于钼靶扫描的放射性，容易对病人和医护人员造成额外的伤害。并且，钼靶扫描与穿刺手术并非同时进行的，因此由于乳房区域的移动会导致空间定位不准确的问题。
4.二维的手持超声图像不具有放射性，可以在穿刺过程中实时的进行手术引导。但是，由于乳房区域的不固定性，该方法需要依赖医生的操作经验。并且，二维超声成像过程中包括噪声，会导致在穿刺引导的过程中，穿刺路径不精准，穿刺深度不明确的问题，容易对于病人造成二次伤害。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种穿刺路径规划装置及超声系统，以实现穿刺路径的准确规划的技术效果。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种穿刺路径规划装置，包括穿刺枪，所述穿刺枪包括穿刺针，其特征在于，还包括：第一基板、第二基板以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的支撑架；
7.其中，所述第一基板和所述第二基板平行设置；
8.所述第一基板上设置有至少一个第一孔洞；
9.所述第二基板上设置有至少一个第二孔洞。
10.进一步地，所述第一孔洞和/或所述第二孔洞为圆形孔洞，椭圆形孔洞或多边形孔洞。
11.进一步地，所述第一孔洞的数量与所述第二孔洞的数量相等，所述第一孔洞和所述第二孔洞的排布方式相同。
12.进一步地，所述第一孔洞按照预设间隔均匀排布，所述第二孔洞按照预设间隔均匀排布。
13.进一步地，所述第一基板和/或所述第二基板边缘处设置有至少一个固定架。
14.进一步地，所述穿刺针上标注有刻度值。
15.进一步地，所述第一孔洞和所述第二孔洞均为圆形，所述第一孔洞的直径和所述第二孔洞的直径大于所述穿刺针的最大直径。
16.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种超声系统，包括穿刺路径规划装置，其
中，所述穿刺路径规划装置包括穿刺枪，所述穿刺枪包括穿刺针，所述穿刺路径规划装置还包括：第一基板、第二基板以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的支撑架；
17.其中，所述第一基板和所述第二基板平行设置；
18.所述第一基板上设置有至少一个第一孔洞；
19.所述第二基板上设置有至少一个第二孔洞。
20.进一步地，所述系统还包括：扫描装置；其中，所述第一基板或所述第二基板安装在所述扫描装置的扫描探头上。
21.进一步地，所述第一基板和/或所述第二基板边缘处设置有至少一个固定架，所述扫描探头与所述第一基板和第二基板通过所述至少一个固定架连接。
22.本实用新型实施例的技术方案，通过穿刺路径规划装置中的穿刺枪、第一基板、第二基板以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的支撑，其中，穿刺枪包括穿刺针，第一基板和第二基板平行设置，第一基板上设置有至少一个第一孔洞，第二基板上设置有至少一个第二孔洞，解决了由于人体组织移动导致的空间定位不准确的问题以及由于系统噪声导致的穿刺路径不精确的问题，实现了穿刺路径的准确规划的技术效果。
附图说明
23.为了更加清楚地说明本实用新型示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本实用新型所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例一所提供的一种穿刺路径规划装置的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例一所提供的第一种第一孔洞和第二孔洞的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例一所提供的第二种第一孔洞和第二孔洞的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例一所提供的第三种第一孔洞和第二孔洞的结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例一所提供的第一基板位置编码的示意图；
