一种利用磁场导航定位微波针的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用磁场导航定位微波针的方法，包括以下步骤：建立目标手术区域的空间三维模型A；磁场发生器发生形成空间三维坐标系B；关联空间三维模型A与空间三维坐标系B；设置定位磁场传感器确定其在空间三维坐标系B中的位姿；在微波针装置上安装移动磁场传感器确定微波针在空间三维坐标系B中的位姿；确定微波针在空间三维模型A中的位姿；将微波针运动至目标位姿后，微波针开始穿刺过程。本发明专利技术属于医疗设备领域，通过利用磁场传感器实现微波针的精准定位运动和穿刺过程，简化了医护人员的操作过程，较传统的光学定位，提高了微波消融设备的操作精度和智能化程度，避免了因光路遮挡造成定位不精确或偏差等问题。因光路遮挡造成定位不精确或偏差等问题。因光路遮挡造成定位不精确或偏差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用磁场导航定位微波针的方法


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，尤其是涉及一种利用磁场导航定位微波针的方法。

技术介绍

[0002]微波消融是利用CT图像，无创无辐射和实时直接监控等特点下，用专门的治疗针经皮肤穿刺进入肝脏肿瘤内进行治疗。微波针的热效应，使肝癌组织局部在几分钟内达到70℃以上的温度，引起肿瘤靶组织发生凝固性坏死，而周围组织极少或不受损伤，达到“烧死”肿瘤细胞的目的。这种微创治疗方式的最大特点是创伤小，对患者全身影响小。微波消融治疗不但没有放疗、化疗所造成如：脱发、乏力、厌食、白细胞下降等副作用，而且还具有增加机体免疫力的作用。而且，有的肝癌长的部位特殊，多发性以及肝转移癌的患者，往往不能手术，或者不能完全切除癌灶。而微波消融治疗仍能达到很好的效果，至少也可达到减少肿瘤负荷的作用，以此达到与癌共生，延长生命，提高生活质量。其次，微创消融治疗方式也极大的减轻了患者的痛苦，易于患者接受。
[0003]现有的微波消融技术的缺点在于，CT成像后，需要医生大量的术前规划，确定微波针的移动路径和穿刺方式，又由于基本都是采用光学定位，操作过程需安装配套反光元件，标定繁琐，且使用过程中可能遮挡光路，影响手术进程，这不仅延长了患者的治疗周期和病痛时间，同时也加重了医护人员的负担，所以需要一种更智能更精准的医疗辅助器械帮助医护人员缩短治疗过程，本专利技术提出一种适合此种医疗器械使用的利用磁场导航定位微波针的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种利用磁场导航定位微波针的方法，该利用磁场导航定位微波针的方法旨在解决微波消融机器人在微波消融手术过程中微波针的位姿和穿刺方向的自动智能调整，及反馈采集穿刺深度信息可视化操作。
[0005]本专利技术提供的一种利用磁场导航定位微波针的方法，包括以下步骤：
[0006]S1：建立目标手术区域的空间三维模型A；
[0007]S2：磁场发生器发生覆盖所述目标手术区域的磁场，形成空间三维坐标系B；
[0008]S3：使所述空间三维模型A与所述空间三维坐标系B建立关联性；
[0009]S4：在所述目标手术区域设置定位磁场传感器，所述定位磁场传感器通过感应磁场强度确定其在所述空间三维坐标系B中的位姿；
[0010]S5：在微波针装置上安装移动磁场传感器，所述移动磁场传感器随微波针移动，所述移动磁场传感器将其在所述空间三维坐标系B中的位移信息反馈给主机系统，确定所述微波针在所述空间三维坐标系B中的位姿；
[0011]S6：通过所述空间三维模型A与所述空间三维坐标系B的关联性，确定所述微波针在所述空间三维模型A中的位姿；
[0012]S7：将所述微波针运动至所述目标位姿后，所述微波针开始穿刺过程。
[0013]进一步地，S1中，所述空间三维模型A为通过CT扫描的二维图片重建构成的三维模型。
[0014]进一步地，S2中，所述空间三维坐标系B为通过所述磁场发生器产生的磁场区域坐标系。
[0015]进一步地，S4中，所述定位磁场传感器的数量至少为三个。
[0016]进一步地，S4中，所述定位磁场传感器包括第一定位磁场传感器、第二定位磁场传感器和第三定位磁场传感器，所述第一定位磁场传感器用于建立实体与所述空间三维模型A之间的位姿关系；所述第二定位磁场传感器用于建立目标点与所述空间三维模型A之间的位姿关系；所述第三定位磁场传感器用于建立微波针与所述空间三维模型A之间的位姿关系。
