CT導(dǎo)航下的機(jī)器人輔助穿刺定位方法

陳光彪,付莊,張鐵鋒,沈運(yùn),王堯,施韋伊,費(fèi)健

(1.上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,200240,上海;2.上海市寶山區(qū)大場(chǎng)醫(yī)院,200436,上海;3.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院,200025,上海)

經(jīng)皮穿刺作為一種微創(chuàng)介入手術(shù),具有創(chuàng)傷小、靶向性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1-3],被廣泛應(yīng)用于人體組織活檢及藥物定向治療等場(chǎng)合[4]。近年來(lái),為了提高經(jīng)皮穿刺手術(shù)的精度并且改善醫(yī)生繁重且充滿(mǎn)X射線(xiàn)輻射的徒手穿刺操作,機(jī)器人輔助穿刺技術(shù)逐漸得到了更多的研究和實(shí)際臨床應(yīng)用[5-12]。機(jī)器人輔助穿刺包括病灶區(qū)域定位、穿刺針定位、穿刺針路徑規(guī)劃和穿刺進(jìn)給等步驟,其中,病灶區(qū)域和穿刺針的定位是穿刺中的關(guān)鍵技術(shù),是保證穿刺精度的基礎(chǔ)。

目前流行的病灶定位方式是通過(guò)商用的高精度無(wú)框架式立體定位系統(tǒng),如電磁、光學(xué)等定位系統(tǒng)[13-15],對(duì)機(jī)器人坐標(biāo)系與CT坐標(biāo)系的變換關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)標(biāo)定,從而實(shí)現(xiàn)病灶點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系下的定位。但是,商用定位系統(tǒng)一方面價(jià)格昂貴且對(duì)手術(shù)室有特殊要求,另一方面安裝、操作復(fù)雜,操作者學(xué)習(xí)成本高,而穿刺針的術(shù)前定位則是基于遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)中心(remote center of motion,RCM)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)[6,16],可機(jī)械式地保證穿刺針針尖繞進(jìn)針點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),從而調(diào)整穿刺針姿態(tài)至指向病灶點(diǎn),但RCM機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且標(biāo)定費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

為了解決上述問(wèn)題,本文在不借助外界定位系統(tǒng)的情況下,利用坐標(biāo)變換理論建立病灶區(qū)域定位方法,并搭建機(jī)器人輔助穿刺系統(tǒng)對(duì)該定位方法加以驗(yàn)證。本文病灶定位方法根據(jù)3個(gè)不共線(xiàn)標(biāo)記點(diǎn)在CT坐標(biāo)系及機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo),求解出2個(gè)坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換矩陣,然后將CT坐標(biāo)系下病灶點(diǎn)映射至機(jī)器人坐標(biāo)系下,從而快速精確地實(shí)現(xiàn)病灶點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系下的定位。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué),通過(guò)軟件方法設(shè)計(jì)RCM結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)的穿刺針的全向定位,即讓穿刺針保持指向病灶位置的姿態(tài),通過(guò)穿刺針的全向定位,可快速地確定安全、合適的進(jìn)針點(diǎn)和穿刺針角度。除特殊說(shuō)明,本文所述機(jī)器人坐標(biāo)系均指機(jī)器人基座坐標(biāo)系。

1 病灶區(qū)域定位

(1)

圖1 病灶定位實(shí)現(xiàn)流程圖

1.1 旋轉(zhuǎn)變換矩陣的求解

當(dāng)患者平躺在CT床上進(jìn)行CT掃描時(shí),先在患者體表選取不共線(xiàn)的3點(diǎn)M1、M2、M3并貼上磁片作為標(biāo)記點(diǎn)。然后,利用M1、M2、M3這3個(gè)標(biāo)記點(diǎn)建立過(guò)渡坐標(biāo)系M1-XMYMZM,如圖2所示:以M1為原點(diǎn);以點(diǎn)M1指向點(diǎn)M2的向量DM1M2為XM軸正方向,其單位矢量為e1;以向量DM1M2與由點(diǎn)M1指向點(diǎn)M3的向量DM1M3的向量積為ZM軸正方向,其單位矢量為e3;以e3與e1的向量積為YM軸正方向,其單位矢量為e2。{e1,e2,e3}在CT坐標(biāo)系OC-XCYCZC下的坐標(biāo)表示分別為

