1.一种脑穿刺路径规划方法，其特征在于，应用于核磁兼容机器人，所述方法包括：
获取在脑穿刺手术前采集的第一脑核磁影像，对所述第一脑核磁影像进行三维重建，得到第一目标区域；所述第一目标区域包括：所述第一脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
基于所述第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径；
获取在脑穿刺手术中采集的第二脑核磁影像，并将所述第二脑核磁影像与所述第一脑核磁影像进行配准，得到配准误差；
对所述第二脑核磁影像进行三维重建，得到第二目标区域，并计算所述第二目标区域相对于所述第一目标区域的形变漂移；所述第二目标区域包括：所述第二脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
基于穿刺针定位误差、三维重建误差、所述配准误差和所述形变漂移，对所述多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到所述多个脑穿刺路径的鲁棒目标值；
将所述多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于穿刺针定位误差、三维重建误差、所述配准误差和所述形变漂移，对所述多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到所述多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，包括：
根据所述三维重建误差、所述配准误差和所述形变漂移，确定第一区间范围；
对于所述多个脑穿刺路径中的各个路径点，在所述第一区间范围内，生成多个扰动解；
基于所述目标脑功能区以及距离所述扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算所述扰动解在所述穿刺针定位误差内的累积危险距离；
根据所述多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对所述多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到所述多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径，包括：
获取入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围；所述入针点的坐标取值范围和所述目标靶点的坐标取值范围基于所述第一目标区域确定；
针对多个初始路径中的每一初始路径，对所述初始路径中的各个路径点，在第二区间范围内，生成多个扰动解；所述多个初始路径为基于所述入针点的坐标取值范围和所述目标靶点的坐标取值范围得到的；所述第二区间范围基于安全阈值确定；
基于所述目标脑功能区以及距离所述扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算所述扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离；
根据所述多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对所述多个初始路径进行鲁棒性评估，得到所述多个初始路径的鲁棒目标值；
将所述多个初始路径中鲁棒目标值小于第二阈值的第二预设个数的初始路径作为脑穿刺路径；所述第二预设个数大于所述第一预设个数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对所述多个初始路径进行鲁棒性评估，得到所述多个初始路径的鲁棒目标值，通过如下公式实现：

其中，为所述初始路径的鲁棒目标值，为入针点，为目标靶点，为入针点到目标靶点的路径长度，K为所述初始路径中的路径点个数，N为每个路径点对应的扰动解的个数，为路径点的第i个扰动解的累积危险距离。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径之后，还包括：
根据所述目标脑穿刺路径对应的长度和累积危险距离，拟合并可视化输出所述目标脑穿刺路径对应的路径地形图。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述拟合并可视化输出所述目标脑穿刺路径对应的路径地形图之后，还包括：
响应于重规划指令，将所述第一脑核磁影像和所述第二脑核磁影像进行融合，得到第三脑核磁影像；
对所述第三脑核磁影像进行三维重建，得到第三目标区域，并基于所述第三目标区域重新进行路径规划，得到多个重规划后的脑穿刺路径，并利用所述重规划后的脑穿刺路径替换所述脑穿刺路径；所述第三目标区域包括：所述第三脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
基于所述第三脑核磁影像和所述第一脑核磁影像，调整所述配准误差和所述形变漂移；
基于调整后的配准误差和调整后的形变漂移，重新执行如下步骤：所述对所述多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到所述多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，以及所述将所述多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述拟合并可视化输出所述目标脑穿刺路径对应的路径地形图之后，还包括：
响应于选择指令，从所述目标脑穿刺路径中确定执行路径；
获取所述执行路径对应的实时脑核磁影像，将所述实时脑核磁影像与所述第一脑核磁影像进行配准和融合，得到第四脑核磁影像并输出；
对所述第四脑核磁影像进行三维建模，并评估所述执行路径的实时危险性；
若所述执行路径的实时危险性高于危险性阈值，则输出危险提示信号，并重新进行路径规划。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于穿刺针定位误差、三维重建误差、所述配准误差和所述形变漂移，对所述多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到所述多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，包括：
从所述多个脑穿刺路径中选取A个第一脑穿刺路径作为候选路径；
基于所述穿刺针定位误差、所述三维重建误差、所述配准误差和所述形变漂移，对所述候选路径进行鲁棒性评估，得到所述候选路径的鲁棒目标值；
记录A个候选路径中鲁棒目标值小于第三阈值的B个候选路径，得到鲁棒路径；其中，A和B均为正整数，且B小于或等于A；
