中文摘要：

超声引导热消融肿瘤技术作为现代影像技术和微创治疗技术的结合，已构成现代肿瘤治疗方法的重要组成部分。为了满足临床对肿瘤原位适形灭活的要求，须将该技术建立在更精确、更稳定和程序化的基础上，减少人为因素和经验因素的影响，需要解决治疗前手术方案的科学设计、治疗中的准确定位穿刺和消融中的稳定扶持的精确工作系统。为此研发超声引导下热消融治疗立体定位系统势在必行，这是目前国内外尚未解决的最新课题。清华大学与解放军301总医院合作，搭建了三维超声系统及辅助定位机器人实验样机平台，为实现超声引导下肿瘤消融治疗立体定位系统奠定了较好的工作基础。在此基础上开展超声引导肿瘤消融治疗手术机器人立体定位系统研究，该系统由三维超声导航和机器人手术定位组成，治疗前通过安装有位姿跟踪传感器的超声探头，同步采集肿瘤及周围区域内的多幅二维超声图像和超声探头位姿信息，并获取肝脏特征组织图像及位姿信息，将这些信息构成三维超声图像，医生据此进行治疗规划。治疗中通过肝脏特征组织图像将当前病人实体状态与治疗前获得的三维超声图像和治疗规划结果进行配准，根据治疗规划的路径控制机器人系统进行手术定位与穿刺，同时对路径规划实时更新与监控。