(2)

式中:|·|表示向量的模;

(3)

(4)

將{e1,e2,e3}在CT坐標(biāo)系OC-XCYCZC下的坐標(biāo)表示簡(jiǎn)記為

(5)

圖2 標(biāo)記點(diǎn)及過(guò)渡坐標(biāo)系示意圖

由于{e1,e2,e3}是過(guò)渡坐標(biāo)系M1-XMYMZM的3個(gè)坐標(biāo)軸方向上的單位向量,根據(jù)式(5)可以確定過(guò)渡坐標(biāo)系M1-XMYMZM到CT坐標(biāo)系OC-XCYCZC的旋轉(zhuǎn)變換矩陣表示為[19]

(6)

同理可得過(guò)渡坐標(biāo)系M1-XMYMZM到機(jī)器人坐標(biāo)系OR-XRYRZR的旋轉(zhuǎn)變換矩陣為

(7)

(8)

1.2 平移變換矩陣的求解

(9)

2 穿刺針全向定位

基于前文病灶中心f在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo),開(kāi)展對(duì)穿刺針的全向定位方法的研究。首先,本文所述穿刺針的全向定位,指的是在穿刺針針尖與病灶區(qū)域中心保持一定距離r的情況下,盡管對(duì)穿刺針的穿刺角θ和方位角β有所調(diào)整,但穿刺針始終保持指向病灶區(qū)域中心f的姿態(tài),即病灶中心f與穿刺針始終保持共線(xiàn)。

圖3 穿刺針全向定位模型

如圖3所示的穿刺針全向定位模型中,NtopNtip表示穿刺針,其長(zhǎng)度為l,其中Ntip為穿刺針的針尖,Ntop為穿刺針頂端。并且針尖Ntip與病灶中心f的距離為r,即針尖Ntip始終位于以病灶中心f為球心,半徑為r的球面上。以病灶中心f為原點(diǎn)建立局部坐標(biāo)系Of-XfYfZf,其3個(gè)坐標(biāo)軸的方向分別與CT坐標(biāo)系OC-XCYCZC的坐標(biāo)軸方向保持同向。N1,N2分別為針尖Ntip在Zf軸和OfXfYf平面的投影點(diǎn)。由點(diǎn)Of指向點(diǎn)Ntip的向量DOfNtip與Zf軸正向之間的夾角θ定義穿刺針的穿刺角,由點(diǎn)Of指向點(diǎn)N2的向量DOfN2與Xf軸正向之間的夾角β定義為穿刺針的方位角。

因此,針尖Ntip、穿刺針頂端Ntop在坐標(biāo)系Of-XfYfZf下的坐標(biāo)表示分別為

(10)

(11)

(12)

(13)

因此,針尖Ntip、穿刺針頂端Ntop在坐標(biāo)系OR-XRYRZR下的坐標(biāo)表示分別為

(14)

(15)

當(dāng)穿刺針處于全向模式時(shí),由式(14)(15)可以求出此時(shí)針尖Ntip、穿刺針頂端Ntop在坐標(biāo)系OR-XRYRZR下的坐標(biāo),從而可以確定此時(shí)穿刺針在機(jī)器人坐標(biāo)系下的位置和姿態(tài)。最后,根據(jù)輔助機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解結(jié)果控制機(jī)器人使穿刺針到達(dá)對(duì)應(yīng)位姿,從而實(shí)現(xiàn)穿刺針的全向定位。全向定位的意義在于可方便地調(diào)整穿刺針的穿刺角和方位角以規(guī)避穿刺路徑中的重要組織和器官,為安全進(jìn)針點(diǎn)、穿刺角度的確定以及穿刺針的路徑規(guī)劃提供便利。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 病灶定位方法驗(yàn)證