从所述多个脑穿刺路径中选取A个第二脑穿刺路径替换所述候选路径，并重新执行所述基于所述穿刺针定位误差、所述三维重建误差、所述配准误差和所述形变漂移，对所述候选路径进行鲁棒性评估，得到所述候选路径的鲁棒目标值；
若所述第二脑穿刺路径的鲁棒目标值小于所述鲁棒路径的鲁棒目标值，则利用所述第二脑穿刺路径替换所述鲁棒路径。
9.一种脑穿刺路径规划装置，其特征在于，应用于核磁兼容机器人，所述装置包括：
三维重建模块，用于获取在脑穿刺手术前采集的第一脑核磁影像，对所述第一脑核磁影像进行三维重建，得到第一目标区域；所述第一目标区域包括：所述第一脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
路径规划模块，用于基于所述第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径；
配准模块，用于获取在脑穿刺手术中采集的第二脑核磁影像，并将所述第二脑核磁影像与所述第一脑核磁影像进行配准，得到配准误差；
所述三维重建模块，还用于对所述第二脑核磁影像进行三维重建，得到第二目标区域，并计算所述第二目标区域相对于所述第一目标区域的形变漂移；所述第二目标区域包括：所述第二脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
评估模块，用于基于穿刺针定位误差、三维重建误差、所述配准误差和所述形变漂移，对所述多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到所述多个脑穿刺路径的鲁棒目标值；
所述评估模块，还用于将所述多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
10.一种核磁兼容机器人，其特征在于，所述核磁兼容机器人包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器中存储有至少一条计算机程序指令，所述至少一条计算机程序指令由所述处理器加载并执行，以使所述核磁兼容机器人实现权利要求1-8中任一项所述的方法。

技术领域
[0001]本申请涉及计算机图像处理技术领域，特别是指一种脑穿刺路径规划方法及装置。
背景技术
[0002]脑功能疾病（例如帕金森、脑中风和阿尔茨海默等）以及脑肿瘤等患者数量也明显增加。脑功能疾病和脑肿瘤的病理机制复杂、危险性高，同时面临较高的临床以及社会成本。
[0003]脑穿刺手术能够建立从患者体外到颅内靶点的通道，是临床对脑组织病灶实施手术操作的一种重要微创术式。目前的研究热点是设计核磁兼容机器人执行穿刺手术，但核磁兼容机器人在脑穿刺手术领域还存在研究空白。
[0004]核磁兼容机器人对于穿刺路径规划的依据通常是患者的术前核磁影像，也就是基于影像导航进行穿刺路径规划，然而上述穿刺路径规划方法存在路径规划不准确的问题。
发明内容
[0005]有鉴于此，本申请提供了一种脑穿刺路径规划方法及装置，从而达到可以将核磁兼容机器人应用于脑穿刺手术中的目的，同时提高脑穿刺手术的安全性和可靠性。
[0006]本申请提供的一种脑穿刺路径规划方法，应用于核磁兼容机器人，通过如下方式实现：
[0007]获取在脑穿刺手术前采集的第一脑核磁影像，对第一脑核磁影像进行三维重建，得到第一目标区域；第一目标区域包括：第一脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
[0008]基于第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径；
[0009]获取在脑穿刺手术中采集的第二脑核磁影像，并将第二脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准，得到配准误差；
[0010]对第二脑核磁影像进行三维重建，得到第二目标区域，并计算第二目标区域相对于第一目标区域的形变漂移；第二目标区域包括：第二脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
[0011]基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值；
[0012]将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0013]可选地，基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，包括：
[0014]根据三维重建误差、配准误差和形变漂移，确定第一区间范围；
[0015]对于多个脑穿刺路径中的各个路径点，在第一区间范围内，生成多个扰动解；
[0016]基于目标脑功能区以及距离扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离；
[0017]根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。
[0018]可选地，基于第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径，包括：
[0019]获取入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围；入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围基于第一目标区域确定；
[0020]针对多个初始路径中的每一初始路径，对初始路径中的各个路径点，在第二区间范围内，生成多个扰动解；多个初始路径为基于入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围得到的；第二区间范围基于安全阈值确定；
[0021]基于目标脑功能区以及距离扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离；
[0022]根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个初始路径进行鲁棒性评估，得到多个初始路径的鲁棒目标值；
[0023]将多个初始路径中鲁棒目标值小于第二阈值的第二预设个数的初始路径作为脑穿刺路径；第二预设个数大于第一预设个数。
[0024]可选地，根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个初始路径进行鲁棒性评估，得到多个初始路径的鲁棒目标值，通过如下公式实现：
[0025]
[0026]其中，为初始路径的鲁棒目标值，为入针点，为目标靶点，为入针点到目标靶点的路径长度，K为初始路径中的路径点个数，N为每个路径点对应的扰动解的个数，为路径点的第i个扰动解的累积危险距离。
