超声治疗头的导航移动控制方法及所应用的超声波治疗装置与流程

    专利查询2025-12-30  10


    本公开涉及医疗装备,尤其涉及超声治疗头的导航移动控制方法及所应用的超声波治疗装置。


    背景技术:

    1、随着现代医学的发展,对病变组织(例如肿瘤)局部治疗正从微创外科手术转变为无创治疗。在无创治疗技术中,使用高强度聚焦超声(hifu)治疗由于对人体无害而被广泛使用。hifu是通过将高强度超声聚焦到人体中的病变部位来促使病变组织坏死的治疗方法。焦点处组织接受到的超声能量被转换为热能,从而升高该处组织的温度,并因此促使焦点处组织或血管的凝固性坏死。

    2、hifu治疗设备具有用于发射聚焦超声波的超声治疗头,所述超声治疗头中包含换能器(如压电陶瓷片)。目前,在进行聚焦超声治疗前,需要先机械移动聚焦超声治疗头使治疗焦点到达影像定位病变组织,以满足对病变组织的精准治疗要求。然而,现有设备要准确完成以上定位过程,对于用户而言需要反复操作,难度较大且操作耗时较多,不利于用户体验。


    技术实现思路

    1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本公开的目的在于提供超声治疗头的导航移动控制方法及所应用的超声波治疗装置,解决相关技术中的问题。

    2、本公开第一方面提供一种超声治疗头的导航移动控制方法,所述超声治疗头可被驱使移动地固定设置于一驱动位移机构,以能在场景中相对待辐照组织移动;所述场景中还配置有一探测组件,所述探测组件包括视觉装置及测距装置;所述方法包括:基于所述视觉装置所采集场景图像及测距装置探测的场景图像,确定与待辐照组织在皮肤表面的视觉标记所在位置成预设位置关系的安全缓冲位置;规划所述超声治疗头到达所述安全缓冲位置的导航路径,并驱使所述超声治疗头沿所述导航路径执行粗定位移动到达所述安全缓冲位置;基于对待辐照组织的实时探测影像为参考,驱使所述超声治疗头从所述安全缓冲位置执行精细定位移动至触及所述标记,并到达相对所述待辐照组织满足聚焦超声辐照深度的间距的目标位置。

    3、在第一方面的实施例中,在所述精细定位移动过程中,还包括:基于所述实时探测影像,实时校正移动偏差。

    4、在第一方面的实施例中,所述超声治疗头的外端或外端供耦合皮肤表面的耦合介质设置有压力传感器;所述移动导航方法包括:基于所述压力传感器所探测的压力值,限制超声治疗头对皮肤表面的挤压力。

    5、在第一方面的实施例中,所述超声治疗头的导航移动控制方法还包括:响应于侦测所述驱动位移机构的运动轨迹超出预设安全界限,触发警示动作。

    6、在第一方面的实施例中,所述基于所述视觉装置所采集场景图像及测距装置探测的场景图像,确定与待辐照组织在皮肤表面的视觉标记所在位置成预设位置关系的安全缓冲位置,包括:提供一包含交互区域的用户交互界面,所述交互区域显示所述场景图像;响应于在所述交互区域接收到选择视觉标记的操作,确定所述视觉标记所在位置,并确定与所述视觉标记成预设位置关系的安全缓冲位置;或者,基于所述视觉装置所采集场景图像及测距装置探测的场景图像,识别场景图像中的视觉标记所在位置,并确定与所述视觉标记所在位置成预设位置关系的安全缓冲位置。

    7、在第一方面的实施例中,所述超声治疗头的导航移动控制方法还包括:响应于显示所述场景图像的用户交互界面中设置的移动操作部被致动,驱使所述超声治疗头沿所述导航路径向所述安全缓冲位置移动;响应于所述移动操作部被解除致动,停止所述超声治疗头的所述移动。

    8、在第一方面的实施例中,所述精细定位移动由用户操作控制,所述用户操作包括以下至少一种:操作可控制所述驱动位移机构的操作手柄;操作所述用户交互界面或控制面板中的操作部;外力移动所述驱动位移机构。

    9、在第一方面的实施例中,所述安全缓冲位置位于视觉标记上方安全间距处。

    10、在第一方面的实施例中,所述规划所述超声治疗头到达所述安全缓冲位置的导航路径,包括:基于所述场景图像、距离数据及视觉装置的标定参数,获取所述安全缓冲位置在视觉装置的第一空间坐标系下的第一位置坐标;获取在一统一空间坐标系下所述超声治疗头上目标点的第二位置坐标,以及由所述第一位置坐标映射到统一空间坐标系下的第三位置坐标;基于路径规划算法,确定所述驱动位移机构的移动轨迹,所述移动轨迹对应于令超声治疗头的目标点从第二位置坐标移动至所述安全缓冲位置的第三位置坐标的导航路径。