3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要包括CT機(jī)、UR3機(jī)械臂、患者模型(含標(biāo)記點(diǎn)和病灶)以及剛性穿刺針等。實(shí)驗(yàn)中使用的CT機(jī)由上海市寶山區(qū)大場(chǎng)醫(yī)院提供,型號(hào)為SIEMENS SOMATOM Emotion,是目前國(guó)際先進(jìn)的16層螺旋CT機(jī),如圖4a所示;使用的輔助穿刺機(jī)器人為UR3機(jī)械臂,具有6個(gè)自由度,其末端同軸安裝剛性穿刺針,如圖4b所示。

(a)SIEMENS CT機(jī) (b)UR3輔助穿刺機(jī)械臂圖4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖

如圖5所示,實(shí)驗(yàn)中用規(guī)則的硬紙箱代表患者,在紙箱的上表面取3個(gè)點(diǎn)A、B、E以及側(cè)面取2個(gè)點(diǎn)C、D作為標(biāo)記點(diǎn)并貼上磁片。在活體實(shí)驗(yàn)時(shí),可以在活體皮膚等相對(duì)位置較為固定的地方貼上3個(gè)不共線(xiàn)的磁片作為標(biāo)記點(diǎn)。在紙箱內(nèi)部安裝螺栓,以螺栓末端中心點(diǎn)作為病灶位置,如圖5a所示。其中,在紙箱內(nèi)部安裝有3個(gè)不同高度的螺栓,其末端中心點(diǎn)H、M和L分別代表3個(gè)不同的病灶位置。

(a)三維模型示意圖 (b)實(shí)物圖圖5 病灶區(qū)域及標(biāo)記點(diǎn)分布圖

病灶定位方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)主要包括標(biāo)記點(diǎn)及病灶位置在CT以及機(jī)器人坐標(biāo)系下坐標(biāo)的獲取2部分。因?qū)嶒?yàn)條件有限,本實(shí)驗(yàn)中CT機(jī)未和UR3機(jī)械臂組成穿刺系統(tǒng),其中CT坐標(biāo)系下坐標(biāo)的獲取在醫(yī)院利用CT機(jī)完成,而機(jī)器人坐標(biāo)系下坐標(biāo)的獲取利用實(shí)驗(yàn)室UR機(jī)器人完成,但是并不影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性以及病灶定位方法在活體實(shí)驗(yàn)中CT系統(tǒng)與機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成在線(xiàn)穿刺系統(tǒng)下的適用性。

3.1.2 CT坐標(biāo)系下坐標(biāo)的獲取 由于本實(shí)驗(yàn)所使用的CT機(jī)沒(méi)有系統(tǒng)坐標(biāo)系,因此需外部建立CT坐標(biāo)系。如圖5所示,以紙箱內(nèi)腔的一個(gè)頂點(diǎn)為OC原點(diǎn),其所在的3條棱為坐標(biāo)軸建立CT坐標(biāo)系OC-XCYCZC,其中坐標(biāo)軸OCXC的方向與CT床的運(yùn)動(dòng)方向平行?；铙w實(shí)驗(yàn)中,CT坐標(biāo)系可以是CT系統(tǒng)自帶的坐標(biāo)系或按此方法在外部物體上建立。

利用CT機(jī)對(duì)紙箱進(jìn)行CT掃描,得到一系列如圖6所示的沿坐標(biāo)軸OCXC方向的等距離CT掃描圖,且前后2張CT圖的間距為5 mm,并將首次出現(xiàn)平面OCYCZC的CT圖的序號(hào)設(shè)定為1。