[0027]可选地，将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径之后，还包括：
[0028]根据目标脑穿刺路径对应的长度和累积危险距离，拟合并可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图。
[0029]可选地，拟合并可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图之后，还包括：
[0030]响应于重规划指令，将第一脑核磁影像和第二脑核磁影像进行融合，得到第三脑核磁影像；
[0031]对第三脑核磁影像进行三维重建，得到第三目标区域，并基于第三目标区域重新进行路径规划，得到多个重规划后的脑穿刺路径，并利用重规划后的脑穿刺路径替换脑穿刺路径；第三目标区域包括：第三脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
[0032]基于第三脑核磁影像和第一脑核磁影像，调整配准误差和形变漂移；
[0033]基于调整后的配准误差和调整后的形变漂移，重新执行如下步骤：对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，以及将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0034]可选地，拟合并可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图之后，还包括：
[0035]响应于选择指令，从目标脑穿刺路径中确定执行路径；
[0036]获取执行路径对应的实时脑核磁影像，将实时脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准和融合，得到第四脑核磁影像并输出；
[0037]对第四脑核磁影像进行三维建模，并评估执行路径的实时危险性；
[0038]若执行路径的实时危险性高于危险性阈值，则输出危险提示信号，并重新进行路径规划。
[0039]可选地，基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，包括：
[0040]从多个脑穿刺路径中选取A个第一脑穿刺路径作为候选路径；
[0041]基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对候选路径进行鲁棒性评估，得到候选路径的鲁棒目标值；
[0042]记录A个候选路径中鲁棒目标值小于第三阈值的B个候选路径，得到鲁棒路径；其中，A和B均为正整数，且B小于或等于A；
[0043]从多个脑穿刺路径中选取A个第二脑穿刺路径替换候选路径，并重新执行基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对候选路径进行鲁棒性评估，得到候选路径的鲁棒目标值；
[0044]若第二脑穿刺路径的鲁棒目标值小于鲁棒路径的鲁棒目标值，则利用第二脑穿刺路径替换鲁棒路径。
[0045]本申请还提供了一种脑穿刺路径规划装置，应用于核磁兼容机器人，装置包括：
[0046]三维重建模块，用于获取在脑穿刺手术前采集的第一脑核磁影像，对第一脑核磁影像进行三维重建，得到第一目标区域；第一目标区域包括：第一脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
[0047]路径规划模块，用于基于第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径；
[0048]配准模块，用于获取在脑穿刺手术中采集的第二脑核磁影像，并将第二脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准，得到配准误差；
[0049]三维重建模块，还用于对第二脑核磁影像进行三维重建，得到第二目标区域，并计算第二目标区域相对于第一目标区域的形变漂移；第二目标区域包括：第二脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域；
[0050]评估模块，用于基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值；
[0051]评估模块，还用于将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0052]本申请还提供了一种核磁兼容机器人，包括：处理器，处理器与存储器耦合，存储器中存储有至少一条计算机程序指令，至少一条计算机程序指令由处理器加载并执行，以使核磁兼容机器人实现上述方法。
[0053]因此，本申请的有益效果是：核磁兼容机器人通过分别获取在术前和术中对患者采集得到的脑核磁影像，并对术前术中影像进行配准，能够确定目标脑穿刺组织所产生的组织漂移以及不同脑核磁影像进行配准所产生的配准误差，同时结合脑核磁影像进行三维重建所会产生的三维重建误差以及穿刺针的定位误差，对术前规划得到的多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，并将鲁棒性较高的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径，此时目标脑穿刺路径的安全性较高、风险性较低，即使在存在上述误差的情况下也较为可靠，可以降低因误差而导致的对患者脑内的神经、血管以及功能区产生损害的可能性。
附图说明
[0054]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0055]图1为本申请第一实施例的流程图；
[0056]图2为本申请第二实施例的流程图；
[0057]图3为本申请第三实施例的流程图；
[0058]图4为本申请第四实施例中步骤S401至步骤S405的流程图；
[0059]图5为本申请第四实施例中步骤S406至步骤S410的流程图；
[0060]图6为本申请实施例所提供的一种路径规划的示意图；
[0061]图7为本申请实施例所提供的一种可视化展示路径的示意图；
[0062]图8为本申请的一种脑穿刺路径规划装置示意图；
[0063]图9为本申请的一种核磁兼容机器人示意图。
具体实施方式
[0064]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0065]由于人体的脑组织为软组织，在术中可能会出现脑组织漂移从而导致术前规划的脑穿刺路径不可用，因此本申请采用了结合患者在术前与术中的脑核磁影像的方法，并考虑到了术前与术中的脑核磁影像可能产生的配准误差，从而进行脑穿刺路径规划，以提高脑穿刺路径的安全性和可靠性。
[0066]请参阅图1，本申请的第一实施例具体步骤如下：