29.图6为本实用新型实施例一所提供的第一基板和第二基板上设置的固定架的结构示意图；
30.图7为本实用新型实施例一所提供的穿刺枪的结构示意图；
31.图8为本实用新型实施例一所提供的穿刺枪穿过第一孔洞和第二孔洞的示意图；
32.图9为本实用新型实施例二提供的一种超声系统的结构示意图；
33.图10为本实用新型实施例二提供的另一种超声系统的结构示意图；
34.图11为本实用新型实施例二提供的扫描探头与第一基板和第二基板的连接示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
36.实施例一
37.图1为本实用新型实施例一所提供的一种穿刺路径规划装置的结构示意图，本实施例可适用于在进行穿刺之前进行穿刺路径规划的情况。
38.如图1所示，穿刺路径规划装置包括：穿刺枪101，其中，穿刺枪101包括穿刺针1011。该装置还包括：第一基板102，第二基板103以及设置与第一基板和第二基板之间的支撑架104。
39.其中，第一基板102和第二基板103平行设置，第一基板102上设置有至少一个第一孔洞1021，第二基板103上这只有至少一个第二孔洞1031。
40.其中，穿刺枪101是进行穿刺时使用的穿刺设备，例如可以是活检枪等。穿刺枪101通常包括手持部分以及穿刺时进入人体的穿刺针1011。第一基板102和第二基板103可以是相对设置的带有孔洞的平面板，以便于后续根据第一基板102和第二基板103确定穿刺路径。第一孔洞1021是第一基板102上的孔洞，其形状和数量可以根据实际穿刺时的需求进行选择。第二孔洞1031是第二基板103上的孔洞，其形状和数量可以根据实际穿刺时的需求进行选择。
41.需要说明的是，第一基板102和第二基板103的材质在本实施例中不做具体限定，可以是任意不损伤人体的硬质材料。
42.还需要说明的是，第一基板102和第二基板103的形状和大小可以根据实际使用时连接的其他装置的大小进行设置，在本实施例中不做具体限定。
43.示例性的，第一基板102和第二基板103相对的面可以设置为正方形或圆角矩形等。第一基板102和第二基板103的具体尺寸可以根据实际需求进行设置。例如，以第一基板102和第二基板103相对的面为正方形为例，其边长可以是10厘米。第一基板102和第二基板103的高度或者说厚度为5毫米。
44.可选的，第一基板102和第二基板103设置的位置和/或角度可以通过旋钮螺栓或步进电机所对应的传输带等进行调整。
45.其中，支撑架104可以理解为用于固定第一基板102和第二基板103支撑结构。可选的，支撑架104由至少一根支撑杆组成的。支撑杆的具体数量可以根据需求进行设定，例如，可以根据第一基板102和第二基板103的形状、支撑杆的材质以及固定之后第一基板102和第二基板103的稳定性等因素进行确定，在此并不对其数量进行限定。另外，在本实用新型实施例中也不对支撑杆的设置方式做具体限定，支撑杆的设置方式也可以根据需求进行设定，在不影响穿刺的前提下，满足用户的稳固性要求即可。例如，支撑杆的数量可以是4个，可分别设置于第一基板102和第二基板103的四个顶角处，或者，如图1所示的方式设置于第一基板102和第二基板103的边缘处。
46.可选地，支撑架104也可以是环形支撑结构，其中，环形支撑结构不遮挡第一孔洞1021和第二孔洞1031，环形支撑结构可以保证第一基板102和第二基板103之间连接的稳定性，支撑架104还可以是其他起到连接第一基板102和第二基板103作用的任意支撑结构。
47.需要说明的是，为了便于调节第一基板102和第二基板103之间的距离，支撑架104可以设置为可升降调节的结构。示例性的，第一基板102和第二基板103之间的距离可以设置为大于等于5厘米且小于等于8厘米等。
48.图2为本实用新型实施例一所提供的第一孔洞和第二孔洞的结构示意图，如图2所示，可选的，第一孔洞1021和/或第二孔洞1031为圆形孔洞。