標(biāo)記點(diǎn)A在CT坐標(biāo)系下坐標(biāo)的獲取方法如下:①序號(hào)1的CT圖的x軸坐標(biāo)為0,標(biāo)記點(diǎn)A出現(xiàn)在如圖6所示的CT圖中,該CT圖序號(hào)為3,因此A的x軸坐標(biāo)為10 mm;②通過(guò)CT圖像分析軟件提供的比例尺、測(cè)距功能來(lái)提取A的Y軸、Z軸坐標(biāo),分辨率為1 mm。如圖6所示,沿紙箱內(nèi)邊做出平面OCYCZC以及A點(diǎn)在YC軸和ZC軸上的垂足AZ和AY,測(cè)距得到線(xiàn)段AAZ和AAY的長(zhǎng)度分別為20 mm和147 mm,故A點(diǎn)的Y軸、Z軸坐標(biāo)分別為20 mm和147 mm。

依照標(biāo)記點(diǎn)A的方法,可分別得到其他標(biāo)記點(diǎn)B、C、D、E以及3個(gè)病灶位置L、M、H在CT坐標(biāo)系下的坐標(biāo),如表1所示。

(a)A點(diǎn)所在的CT圖

(b)CT下A點(diǎn)坐標(biāo)獲取操作圖圖6 CT坐標(biāo)系下A標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)獲取方法

坐標(biāo)標(biāo)記點(diǎn)ABCDE病灶位置LMHx/mm10110609020505050y/mm20120-10-10150150130120z/mm1471478020147396376

注:x軸坐標(biāo)分辨率為5 mm;y、z軸坐標(biāo)分辨率均為1 mm。

3.1.3 機(jī)器人坐標(biāo)系下坐標(biāo)的獲取及定位結(jié)果 標(biāo)記點(diǎn)及病灶點(diǎn)在UR3機(jī)械臂坐標(biāo)系下的坐標(biāo)利用“針尖觸碰法”采集,具體包含以下步驟:

(1)測(cè)量穿刺針針尖到機(jī)械臂末端法蘭端面的距離l=401 mm,將針尖設(shè)置為機(jī)械臂的工件中心點(diǎn)(TCP),其位置相對(duì)默認(rèn)TCP的偏置值為(0,0,401) mm,姿態(tài)保持默認(rèn)值,機(jī)械臂默認(rèn)的TCP點(diǎn)為端面法蘭中心;

(2)控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)使得針尖依次觸碰各標(biāo)記點(diǎn)及病灶位置,并從機(jī)器人控制界面讀取此時(shí)針尖在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)即為對(duì)應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)或病灶位置在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。

因此,將紙箱放置在機(jī)器人坐標(biāo)系下,利用上述“針尖觸碰法”可分別得到標(biāo)記點(diǎn)A、B、C、D、E以及3個(gè)病灶位置L、M、H在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。通過(guò)3個(gè)標(biāo)記點(diǎn)和不同病灶位置點(diǎn)的不同組合方式,進(jìn)行了多組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。第1組實(shí)驗(yàn)是選取A、B、C這3個(gè)標(biāo)記點(diǎn),分別對(duì)3個(gè)病灶位置L、M、H進(jìn)行定位,所記錄的坐標(biāo)數(shù)據(jù)如表2所示,病灶位置的定位結(jié)果如表3所示。第2組實(shí)驗(yàn)固定病灶位置為M,依次選取A-B-C、A-B-E以及A-C-D這3組標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行定位實(shí)驗(yàn),所記錄的坐標(biāo)數(shù)據(jù)如表4所示,病灶M的定位結(jié)果如表5所示。

表2 標(biāo)記點(diǎn)及病灶位置在機(jī)器人坐標(biāo)系下的真實(shí)坐標(biāo)

表3 A-B-C標(biāo)記點(diǎn)組合下病灶位置L、M、H的定位結(jié)果

注:各方向絕對(duì)定位誤差為各方向坐標(biāo)預(yù)測(cè)值與真實(shí)值之差的絕對(duì)值,總定位誤差為各方向絕對(duì)定位誤差平方和的算術(shù)平方根。