[0067]S101：核磁兼容机器人获取在脑穿刺手术前采集的第一脑核磁影像，对第一脑核磁影像进行三维重建，得到第一目标区域。
[0068]需要说明的是，核磁兼容机器人可以与核磁机共同使用，并不对脑核磁影像造成干扰。
[0069]第一脑核磁影像为在脑穿刺手术前所采集的清晰完整的脑组织影像，主要用于临床诊断、制定治疗方案、手术规划以及术前路径规划，并作为术前关键信息在脑穿刺手术中使用。
[0070]第一目标区域包括：第一脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域。目标脑穿刺组织为脑穿刺手术的目标靶点所在组织，目标脑穿刺组织可以根据不同患病情况而设定为不同组织，例如脑肿瘤或者丘脑核团等。
[0071]需要说明的是，在对脑核磁影像进行三维重建时，除了可以将目标脑穿刺组织作为靶点区域，还可以将目标脑功能区、血管和神经等作为障碍物。其中，目标脑功能区可以为额叶、 颞叶、顶叶、枕叶、下丘脑、小脑和脑干中的任一项，目标脑功能区具体应根据目标脑穿刺组织的所在位置进行设定。
[0072]S102：核磁兼容机器人基于第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径。
[0073]脑穿刺路径的起点为脑外表皮，终点为脑内的目标脑穿刺组织。基于术前的脑核磁影像，核磁兼容机器人可以首先进行路径规划，得到初步的脑穿刺路径。
[0074]基于第一脑核磁影像的三维重建图，可以确定目标脑穿刺组织的具体位置范围，也可以得到目标脑功能区、血管和神经等障碍物的位置信息，此时可以基于上述具体位置范围以及位置信息，在三维重建图中设定入针点和目标靶点。
[0075]在一些实现方式中，可以先基于第一目标区域，对入针点和目标靶点进行坐标取值范围的设定，此时核磁兼容机器人可以基于设定结果，进行路径规划。具体地，“核磁兼容机器人基于第一目标区域，执行路径规划算法，得到多个脑穿刺路径”可以通过如下方式实现：核磁兼容机器人获取入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围；入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围基于第一目标区域确定；针对多个初始路径中的每一初始路径，对初始路径中的各个路径点，在第二区间范围内，生成多个扰动解；多个初始路径为基于入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围得到的；第二区间范围基于安全阈值确定；基于目标脑功能区以及距离扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离；根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个初始路径进行鲁棒性评估，得到多个初始路径的鲁棒目标值；将多个初始路径中鲁棒目标值小于第二阈值的第二预设个数的初始路径作为脑穿刺路径。其中，第二阈值可以根据实际需求进行设定。具体地，可以通过将多个初始路径的鲁棒目标值按照从小到大的顺序进行排序，此时，序号为第二预设个数加1的初始路径的鲁棒目标值则可以作为第二阈值。
[0076]需要说明的是，由于手术术式、肿瘤的大小位置、肿瘤附近的脑功能区等患者的个性化信息的不同，入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围可以设定为不同的数值。
[0077]初始路径仅需要满足入针点和目标靶点均在设定坐标取值范围内即可，然而若初始路径经过目标脑功能区、血管和神经等位置，则会对患者产生不必要的伤害。
[0078]目前可以通过如下公式作为路径规划的目标函数：
[0079]
[0080]其中，为入针点，为目标靶点，为入针点到目标靶点的路径长度，为路径与血管、神经和目标脑功能区的累积危险距离，用于约束路径远离目标脑功能区。
[0081]由于目标函数得到的目标值是通过计算初始路径的长度，以及初始路径对于血管、神经和目标脑功能区的累积危险距离的总和，因此通过目标函数得出的目标值的大小，可以确定初始路径的风险性高低，若目标值较低则风险性较低，反正则较高。然而，由于一些误差，可能导致核磁兼容机器人在执行该路径时仍然会经过目标脑功能区、血管和神经等位置，因此可以通过设置安全阈值对初始路径进行扰动，并结合穿刺针定位误差可以对初始路径的鲁棒性进行评估，得到鲁棒性较高的脑穿刺路径。
[0082]其中，安全阈值可以根据实际需求进行设定，例如安全阈值可以设置为2-4 mm。以安全阈值为2 mm为例，此时第二区间范围则可以为[-2 mm，+2 mm]。
[0083]具体地，“根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个初始路径进行鲁棒性评估，得到多个初始路径的鲁棒目标值”可以通过如下公式实现：
[0084]
[0085]其中，为初始路径的鲁棒目标值，为入针点，为目标靶点，为入针点到目标靶点的路径长度，K为初始路径中的路径点个数，N为每个路径点对应的扰动解的个数，为路径点的第i个扰动解的累积危险距离。
[0086]通过对初始路径添加扰动，可以确定初始路径在存在误差的情况下是否可靠，因此通过该公式进行鲁棒性评估的方式，相较于前述通过目标函数进行评估的方式是更为可靠的。
[0087]上述得到脑穿刺路径的过程可以通过逐一对初始路径进行鲁棒性评估，并根据所有初始路径的鲁棒目标值从中选取鲁棒性最高的几个初始路径作为脑穿刺路径；上述得到脑穿刺路径的过程也可以通过迭代的方式，对多次迭代中初始路径的鲁棒目标值进行比较，利用鲁棒目标值较小的初始路径替换已记录的鲁棒性较低的初始路径，从而得到脑穿刺路径；上述得到脑穿刺路径的过程也可以通过前述目标函数对初始路径进行评估，从中选取几个目标值较小的初始路径，再对其进行鲁棒性评估，并从中选取几个鲁棒目标值较小的路径作为脑穿刺路径；上述得到脑穿刺路径的过程也可以通过将初始路径均作为脑穿刺路径，从而得到脑穿刺路径。需要说明的是，得到脑穿刺路径的方式有多种，本申请并不限制具体得到脑穿刺路径的方式。
[0088]S103：核磁兼容机器人获取在脑穿刺手术中采集的第二脑核磁影像，并将第二脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准，得到配准误差。
[0089]需要说明的是，脑穿刺手术包含两个阶段，第一阶段为患者已进入手术室的手术台中，但穿刺针尚未开始进行脑穿刺的阶段，第二阶段为核磁兼容机器人控制穿刺针进行脑穿刺的阶段。
[0090]此时，第二脑核磁影像为在脑穿刺手术的第一阶段所采集的脑组织影像，第二脑核磁影像的清晰度可以比第一脑核磁影像的清晰度低，从而可以在手术室中较快地得到脑核磁影像。
