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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学(威海)申请的专利超声引导穿刺机器人穿刺针定位系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117618082B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311593992.9，技术领域涉及：A61B17/34；该发明授权超声引导穿刺机器人穿刺针定位系统及方法是由孙明健;张博恒;黄昊睿设计研发完成，并于2023-11-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本超声引导穿刺机器人穿刺针定位系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种超声引导穿刺机器人穿刺针定位系统及方法，所述定位系统包括超声成像模块、超声图像预处理模块、超声图像定位模块、机械定位模块、融合定位模块以及坐标系转换模块。本发明通过超声成像设备实时采集术中靶区包含穿刺针的超声图像，提出了名为RPN‑P‑KNet的具有金字塔结构的目标分割网络框架用于实时获取准确的针尖二维位置信息，并且引入了一种新的损失函数用于强化网络对针尖边缘部分的分割能力。RPN‑P‑KNet同样适用于其他场景的语义分割任务，能够有效提升分割的准确性，特别是提升对目标边缘的分割能力。本发明能够有效的提高穿刺针针尖的定位精度，为经皮穿刺机器人穿刺针位置控制系统提供高精度反馈。

本发明授权超声引导穿刺机器人穿刺针定位系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种超声引导穿刺机器人穿刺针定位系统，其特征在于所述定位系统包括超声成像模块、超声图像预处理模块、超声图像定位模块、机械定位模块、融合定位模块以及坐标系转换模块，其中： 所述超声成像模块用于实现超声引导穿刺机器人在术中对手术靶区进行实时成像，获取包含穿刺针的实时二维超声图像； 所述超声图像预处理模块用于将超声成像模块获取的二维超声图像进行尺寸裁剪、图像增强操作； 所述超声图像定位模块用于存储训练好的RPN-P-KNet针尖分割网络，定位穿刺针的二维针尖位置和穿刺针的穿刺角度； 所述RPN-P-KNet针尖分割网络由卷积层、区域生成网络RPN结构、金字塔池化特征提取结构和KNet结构组成，首先，由卷积神经网络提取的特征图经过RPN结构的锚框生成、分类回归、非极大值抑制操作，输出穿刺针所在的候选区域和对应坐标，同时生成对应的特征图；其次，将处理后的特征图输入金字塔池化特征提取结构进行四种降采样和卷积操作，得到大小不同的特征图，而后，在对其进行上采样并与RPN输出的特征图进行拼接，得到全局特征图；最后，将全局特征图用于KNet结构中，通过自适应内核更新策略，对内核和掩码预测进行迭代更新，完成最终的针尖分割结果预测； 所述机械定位模块用于利用穿刺机器人穿刺装置上带有的编码器计算穿刺针的位置和穿刺角度； 所述融合定位模块用于利用超声图像定位模块和机械定位模块输出的穿刺针针尖位置和角度，结合卡尔曼滤波方法进行数据融合，得到最终的穿刺针二维定位结果； 所述坐标系转换模块用于将融合定位模块得到的最终的穿刺针二维定位结果，通过坐标系变换，转换到机器人三维工作空间坐标系中。

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