表4 3組標(biāo)記點(diǎn)組合中各標(biāo)記點(diǎn)及病灶M在機(jī)器人坐標(biāo)系下的真實(shí)坐標(biāo)

表5 3組標(biāo)記點(diǎn)組合下病灶M的定位結(jié)果

此外,以表4中A、B、C、D、E標(biāo)記點(diǎn),M病灶位置為例,對(duì)本文基于3個(gè)標(biāo)記點(diǎn)病灶定位方法和基于4個(gè)、5個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的最小二乘法的定位精度進(jìn)行比較,其中A-B-C組合采用本文病灶定位方法,A-B-C-E及A-B-C-D-E組合采用最小二乘定位法,結(jié)果如表6所示。

由表6可知,隨著標(biāo)記點(diǎn)的增加,基于最小二乘定位方法定位誤差逐漸降低。本文病灶定位方法與基于5個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的最小二乘定位方法定位精度相近,但定位效率約提升40%。

表6 本文定位方法和最小二乘定位方法的定位誤差

3.2 誤差分析

由表3、表5的數(shù)據(jù)可以看出:本文建立的病灶定位方法誤差在3 mm以?xún)?nèi),其中表5中標(biāo)記點(diǎn)組合3(A-C-D)定位誤差較大,這是因?yàn)闃?biāo)記點(diǎn)A、C、D的位置接近一條直線(xiàn),矩陣存在病態(tài)。因此,選取標(biāo)記點(diǎn)時(shí)應(yīng)避免標(biāo)記點(diǎn)分布在一條直線(xiàn)上及其附近區(qū)域,這一點(diǎn)在臨床上是容易滿(mǎn)足的;或者通過(guò)增加標(biāo)記點(diǎn)數(shù)量,通過(guò)其中3個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的不同組合來(lái)減小因某3個(gè)標(biāo)記點(diǎn)共線(xiàn)造成的過(guò)大的定位誤差。

實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源主要包括定位方法的計(jì)算誤差、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制誤差以及穿刺針變形、末端針尖抖動(dòng)等外部因素造成的誤差3個(gè)部分。

ein=

(16)

以表2記錄的第1組實(shí)驗(yàn)中標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)為例,計(jì)算得到定位方法的計(jì)算誤差如表7所示。由表7及式(16)可知:基于3個(gè)不共線(xiàn)標(biāo)記點(diǎn)的病灶定位方法的計(jì)算誤差為各點(diǎn)計(jì)算誤差的均值,約為1.43 mm。因此,在保證一定精度的情況下,該病灶定位方法可以快速實(shí)現(xiàn)病灶區(qū)域的定位。

3.2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制誤差 本實(shí)驗(yàn)所用UR3機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制采用位置型阻抗控制方法:由機(jī)械臂末端的剛度系數(shù)矩陣、阻尼系數(shù)矩陣、位置偏差、速度偏差及雅可比矩陣得到各關(guān)節(jié)力矩控制量并求解關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)方程得到關(guān)節(jié)實(shí)際角度和速度,利用正運(yùn)動(dòng)學(xué)和雅可比矩陣將其轉(zhuǎn)換為末端實(shí)際位置和速度并負(fù)反饋至末端期望位置和速度得到位置偏差和速度偏差。其中,動(dòng)力學(xué)方程中慣量、阻尼等參數(shù)利用最小二乘法辨識(shí)。

因此,運(yùn)動(dòng)控制誤差主要包括動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)誤差以及基于偏差的負(fù)反饋控制方法的誤差。綜合而言,本實(shí)驗(yàn)所用UR3機(jī)械臂的控制誤差為0.1 mm。