[0091]由于不同脑核磁影像因采集条件不同、清晰度不同以及目标脑穿刺组织会发生形变漂移等因素，此时配准结果会存在一定误差，通过考虑配准误差，可以对原规划的脑穿刺路径进行评估。
[0092]S104：核磁兼容机器人对第二脑核磁影像进行三维重建，得到第二目标区域，并计算第二目标区域相对于第一目标区域的形变漂移。
[0093]第二目标区域包括：第二脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域。
[0094]由于脑组织为软组织，因此随着时间的变化，目标脑穿刺组织的所在区域可能因形变漂移而与第一脑核磁影像中的第一目标区域存在不同，此时通过计算第二目标区域相对于第一目标区域的形变漂移，可以对原规划的脑穿刺路径进行评估。
[0095]需要说明的是，核磁兼容机器人可以先确定配准误差，再确定形变漂移，也可以先确定形变漂移，再确定配准误差，还可以同时确定配准误差和形变漂移，本申请对得到配准误差和形变漂移的先后顺序不作限定。
[0096]S105：核磁兼容机器人基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。
[0097]核磁兼容机器人可以根据自身硬件参数，自动获取穿刺针定位误差，通过结合穿刺针定位误差，可以将穿刺针在穿刺过程中所会产生的误差考虑进来，从而对脑穿刺路径的鲁棒性进行评估。同时，由于三维重建过程中也会产生一定的误差，此时通过结合三维重建误差，也能更准确地评估各个脑穿刺路径的鲁棒性。
[0098]评估脑穿刺路径的鲁棒性，可以通过添加扰动的方式，根据脑穿刺路径的鲁棒目标值的大小来进行判断。若添加扰动后脑穿刺路径的鲁棒目标值较小，那么该脑穿刺路径在存在上述误差的情况下也不会过多地受到影响，那么可以判定该脑穿刺路径为鲁棒的。
[0099]目前，通常利用如下公式进行脑穿刺路径的鲁棒性评估：
[0100]
[0101]其中，表示路径上的任意一点，是在范围空间为内进行扰动后的解，上述公式的含义是把在周围空间内的所有解的目标函数求平均并作为解的鲁棒目标值。如果与差距很大，那么解是不鲁棒的，反之则是更鲁棒的。
[0102]但由于计算积分会耗费大量计算资源，考虑到穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移等多种误差的存在，可以通过采样平均获取的估计值。
[0103]在一些实现方式中，“核磁兼容机器人基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值”可以通过如下方式实现：核磁兼容机器人根据三维重建误差、配准误差和形变漂移，确定第一区间范围；对于多个脑穿刺路径中的各个路径点，在第一区间范围内，生成多个扰动解；基于目标脑功能区以及距离扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离；根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。
[0104]需要说明的是，三维重建误差、配准误差和形变漂移可以统称为脑组织位置误差，基于脑组织位置误差进行正负浮动，可以得到一个区间范围，脑穿刺路径上的任一路径点在该区间范围内均可以得到多个扰动解。同时，穿刺针在穿刺过程中也可能产生误差，此时可以针对各个扰动解，考虑其叠加穿刺针定位误差后是否会对目标脑功能区、血管和神经产生损害，从而可以对脑穿刺路径进行鲁棒性评估。
[0105]具体地，“根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值”可以通过如下公式实现：
[0106]
[0107]其中，为脑穿刺路径的鲁棒目标值，为入针点，为目标靶点，为入针点到目标靶点的路径长度，K为脑穿刺路径中的路径点个数，N为每个路径点对应的扰动解的个数，为路径点的第i个扰动解的累积危险距离。
[0108]在该实现方式中，通过对每个脑穿刺路径均执行上述方法，可以实现对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估。
[0109]在具体的实施中，还可以同时对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，并通过迭代寻优的方式得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。因此，在另一些实现方式中，“核磁兼容机器人基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值”还可以通过如下方式实现：从多个脑穿刺路径中选取A个第一脑穿刺路径作为候选路径；基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对候选路径进行鲁棒性评估，得到候选路径的鲁棒目标值；记录A个候选路径中鲁棒目标值小于第三阈值的B个候选路径，得到鲁棒路径；其中，A和B均为正整数，且B小于或等于A；从多个脑穿刺路径中选取A个第二脑穿刺路径替换候选路径，并重新执行基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对候选路径进行鲁棒性评估，得到候选路径的鲁棒目标值；若第二脑穿刺路径的鲁棒目标值小于鲁棒路径的鲁棒目标值，则利用第二脑穿刺路径替换鲁棒路径。
[0110]需要说明的是，可以重复替换候选路径，并执行后续步骤，直至迭代选优达到终止条件。具体地，终止条件可以为如下任一项：1、迭代的次数大于次数阈值；2、迭代程序运行时间大于时间阈值。终止条件还可以根据实际需求进行设定，并不局限于上述所举例子。
[0111]其中，对候选路径进行鲁棒性评估，得到候选路径的鲁棒目标值的方法可以参见上一实现方式中的说明，此处不再赘述。
[0112]S106：核磁兼容机器人将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0113]由于鲁棒目标值代表了脑穿刺路径的鲁棒性高低，通过将鲁棒目标值较小的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径，可以得到风险性较低的脑穿刺路径。其中，第一预设个数可以根据实际需求进行设定，本申请不限定第一预设个数的具体数值，仅需满足第二预设个数大于第一预设个数即可。
[0114]第一阈值可以根据实际需求进行设定。具体地，可以通过将多个脑穿刺路径的鲁棒目标值按照从小到大的顺序进行排序，此时，序号为第一预设个数加1的脑穿刺路径的鲁棒目标值则可以作为第一阈值。