49.需要说明的是，由于穿刺针1011是由圆柱形的针体以及锥形的针尖构成，因此，将第一孔洞1021和第二孔洞1031设置为圆形孔洞可以便于穿刺针1011穿过。
50.可选的，如图3所示，第一孔洞1021和/或第二孔洞1031为椭圆形孔洞。
51.可选的，如图4所示，第一孔洞1021和/或第二孔洞1031为多边形孔洞，图4中以正方形为例。
52.需要说明的是，第一孔洞1021和第二孔洞1031的孔洞形状可以相同也可以不同。若第一孔洞1021和第二孔洞1031的孔洞形状相同，则便于后续根据第一基板102和第二基板103确定穿刺路径。若第一孔洞1021和第二孔洞1031的孔洞形状不同，则后续根据第一基板102和第二基板103确定穿刺路径时，需要进行相应的调节。例如，第一孔洞1021的形状为圆形，第二孔洞1031的形状为椭圆形等。
53.可选的，第一孔洞1021的数量与第二孔洞1031的数量相等，第一孔洞1021和第二孔洞1031的排布方式相同。
54.具体的，若第一孔洞1021的数量与第二孔洞1031的数量相等，则可以将各第一孔洞1021与各第二孔洞1031相对排布，即排布方式相同。
55.若第一孔洞1021和第二孔洞1031的排布方式相同，则便于根据各孔洞的排布确定第一基板102上需要使用第一孔洞1021和第二基板103上需要使用的第二孔洞1031。
56.可选地，若第一孔洞1021的数量与第二孔洞1031的数量也可以不相等。类似的，第一孔洞1021和第二孔洞1031的排布方式也可以不相同。后续确定所需要的使用的第一孔洞1021和所需要的使用的第二孔洞1031时，可以根据孔洞数量和孔洞的排布方式进行计算确定。
57.可选的，第一孔洞1021按照预设间隔均匀排布，第二孔洞1031按照预设间隔均匀排布。
58.具体的，为了便于对第一基板102上的各第一孔洞1021进行位置编码和位置确定以及对第二基板103上的各第二孔洞1031进行位置编码和位置确定，可以将第一孔洞1021按照预设间隔均匀排布，第二孔洞1031按照预设间隔均匀排布。
59.示例性的，第一孔洞1021按照2毫米的间隔均匀排布，第二孔洞1031按照2毫米的间隔均匀排布。
60.可以理解的是，为了使穿刺路径规划的更加准确，使用穿刺针进行穿刺时更便于控制，可以在第一孔洞1021以及第二孔洞1031能够容纳穿刺针1011穿过的前提下，第一孔洞1021以及第二孔洞1031的面积越小越小，第一孔洞1021以及第二孔洞1031排布的越紧密越好。可选地，可以在第二孔洞1031能够容纳穿刺针1011穿过的前提下，进行最紧密的排布。
61.需要说明的是，第一基板102上的各第一孔洞1021的位置编码方式可以是：将第一孔洞1021按照3
×
3的大小进行划分，并对各行各列使用英文字母进行排列，如图5所示。根据上述位置编码方式，图5中实心标注的第一孔洞1021的位置编码为c1
×
d1，表示第c1行第d1列的第一孔洞1021。
62.还可以，根据上述位置编码方式对第二基板103上的各第二孔洞1031进行位置编码。
63.还需要说明的是，还可以使用其他位置编码方式对第一基板102上的各第一孔洞
1021和第二基板103上的各第二孔洞1031进行位置编码，例如：使用顺序升序数字进行编码等。
64.图6为本实用新型实施例一所提供的第一基板和第二基板上设置的固定架的结构示意图，如图6所示，可选的，第一基板102和/或第二基板103边缘处设置有至少一个固定架105。
65.具体的，通过在第一基板102和/或第二基板103边缘处设置的至少一个固定架105可以将第一基板102和第二基板103固定在其他协同使用的装置上，例如：扫描装置的扫描探头上等。
66.图6中所示的固定架105的设置方式为在第一基板102和第二基板103的四个角上分别安装。还可以是固定架105只在第一基板102的四个角上分别安装或固定架105只在第二基板103的四个角上分别安装。