3.2.3 穿刺針變形、抖動(dòng)等外部因素 在針尖觸碰獲取標(biāo)記點(diǎn)及病灶位置在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)的過(guò)程中,針尖抖動(dòng)及穿刺針變形都會(huì)使坐標(biāo)數(shù)據(jù)存在誤差。此外在臨床穿刺手術(shù)中,由患者呼吸等引起的病灶、標(biāo)記點(diǎn)的抖動(dòng)也會(huì)造成標(biāo)記點(diǎn)和病灶相對(duì)位置的不穩(wěn)定性。這些外部因素都會(huì)給病灶定位帶來(lái)誤差。為了有效減小由外部因素造成的誤差,進(jìn)行病灶定位時(shí),可以在患者皮膚表面加裝緊固裝置以及使用剛度更高的穿刺針。

3.3 穿刺針全向定位的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)表3,當(dāng)標(biāo)記點(diǎn)組合為A-B-C時(shí),病灶位置M在機(jī)器人坐標(biāo)系下的預(yù)測(cè)坐標(biāo)為(528.96,-325.92,619.34) mm。以病灶M為例,介紹穿刺針全向定位在UR機(jī)械臂下的一種實(shí)現(xiàn),具體步驟如下。

(1)設(shè)定全向定位模式下進(jìn)針點(diǎn)即針尖Ntip與病灶位置M的安全距離r=150 mm;與穿刺針共線(xiàn)且遠(yuǎn)離機(jī)器人處的一虛擬點(diǎn)M′,M′點(diǎn)與針尖的距離為r。將虛擬點(diǎn)M′設(shè)置為機(jī)械臂的TCP點(diǎn),依據(jù)安全距離r與針尖到機(jī)械臂末端法蘭端面的距離l=401 mm,將其位置相對(duì)默認(rèn)TCP的偏置值定為(0,0,551) mm,姿態(tài)保持默認(rèn)值。

(2)控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)使得機(jī)械臂TCP點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為M的預(yù)測(cè)值,即與預(yù)測(cè)的病灶位置重合。

(3)控制UR機(jī)械臂保持TCP點(diǎn)的位置不變,通過(guò)改變TCP點(diǎn)的姿態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)穿刺針的穿刺角θ及方位角β,從而實(shí)現(xiàn)穿刺針的全向定位。

活體實(shí)驗(yàn)時(shí),安全的穿刺角θ及方位角β需結(jié)合CT影像中組織器官的分布及CT坐標(biāo)系綜合確定。假設(shè)安全穿刺角θ=10°,安全方位角β=45°,由式(14)(15)可得此時(shí)安全進(jìn)針點(diǎn)即針尖Ntip在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(554.75,-322.40,471.62) mm,穿刺針頂端Ntop在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(623.69,-313.01,76.70) mm,從而可確定安全的進(jìn)針點(diǎn)和進(jìn)針?lè)较颉?/p>

表7 本文病灶定位方法的計(jì)算誤差(以第1組實(shí)驗(yàn)為例)

4 結(jié) 論

(1)基于3個(gè)不共線(xiàn)標(biāo)記點(diǎn)建立了病灶定位方法,在此基礎(chǔ)上結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué),利用軟件方法提出了一種穿刺針的全向定位技術(shù);利用UR機(jī)械臂搭建了輔助穿刺系統(tǒng),并進(jìn)行了病灶定位的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),同時(shí)利用UR機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)了穿刺針的全向定位。

(2)在不借助外部定位系統(tǒng)的情況下,病灶定位誤差在3 mm以?xún)?nèi),與基于5點(diǎn)的最小二乘定位法精度相當(dāng),但定位效率提高約40%,其中定位方法自身的計(jì)算誤差約為1.43 mm,驗(yàn)證了該方法的有效性和準(zhǔn)確性,可為穿刺手術(shù)提供良好的精度基礎(chǔ)。

(3)在臨床病灶定位中,采用緊固裝置或使用剛度更高的穿刺針等改進(jìn)措施,可減小患者呼吸、針尖抖動(dòng)以及穿刺針變形等因素對(duì)標(biāo)記點(diǎn)及病灶點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的影響,從而保證病灶定位精度。