[0115]在一些实现方式中，核磁兼容机器人将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径之后，还可以根据目标脑穿刺路径对应的长度和累积危险距离，拟合并可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图。通过对目标脑穿刺路径进行可视化解释，可以较为直观地呈现不同路径的特点，以便医生可以对目标脑穿刺路径进行选取从而确定脑穿刺手术的执行路径。需要说明的是，若确定目标脑穿刺路径中无可用路径，核磁兼容机器人可以进行路径重规划，从而得到重规划后的脑穿刺路径。
[0116]在本申请第一实施例中，核磁兼容机器人通过分别获取在术前和术中对患者采集得到的脑核磁影像，并对术前术中影像进行配准，能够确定目标脑穿刺组织所产生的组织漂移以及不同脑核磁影像进行配准所产生的配准误差，同时结合脑核磁影像进行三维重建所会产生的三维重建误差以及穿刺针的定位误差，对术前规划得到的多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，并将鲁棒性较高的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径，此时目标脑穿刺路径的安全性较高、风险性较低，即使在存在上述误差的情况下也较为可靠，可以降低因误差而导致的对患者脑内的神经、血管以及功能区产生损害的可能性。
[0117]以下针对对脑穿刺路径进行重规划的情况进行介绍。
[0118]请参阅图2，本申请的第二实施例具体步骤如下：
[0119]S201：核磁兼容机器人响应于重规划指令，将第一脑核磁影像和第二脑核磁影像进行融合，得到第三脑核磁影像。
[0120]医生在核磁兼容机器人可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图后，可以根据每个目标脑穿刺路径的长度和累积危险距离确定是否有适合患者在术中使用的执行路径，若医生认为无用可用路径，则可以向核磁兼容机器人输入重规划指令。
[0121]通过将第一脑核磁影像和第二脑核磁影像进行融合，可以得到具有第二脑核磁影像信息且更清晰的第三脑核磁影像，基于第三脑核磁影像可以进行脑穿刺路径的重规划。
[0122]S202：核磁兼容机器人对第三脑核磁影像进行三维重建，得到第三目标区域，并基于第三目标区域重新进行路径规划，得到多个重规划后的脑穿刺路径，并利用重规划后的脑穿刺路径替换脑穿刺路径。
[0123]第三目标区域包括：第三脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域。
[0124]需要说明的是，可以基于第三目标区域，重新确定入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围，核磁兼容机器人则可以根据重新确定的入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围重新进行路径规划，得到多个重规划后的脑穿刺路径。
[0125]S203：核磁兼容机器人基于第三脑核磁影像和第一脑核磁影像，调整配准误差和形变漂移。
[0126]需要说明的是，通过将第三脑核磁影像和第一脑核磁影像进行配准，可以得到调整后的配准误差，通过对第三目标区域和第一目标区域进行计算，可以得到调整后的形变漂移。
[0127]S204：核磁兼容机器人基于调整后的配准误差和调整后的形变漂移，重新执行如下步骤：对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，以及将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0128]基于调整后的配准误差和调整后的形变漂移，可以对重规划后的脑穿刺路径进行鲁棒性评估，进而可以得到目标脑穿刺路径。
[0129]在一些实现方式中，核磁兼容机器人可以利用迭代寻优的方式对脑穿刺路径进行重规划。具体地，核磁兼容机器人可以执行如下步骤：步骤1、获取三维重建误差、穿刺针定位误差、重新确定的入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围、调整后的配准误差和调整后的形变漂移；步骤2、根据重新确定的入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围，进行路径规划，得到C个脑穿刺路径；步骤3、根据三维重建误差、穿刺针定位误差、调整后的配准误差和调整后的形变漂移，对C个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，并记录C个脑穿刺路径中鲁棒目标值最小的D个脑穿刺路径；步骤4、继续进行路径规划，对C个脑穿刺路径进行更新，并对更新后的C个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，若更新后的C个脑穿刺路径中存在脑穿刺路径A的鲁棒目标值小于已记录的D个脑穿刺路径中脑穿刺路径B的鲁棒目标值，则利用脑穿刺路径A替换脑穿刺路径B；步骤5、判断是否达到终止条件，若没有达到终止条件则重新循环执行步骤2至5，若达到终止条件则输入当前记录的D个脑穿刺路径为目标脑穿刺路径。
[0130]其中，C和D均是正数，且D小于或等于C。
[0131]在本申请第二实施例中，通过对脑穿刺路径进行重规划，可以在当前无可用路径时，重新生成脑穿刺路径以供医生进行选择，从而避免无可用路径的情况出现。
[0132]以下针对已选择执行路径的情况，对核磁兼容机器人在脑穿刺手术中的实时评估过程进行说明。
[0133]请参阅图3，本申请的第三实施例具体步骤如下：
[0134]S301：核磁兼容机器人响应于选择指令，从目标脑穿刺路径中确定执行路径。
[0135]医生在核磁兼容机器人可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图后，若确定目标脑穿刺路径中有可执行的路径，则可以从对执行路径进行选取，此时核磁兼容机器人可以根据医生所选择的执行路径进行脑穿刺手术。
[0136]S302：核磁兼容机器人获取执行路径对应的实时脑核磁影像，将实时脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准和融合，得到第四脑核磁影像并输出。
[0137]在进行脑穿刺手术的过程中，核磁兼容机器人还可以根据执行路径对应实时脑核磁影像，对执行路径的危险性进行实时评估，从而确定该执行路径是否存在较高风险。
[0138]为了在手术中能够较快速地得到影像，实时脑核磁影像的清晰度可以比第一脑核磁影像的清晰度低。此时，通过将将实时脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准和融合，可以得到较清晰的脑核磁图像。
[0139]核磁兼容机器人通过将第四脑核磁影像进行实时输出，还能够便于医生获取脑穿刺手术的实施情况。
[0140]S303：核磁兼容机器人对第四脑核磁影像进行三维建模，并评估执行路径的实时危险性。
