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成像导航方法及系统技术方案

技术编号:42005012 阅读:20 留言:0更新日期:2024-07-12 12:26
本发明专利技术涉及器械定位导航技术领域,公开了一种成像导航方法及系统,所述导航方法包括步骤:规划导针的预设进针路径;控制导针穿过基于红外触控技术形成的定位装置,在此过程中生成所述导针的实时进针路径,并与预设进针路径进行比较,再基于所述实时进针路径来计算及调整成像装置相对于所述导针的透视角度或透视位置,使其处于最优透视角度从而再次确认所述导针的位置精度,及时修正实时进针路径和预设进针路径之间存在的偏差,通过利用定位装置和成像装置的配合运作形成完整的控制闭环,将导针的导航过程中可能出现的偏差大幅降低,有效减少额外的手术创伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及器械定位导航,进一步地涉及一种成像导航方法及系统


技术介绍

1、在目前的骨科手术过程中,常有需要对患者的患处进行置钉的情形,通常采用2d图像进行置钉引导,医生在头脑中形成3d影像,以及判断置钉位置,这种方式非常依赖医生的经验和主观判断,定位精度也不高;另外患者在出现位移时也很容易令置钉路径偏离预设路径,故现有技术在置钉过程中具有一定的不安全性、不可靠性,对手术的完成度会有一定的影响。

2、综上所述,需要对目前的技术进行改进。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种成像导航方法及系统,无需依赖医生的主观判断,自动化程度和定位精度均具有大幅提高,令置钉过程更加可靠、高效。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供一种成像导航方法,包括步骤:

3、规划导针的预设进针路径;

4、控制所述导针穿过基于红外触控技术形成的定位装置,并生成所述导针的实时进针路径,并与所述预设进针路径进行比较;

5、基于所述实时进针路径,计算并调整成像装置相对于所述导针的透视角度或透视位置,以确认并修正所述实时进针路径和所述预设进针路径的偏差。

6、在一些实施方式中,所述定位装置包括第一定位框和第二定位框,所述第一定位框和所述第二定位框并列设置,且所述第一定位框和所述第二定位框均呈镂空设计;

7、所述的控制导针穿过基于红外触控技术形成的定位装置,并生成所述导针的实时进针路径具体包括步骤:

8、控制所述导针先穿过所述第一定位框,获取此时的第一穿针点;

9、再控制所述导针穿过所述第二定位框,获取此时的第二穿针点;

10、基于所述第一穿针点和所述第二穿针点计算所述导针的实时进针路径。

11、在一些实施方式中,在控制所述导针先穿过所述第一定位框之前,基于所述定位装置生成空间直角坐标系,所述第一定位框位于所述空间直角坐标系内,所述的获取此时的第一穿针点还包括步骤:

12、令所述第一定位框对应于第一红外矩阵;

13、在所述导针穿过所述第一红外矩阵时,得到所述导针和所述第一红外矩阵的第一交点及所述第一交点的坐标,将所述第一交点定义为所述第一穿针点。

14、在一些实施方式中,所述第二定位框位于所述空间直角坐标系内,所述的获取此时的第二穿针点,以及所述的基于所述第一穿针点和所述第二穿针点计算所述导针的实时进针路径还包括步骤:

15、令所述第二定位框对应于第二红外矩阵;

16、在所述导针穿过所述第二红外矩阵时,得到所述导针和所述第二红外矩阵的第二交点及所述第二交点的坐标,将所述第二交点定义为所述第二穿针点;

17、根据所述第一穿针点的坐标以及所述第二穿针点的坐标计算得到所述导针的实时进针路径。

18、在一些实施方式中,所述的控制导针穿过基于红外触控技术形成的定位装置之前,还包括步骤:

19、将所述定位装置固定于手术部位,并在所述定位装置上设置若干区别元件;

20、获取所述手术部位和所述定位装置的三维影像信息;

21、其中,若干所述区别元件分别布设于所述第一定位框的边缘和所述第二定位框的边缘,用于区别人体的体位方向。

22、在一些实施方式中,所述的基于所述实时进针路径,计算并调整成像装置相对于所述导针的透视角度或透视位置,具体包括步骤:

23、将所述实时进针路径输入至所述成像装置的成像系统,经由所述成像系统计算得到所述成像装置的最佳位姿;

24、控制所述成像装置进行转动或平移,使所述成像装置的当前位姿被调整为所述最佳位姿。

25、在一些实施方式中,所述的控制所述成像装置进行转动或平移,使所述成像装置的当前位姿被调整为所述最佳位姿后,还包括步骤:

26、令所述成像装置在最佳位姿下获取所述导针的成像信息;

27、基于所述成像信息得到所述导针的第二进针路径;

28、根据所述第二进针路径与所述实时进针路径得到进针偏差。

29、本专利技术的另一方面,也提供一种成像导航系统,用于定位导针的进针路径,包括:

30、成像装置,呈可活动设置,从而使所述成像装置相对于所述导针的透视角度或透视位置可被调整;

31、定位装置,具有红外触控模块,用于在所述导针从所述定位装置中穿过时,通过所述红外触控模块获取所述导针的进针路径。

32、在一些实施方式中,所述定位装置包括至少两个并列设置的定位框,相邻所述定位框之间由支撑件进行固定,每个所述定位框均具有供所述导针穿过的镂空穿孔,使得在所述导针穿过所述镂空穿孔时,通过所述红外触控模块形成至少两个进针点;

33、所述成像导航系统还包括计算单元,用于根据所述进针点计算生成所述进针路径。

34、在一些实施方式中,所述成像装置为c型臂x光机,所述定位框均采用x射线可透射的材料,且所述定位框设有若干金属球,若干所述金属球非均匀布设于所述定位框的四周,用于在透视成像时通过所述金属球的布设情况区别人体的体位方向。

35、与现有技术相比,本专利技术所提供的一种成像导航方法及系统具有以下有益效果:

36、1、本申请实现对于导针的闭环的精度控制,通过导针穿过定位装置形成其进针路径,根据其进针路径计算得到成像装置的透视最优角度,在成像装置运动到位后能够在该位置进行透视成像,从而再次确认进针路径以降低导航路径偏差的风险。

37、2、本申请中将红外触控技术与定位装置做集成化设计,导针在定位装置中穿过时能够形成精准的坐标,利用坐标计算得到的进针路径更加准确,在极大程度上减少了进针路径的偏差。

本文档来自技高网
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【技术保护点】

1.一种成像导航方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的一种成像导航方法,其特征在于,所述定位装置包括第一定位框和第二定位框,所述第一定位框和所述第二定位框并列设置,且所述第一定位框和所述第二定位框均呈镂空设计;

3.根据权利要求2所述的一种成像导航方法,其特征在于,在控制所述导针先穿过所述第一定位框之前,基于所述定位装置生成空间直角坐标系,所述第一定位框位于所述空间直角坐标系内,所述的获取此时的第一穿针点还包括步骤:

4.根据权利要求3所述的一种成像导航方法,其特征在于,所述第二定位框位于所述空间直角坐标系内,所述的获取此时的第二穿针点,以及所述的基于所述第一穿针点和所述第二穿针点计算所述导针的实时进针路径还包括步骤:

5.根据权利要求2所述的一种成像导航方法,其特征在于,所述的控制所述导针穿过基于红外触控技术形成的定位装置之前,还包括步骤:

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种成像导航方法,其特征在于,所述的基于所述实时进针路径,计算并调整成像装置相对于所述导针的透视角度或透视位置,具体包括步骤:p>

7.根据权利要求6所述的一种成像导航方法,其特征在于,所述的控制所述成像装置进行转动或平移,使所述成像装置的当前位姿被调整为所述最佳位姿后,还包括步骤:

8.一种成像导航系统,其特征在于,用于定位导针的进针路径,包括:

9.根据权利要求8所述的一种成像导航系统,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的一种成像导航系统,其特征在于,

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【技术特征摘要】

1.一种成像导航方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的一种成像导航方法,其特征在于,所述定位装置包括第一定位框和第二定位框,所述第一定位框和所述第二定位框并列设置,且所述第一定位框和所述第二定位框均呈镂空设计;

3.根据权利要求2所述的一种成像导航方法,其特征在于,在控制所述导针先穿过所述第一定位框之前,基于所述定位装置生成空间直角坐标系,所述第一定位框位于所述空间直角坐标系内,所述的获取此时的第一穿针点还包括步骤:

4.根据权利要求3所述的一种成像导航方法,其特征在于,所述第二定位框位于所述空间直角坐标系内,所述的获取此时的第二穿针点,以及所述的基于所述第一穿针点和所述第二穿针点计算所述导针的实时进针路径还包括步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:唐冰姜晓磊
申请(专利权)人:江苏一影医疗设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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