    11、在第一方面的实施例中,所述路径规划算法以下至少一种为目标进行规划计算:最小转动幅度;最小运动路径;最长运动路径;在限制的运动范围内。

    12、在第一方面的实施例中,规划所述超声治疗头到达所述安全缓冲位置的导航路径,并驱使所述超声治疗头沿所述导航路径执行粗定位移动到达所述安全缓冲位置,还包括:获取所述安全缓冲位置的深度值;响应于所述深度值表示安全缓冲位置与视觉标记位置间距低于预设阈值,限制规划导航路径。

    13、本公开第二方面提供一种超声波治疗装置,包括:驱动位移机构;超声治疗头,能被所述驱动位移机构所驱使移动;探测组件,包括:视觉装置及测距装置;显示器,用于显示用户交互界面;控制装置,通信连接所述驱动位移机构、探测组件及显示器,包括:处理器及存储器;所述存储器存储有程序指令;所述处理器,用于运行所述程序指令,以执行如第一方面中任一项所述的移动导航方法。

    14、如上所述,本公开实施例中提供超声治疗头的导航移动控制方法及所应用的超声波治疗装置,超声治疗头能在场景中相对待辐照组织移动;场景中还配置有一探测组件,探测组件包括视觉装置及测距装置;方法包括:基于视觉装置所采集场景图像及测距装置探测的场景图像中像素点的距离数据,确定与待辐照组织在皮肤表面的视觉标记所在位置成预设位置关系的安全缓冲位置;规划超声治疗头到达安全缓冲位置的导航路径,并驱使超声治疗头沿导航路径执行粗定位移动到达安全缓冲位置;基于对待辐照组织的实时探测影像为参考,驱使超声治疗头从安全缓冲位置执行精细定位移动至触及标记,并到达相对待辐照组织满足聚焦超声辐照深度的间距的目标位置,构建有效治疗场景。本公开实施例中的自动驱使超声治疗头使焦点到达待辐照组织的准确辐照深度的方法,可实现快捷、精准、安全的定位导航,缩短运动摆位时间。



    技术特征:

    1.一种超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,所述超声治疗头可被驱使移动地固定设置于一驱动位移机构,以能在场景中相对待辐照组织移动;所述场景中还配置有一探测组件,所述探测组件包括视觉装置及测距装置;所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,在所述精细定位移动过程中,还包括:

    3.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,所述超声治疗头的外端或外端供耦合皮肤表面的耦合介质设置有压力传感器;所述移动导航方法包括:

    4.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,还包括:

    5.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,所述基于所述视觉装置所采集场景图像及测距装置探测的场景图像,确定与待辐照组织在皮肤表面的视觉标记所在位置成预设位置关系的安全缓冲位置,包括:

    6.根据权利要求3所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,还包括:响应于显示所述场景图像的用户交互界面中设置的移动操作部被致动,驱使所述超声治疗头沿所述导航路径向所述安全缓冲位置移动;

    7.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,所述精细定位移动由用户操作控制,所述用户操作包括以下至少一种:操作可控制所述驱动位移机构的操作手柄;操作所述用户交互界面或控制面板中的操作部;外力移动所述驱动位移机构。

    8.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,所述安全缓冲位置位于视觉标记上方安全间距处。

    9.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,所述规划所述超声治疗头到达所述安全缓冲位置的导航路径,包括:

    10.根据权利要求9所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,所述路径规划算法以下至少一种为目标进行规划计算:最小转动幅度;最小运动路径;最长运动路径;在限制的运动范围内。

    11.根据权利要求1所述的超声治疗头的导航移动控制方法,其特征在于,规划所述超声治疗头到达所述安全缓冲位置的导航路径,并驱使所述超声治疗头沿所述导航路径执行粗定位移动到达所述安全缓冲位置,还包括:

    12.一种超声波治疗装置,其特征在于,包括:


    技术总结
    本公开实施例中提供超声治疗头的导航移动控制方法及所应用的超声波治疗装置,超声治疗头能在场景中相对待辐照组织移动;提供探测组件包括视觉装置及测距装置;方法包括:基于视觉装置所采集场景图像及测距装置探测的场景图像中像素点的距离数据,确定与待辐照组织在皮肤表面的视觉标记所在位置成预设位置关系的安全缓冲位置;规划超声治疗头到达安全缓冲位置的导航路径,并驱使超声治疗头沿导航路径执行粗定位移动到达安全缓冲位置;基于对待辐照组织的实时探测影像为参考,驱使超声治疗头从安全缓冲位置执行精细定位移动至触及标记,并到达所需辐照深度的目标位置。本公开实施例中的自动驱使超声治疗头到达准确辐照深度,构建有效治疗场景。

    技术研发人员:谢磊,姜晨,李可,张春亮,朱威桢,董喆华,郭婷,黄尹
    受保护的技术使用者:中惠医疗科技(上海)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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