67.需要说明的是，固定架105还可以安装在第一基板102和/或第二基板103的边上，固定架105也可以是与第一基板102和/或第二基板103大小匹配的环形固定结构，还可以是任意安装在第一基板102和/或第二基板103上，以使第一基板102和/或第二基板103能够与其他装置相连接，并且不影响穿刺路径规划装置使用的结构。
68.还需要说明的是，若不使用固定架105，也可以使用电磁连接等方式将第一基板102和第二基板103与其他装置连接。
69.若在第一基板102和第二基板103上安装固定架105，则后续可以将第一基板102或第二基板103安装在其他装置上，此时，第一基板102和第二基板103无先后顺序。若只在第一基板102上安装固定架105，则可以将第一基板102安装在其他装置上，此时，第一基板102位于第二基板103与其他装置之间。若只在第二基板103上安装固定架105，则可以将第二基板103安装在其他装置上，此时，第二基板103位于第一基板102与其他装置之间。
70.图7为本实用新型实施例一所提供的穿刺枪的结构示意图，如图7所示，可选的，穿刺枪101的穿刺针1011上标注有刻度值。
71.具体的，根据穿刺针1011上的刻度值，可以便于确定穿刺进入人体组织时所对应的深度值，以避免穿刺方向正确，穿刺深度不正确而导致的穿刺失败，对人体造成不必要伤害的情况。
72.可选地，第一孔洞1021的面积和第二孔洞1031的面积可以相等也可以不相等。
73.可以理解的是，第一孔洞1021和第二孔洞1031用于定位穿刺枪101的穿刺针1011的穿刺路径，穿刺针1011需贯穿第一孔洞1021和第二孔洞1031再进行穿刺操作。即，第一孔洞1021和第二孔洞1031可容纳穿刺针1011穿过。示例性的，若第一孔洞1021和第二孔洞1031的形状均为圆形，则第一孔洞1021和第二孔洞1031的直径均大于穿刺针1011的直径。若第一孔洞1021和第二孔洞1031的形状均为椭圆形，则第一孔洞1021和第二孔洞1031的短轴的长度均大于穿刺针1011的直径。
74.图8为本实用新型实施例一所提供的穿刺枪穿过第一孔洞和第二孔洞的示意图，其中，实心孔洞表示确定出的穿刺路径所对应的第一基板102上的第一孔洞1021和第二基板103上的第二孔洞1031。穿刺针1011穿过第一基板102和第二基板103上的实心孔洞，以固定穿刺方向。
75.本实用新型实施例的技术方案，通过穿刺路径规划装置中的穿刺枪、第一基板、第
二基板以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的支撑，其中，穿刺枪包括穿刺针，第一基板和第二基板平行设置，第一基板上设置有至少一个第一孔洞，第二基板上设置有至少一个第二孔洞，解决了由于人体组织移动导致的空间定位不准确的问题以及由于系统噪声导致的穿刺路径不精确的问题，实现了穿刺路径的准确规划的技术效果。
76.实施例二
77.图9为本实用新型实施例二提供的一种超声系统的结构示意图，该系统包括：穿刺路径规划装置10。
78.其中，穿刺路径规划装置10包括穿刺枪101，穿刺枪101包括穿刺针1011，穿刺路径规划装置10还包括：第一基板102、第二基板103以及设置于第一基板102和第二基板103之间的支撑架104；其中，第一基板102和第二基板103平行设置；第一基板102上设置有至少一个第一孔洞1021；第二基板103上设置有至少一个第二孔洞1031。
79.进一步地，第一孔洞1021和/或第二孔洞1031为圆形孔洞，椭圆形孔洞或多边形孔洞。
80.进一步地，第一孔洞1021的数量与第二孔洞1031的数量相等，第一孔洞1021和第二孔洞1031的排布方式相同。
81.进一步地，第一孔洞1021按照预设间隔均匀排布，第二孔洞1031按照预设间隔均匀排布。
82.进一步地，第一基板102和/或第二基板103边缘处设置有至少一个固定架105。
83.进一步地，穿刺针1011上标注有刻度值。
84.进一步地，第一孔洞1021和第二孔洞1031均为圆形，第一孔洞1021的直径和第二孔洞1031的直径大于穿刺针1011的最大直径。