[0017]进一步地，S4中，通过所述第一定位磁场传感器与所述空间三维坐标系B的位姿关系和所述第一定位磁场传感器与所述空间三维模型A的位姿关系，实现使用所述第一定位磁场传感器建立所述实体与所述空间三维模型A之间的位姿关系。
[0018]进一步地，S4中，通过所述第二定位磁场传感器与所述空间三维坐标系B的位姿关系和所述第二定位磁场传感器与所述空间三维模型A的位姿关系，实现使用所述第二定位磁场传感器建立所述目标点与所述空间三维模型A之间的位姿关系。
[0019]进一步地，S4或S6中，通过所述第三定位磁场传感器与所述空间三维坐标系B的位姿关系和所述第三定位磁场传感器与所述空间三维模型A的位姿关系，实现使用所述第三定位磁场传感器建立所述微波针与所述空间三维模型A之间的位姿关系。
[0020]进一步地，S5中，所述移动磁场传感器与所述微波针固定在同一器件上，所述移动磁场传感器与所述微波针的空间相对位姿固定，所述微波针装置通过所述移动磁场传感器的空间位姿确定所述微波针的空间位姿。
[0021]进一步地，S5或S7中，所述移动传感器通过三维模型坐标的方式将所述微波针在所述空间三维模型A中的位姿关系、穿刺角度和穿刺深度反馈给所述主机系统。
[0022]本专利技术的有益效果在于，通过利用定位磁场传感器，将医护人员通过CT合成的空间三维模型在磁场发生器产生的空间三维坐标系中确定出来并产生关联性，使同样根据空间三维坐标系的坐标移动的微波针能够精准定位到空间三维模型的位置，进而通过主机系统的计算和控制，实现微波针的精准定位运动和穿刺过程，简化了术前和术中医护人员的操作过程，较传统的光学定位，提高了微波消融设备的操作精度和智能化程度，减少了医护人员的工作量，避免了因光路遮挡造成定位不精确或偏差等问题，且在设备使用过程中能够反馈采集穿刺深度信息的可视化操作。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术的主体流程图。
具体实施方式
[0025]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0026]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0027]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]如图1所示：
[0029]本专利技术提供的一种利用磁场导航定位微波针的方法，包括以下步骤：
[0030]S1：建立目标手术区域的空间三维模型A，空间三维模型A为通过CT扫描的二维图片重建构成的三维模型。目标手术区域即患者病灶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用磁场导航定位微波针的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立目标手术区域的空间三维模型A；S2：磁场发生器发生覆盖所述目标手术区域的磁场，形成空间三维坐标系B；S3：使所述空间三维模型A与所述空间三维坐标系B建立关联性；S4：在所述目标手术区域设置定位磁场传感器，所述定位磁场传感器通过感应磁场强度确定其在所述空间三维坐标系B中的位姿；S5：在微波针装置上安装移动磁场传感器，所述移动磁场传感器随微波针移动，所述移动磁场传感器将其在所述空间三维坐标系B中的位移信息反馈给主机系统，确定所述微波针在所述空间三维坐标系B中的位姿；S6：通过所述空间三维模型A与所述空间三维坐标系B的关联性，确定所述微波针在所述空间三维模型A中的位姿；S7：将所述微波针运动至所述目标位姿后，所述微波针开始穿刺过程。2.根据权利要求1所述的一种利用磁场导航定位微波针的方法，其特征在于，S1中，所述空间三维模型A为通过CT扫描的二维图片重建构成的三维模型。3.根据权利要求1所述的一种利用磁场导航定位微波针的方法，其特征在于，S2中，所述空间三维坐标系B为通过所述磁场发生器产生的磁场区域坐标系。4.根据权利要求1所述的一种利用磁场导航定位微波针的方法，其特征在于，S4中，所述定位磁场传感器的数量至少为三个。5.根据权利要求4所述的一种利用磁场导航定位微波针的方法，其特征在于，S4中，所述定位磁场传感器包括第一定位磁场传感器、第二定位磁场传感器和第三定位磁场传感器，所述第一定位磁场传感器用于建立实体与所述空间三维模型A之间的位姿关系；所述第二定位磁场传感器用于建立目标点与所述空间三维模型A...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛林，于文杰，
申请(专利权)人：北京华康同邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：