[0141]通过对第四脑核磁影像进行三维建模，可以得到目标脑功能区、血管和神经的位置信息，同时可以得到核磁兼容机器人对执行路径的实际执行情况，并根据实际执行情况，评估执行路径的实时危险性。
[0142]具体地，评估执行路径的实时危险性可以通过计算执行路径上各个点与血管、神经以及目标脑功能区的累积危险距离得到。
[0143]S304：核磁兼容机器人若确定执行路径的实时危险性高于危险性阈值，则输出危险提示信号，并重新进行路径规划。
[0144]危险性阈值的具体数值可以根据实际需求进行设置。当实时危险性大于危险性阈值时，可以认为该执行路径存在较大的风险，可能会对患者产生不必要的伤害，因此需要重新进行路径规划。
[0145]需要说明的是，重新进行路径规划可以根据第二实施例中的原理，基于第四脑核磁影像（即实时脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准和融合得到的脑核磁影像）进行路径重规划。
[0146]在本申请第三实施例中，通过在脑穿刺手术中进行实时风险性评估，能够对执行路径的风险性进行把控，从而降低可能因执行路径风险性较高而导致的对患者产生的伤害。
[0147]以下结合一种具体的应用场景，对本申请的具体实现进行说明。
[0148]请参阅图4，本申请的第四实施例具体步骤如下：
[0149]S401：核磁兼容机器人获取在脑穿刺手术前采集的第一脑核磁影像，对第一脑核磁影像进行三维重建，得到第一目标区域。
[0150]在本实施例中，第一脑核磁影像可以由3.0 T核磁机在层间距为1mm的情况下采集得到。需要说明的是，层间距也可以设置为其他数值，仅需要满足成像清晰的要求即可。
[0151]S402：核磁兼容机器人基于第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径。
[0152]需要说明的是，对于步骤S402的详细说明可以参见对于步骤S102的说明，此处不再赘述。
[0153]请参见图6，图6为本实施例所提供的一种路径规划的示意图。需要说明的是，图6中的可行路径指脑穿刺路径，不可行路径指初始路径中除了脑穿刺路径之外的路径，此处的可行路径不代表其能够作为脑穿刺手术的执行路径。
[0154]S403：核磁兼容机器人获取在脑穿刺手术中采集的第二脑核磁影像，并将第二脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准，得到配准误差。
[0155]在本实施例中，第二脑核磁影像可以由3.0 T核磁机在层间距为3 mm的情况下采集得到。需要说明的是，层间距也可以设置为其他数值，例如层间距可以设置为2 mm，仅需要满足成像较快的要求即可。
[0156]需要说明的是，在第三实施例中，实时脑核磁影像的采集条件与第二脑核磁影像基于同一原理，因此实时脑核磁影像也可以由3.0 T核磁机在层间距为3 mm或2 mm等情况下采集得到。
[0157]S404：核磁兼容机器人对第二脑核磁影像进行三维重建，得到第二目标区域，并计算第二目标区域相对于第一目标区域的形变漂移。
[0158]S405：核磁兼容机器人根据三维重建误差、配准误差和形变漂移，确定第一区间范围。
[0159]需要说明的是，第一区间范围即图5所示的扰动空间。
[0160]三维重建误差、配准误差和形变漂移统称为脑组织位置误差，假设脑组织位置误差的阈值范围为0到0.5 mm，则第一区间范围可以为[-0.5 mm，+0.5 mm]。需要说明的是，脑组织位置误差的阈值范围可以根据实际情况得到，并不局限于上述所举例子。
[0161]S406：核磁兼容机器人对于多个脑穿刺路径中的各个路径点，在第一区间范围内，生成多个扰动解。
[0162]此时，针对每个路径点可以在[-0.5 mm，+0.5 mm]的区间内，生成多个扰动解，各个扰动解可以表示为。
[0163]S407：核磁兼容机器人基于目标脑功能区以及距离扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离。
[0164]假设穿刺针定位误差为0到0.4 mm，则需要计算扰动解在0.4 mm的误差范围内与目标脑功能区、血管和神经的累积危险距离。具体地，为了计算，可以将0.4 mm的误差范围划分个单元，计算有多少个单元与存在交点，从而计算累积危险距离。如果个单元中有2个单元与存在交点，则累积危险距离为。其中，M用于进行网格划分以求解累积危险距离，M的具体数值可以根据实际需求设定。
[0165]S408：核磁兼容机器人根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。
[0166]需要说明的是，对于步骤S408的详细说明可以参见对于步骤S105的说明，此处不再赘述。
[0167]S409：核磁兼容机器人将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0168]在本实施例中，可以对多个脑穿刺路径按照鲁棒目标值由低到高进行排序，并将前第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0169]S410：核磁兼容机器人根据目标脑穿刺路径对应的长度和累积危险距离，拟合并可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图。
[0170]请参见图7，图7为本实施例所提供的一种可视化示意图。由于目标脑穿刺路径为鲁棒目标值较小的脑穿刺路径，因此也可称之为鲁棒路径，在图7中示出了各个鲁棒路径的在路径地形图中所对应的长度和累积危险距离（即风险值）。
[0171]需要说明的是，在步骤S410后，还可能存在目标脑穿刺路径中有可执行路径，以及目标脑穿刺路径中无可执行路径这两种情况，此处不再赘述，具体可以参见第二实施例和第三实施例。
[0172]在本申请第四实施例中，通过对路径规划算法添加安全阈值进行约束，使得规划得到的各个脑穿刺路径的安全性更高、风险性更低，能够提高脑穿刺手术的安全性和可靠性。
[0173]请参阅图8，本申请提供了一种脑穿刺路径规划装置800，应用于核磁兼容机器人，装置包括：三维重建模块801、路径规划模块802、配准模块803和评估模块804。
[0174]三维重建模块801：用于获取在脑穿刺手术前采集的第一脑核磁影像，对第一脑核磁影像进行三维重建，得到第一目标区域；第一目标区域包括：第一脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域。
[0175]路径规划模块802：用于基于第一目标区域进行路径规划，得到多个脑穿刺路径。
[0176]配准模块803：用于获取在脑穿刺手术中采集的第二脑核磁影像，并将第二脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准，得到配准误差。