85.具体的，将穿刺路径规划装置10安装在超声系统中，可以使得超声系统在进行扫描的过程中，通过穿刺路径规划装置10进行穿刺路径的规划。
86.图10为本实用新型实施例二提供的另一种超声系统的结构示意图，该系统还包括：扫描装置20。其中，穿刺路径规划装置10安装在扫描装置20的扫描探头201上。
87.可选地，将穿刺路径规划装置10安装在扫描装置20的扫描探头201上，可以是将穿刺路径规划装置10中的第一基板102或第二基板103安装在扫描探头201上。
88.具体的，将穿刺路径规划装置10安装在扫描装置20的扫描探头201上，可以在超声系统通过扫描装置20进行扫描来采集图像时，穿刺路径规划装置10实时根据扫描装置20的扫描结果确定穿刺路径，即确定穿刺方向和穿刺深度。
89.需要说明的是，将穿刺路径规划装置10安装在扫描装置20的扫描探头201上的原因在于：超声系统通过扫描装置20进行扫描，扫描装置20的扫描探头201压住待穿刺部位对应的人体皮肤，以对待穿刺部位进行扫描，将穿刺路径规划装置10安装在扫描探头201上可以使穿刺路径规划装置10对应的人体皮下组织与扫描装置20扫描得到的超声图像相对应，以避免移动扫描装置20或人体组织发生形变时导致的穿刺路径规划装置10所规划的穿刺路径不准确的问题。
90.还需要说明的是，为了提高穿刺路径规划装置10与扫描装置20的适配度，并且，穿刺路径规划装置10能够覆盖扫描区域，第一基板102和第二基板103的形状可以与扫描探头201一致。可选地，第一基板102和第二基板103的面积大于或等于扫描探头201的面积。
91.可选地，第一基板102和第二基板103与扫描探头201可以在形状和面积上均相同，以使穿刺路径规划装置10能够正好适配扫描装置20的扫描探头201。
92.图11为本实用新型实施例二提供的扫描探头与第一基板和第二基板的连接示意图。其中，第一基板102和/或第二基板103边缘处设置有至少一个固定架105，扫描探头201与第一基板102和第二基板103通过至少一个固定架105连接。
93.具体的，如图11所示，通过至少一个固定架105可以将扫描探头201与第二基板103连接，由于第二基板103和第一基板102通过支撑架104连接，所以，可以将扫描探头201与第一基板102和第二基板103通过至少一个固定架105连接。需要说明的是，还可以是将至少一个固定架105安装在第一基板102上，以完成扫描探头201与第一基板102和第二基板103的连接。
94.可选地，固定架105可以是设置在第一基板102或第二基板103边缘上的卡扣结构，还可以是设置在第一基板102或第二基板103边缘上的电磁结构，以便于穿刺路径规划装置的安装和拆卸。
95.可以理解的是，扫描探头201可以与第一基板102或第二基板103上通过至少一个固定架105连接，以与第一基板102和第二基板103连接。另外，扫描装置上也可以设置有固定件，以将扫描探头201与第一基板102或第二基板103固定连接。
96.需要说明的是，第一基板102和第二基板103可以沿扫描探头201的扫描方向排布。或者，第一基板102和第二基板103与扫描探头201的探头平面平行设置。
97.接下来，介绍如何通过超声系统中的穿刺路径规划装置10进行穿刺路径规划。
98.首先，可以通过扫描装置20进行图像采集，获取目标穿刺位置，根据目标穿刺位置确定第一基板102上与目标穿刺位置相对应的目标第一区域，并确定目标第一区域中的目标第一孔洞。基于目标穿刺位置，目标第一孔洞以及第二基板103，确定第二基板103上与目标第一孔洞相对应的目标第二孔洞。基于目标第一孔洞和目标穿刺位置，确定目标深度。基于目标第一孔洞，目标第二孔洞以及目标深度，确定目标穿刺路径。最后，可以使用穿刺针101按照目标穿刺路径完成穿刺。
99.本实用新型实施例的技术方案，通过超声系统中的穿刺路径规划装置，解决了由于人体组织移动导致的空间定位不准确的问题以及由于系统噪声导致的穿刺路径不精确的问题，实现了穿刺路径的准确规划的技术效果。
100.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。