[0177]三维重建模块801：还用于对第二脑核磁影像进行三维重建，得到第二目标区域，并计算第二目标区域相对于第一目标区域的形变漂移；第二目标区域包括：第二脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域。
[0178]评估模块804：用于基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。
[0179]评估模块804：还用于将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0180]可选地，评估模块804包括：确定单元、生成单元、计算单元和评估单元。
[0181]确定单元：用于根据三维重建误差、配准误差和形变漂移，确定第一区间范围。
[0182]生成单元：用于对于多个脑穿刺路径中的各个路径点，在第一区间范围内，生成多个扰动解。
[0183]计算单元：用于基于目标脑功能区以及距离扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离。
[0184]评估单元：用于根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值。
[0185]可选地，路径规划模块802包括：获取单元、生成单元、计算单元和评估单元。
[0186]获取单元，用于获取入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围；入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围基于第一目标区域确定。
[0187]生成单元，用于针对多个初始路径中的每一初始路径，对初始路径中的各个路径点，在第二区间范围内，生成多个扰动解；多个初始路径为基于入针点的坐标取值范围和目标靶点的坐标取值范围得到的；第二区间范围基于安全阈值确定。
[0188]计算单元，用于基于目标脑功能区以及距离扰动解最近的血管和神经的所在区域，计算扰动解在穿刺针定位误差内的累积危险距离。
[0189]评估单元，用于根据多个扰动解中各个扰动解的累积危险距离，对多个初始路径进行鲁棒性评估，得到多个初始路径的鲁棒目标值。
[0190]评估单元，还用于将多个初始路径中鲁棒目标值小于第二阈值的第二预设个数的初始路径作为脑穿刺路径；第二预设个数大于第一预设个数。
[0191]可选地，评估单元具体用于通过如下公式实现：
[0192]
[0193]其中，为初始路径的鲁棒目标值，为入针点，为目标靶点，为入针点到目标靶点的路径长度，K为初始路径中的路径点个数，N为每个路径点对应的扰动解的个数，为路径点的第i个扰动解的累积危险距离。
[0194]可选地，一种脑穿刺路径规划装置800还包括：可视化模块805。
[0195]可视化单元805：用于根据目标脑穿刺路径对应的长度和累积危险距离，拟合并可视化输出目标脑穿刺路径对应的路径地形图。
[0196]可选地，一种脑穿刺路径规划装置800还包括：融合模块806和调整模块807。
[0197]融合模块806：用于响应于重规划指令，将第一脑核磁影像和第二脑核磁影像进行融合，得到第三脑核磁影像。
[0198]三维重建模块801：还用于对第三脑核磁影像进行三维重建，得到第三目标区域。
[0199]路径规划模块802：还用于基于第三目标区域重新进行路径规划，得到多个重规划后的脑穿刺路径，并利用重规划后的脑穿刺路径替换脑穿刺路径；第三目标区域包括：第三脑核磁影像中目标脑穿刺组织、目标脑功能区、血管和神经的所在区域。
[0200]调整模块807：用于基于第三脑核磁影像和第一脑核磁影像，调整配准误差和形变漂移；
[0201]评估模块804：还用于基于调整后的配准误差和调整后的形变漂移，重新执行如下步骤：对多个脑穿刺路径进行鲁棒性评估，得到多个脑穿刺路径的鲁棒目标值，以及将多个脑穿刺路径中鲁棒目标值小于第一阈值的第一预设个数的脑穿刺路径作为目标脑穿刺路径。
[0202]可选地，一种脑穿刺路径规划装置800还包括：确定模块808、融合模块806、
[0203]确定模块808：用于响应于选择指令，从目标脑穿刺路径中确定执行路径。
[0204]融合模块806：用于获取执行路径对应的实时脑核磁影像，将实时脑核磁影像与第一脑核磁影像进行配准和融合，得到第四脑核磁影像并输出。
[0205]评估模块804：还用于对第四脑核磁影像进行三维建模，并评估执行路径的实时危险性。
[0206]评估模块804：还用于若执行路径的实时危险性高于危险性阈值，则输出危险提示信号，并重新进行路径规划。
[0207]可选地，评估模块804包括：选取单元、评估单元、记录单元、迭代单元和替换单元。
[0208]选取单元：用于从多个脑穿刺路径中选取A个第一脑穿刺路径作为候选路径。
[0209]评估单元：用于基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对候选路径进行鲁棒性评估，得到候选路径的鲁棒目标值。
[0210]记录单元：用于记录A个候选路径中鲁棒目标值小于第三阈值的B个候选路径，得到鲁棒路径。其中，A和B均为正整数，且B小于或等于A。
[0211]迭代单元：用于从多个脑穿刺路径中选取A个第二脑穿刺路径替换候选路径，并重新执行基于穿刺针定位误差、三维重建误差、配准误差和形变漂移，对候选路径进行鲁棒性评估，得到候选路径的鲁棒目标值。
[0212]替换单元：用于若第二脑穿刺路径的鲁棒目标值小于鲁棒路径的鲁棒目标值，则利用第二脑穿刺路径替换鲁棒路径。
[0213]关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0214]需要说明的是：上述实施例提供的脑穿刺路径规划装置在实现脑穿刺路径规划功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将脑穿刺路径规划装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的脑穿刺路径规划装置与脑穿刺路径规划方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
[0215]请参阅图9，本申请还提供了一种核磁兼容机器人900，包括：处理器901和存储器902。
[0216]处理器901与存储器902耦合，存储器902中存储有至少一条计算机程序指令，至少一条计算机程序指令由处理器901加载并执行，以使计算机设备实现上述脑穿刺路径规划方法。
[0217]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0218]对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。