用于体内结构追踪的液态金属体外标记物装置及追踪方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于体内结构追踪的液态金属体外标记物装置及追踪方法。本发明专利技术采用液态金属制备的液态金属层同时作为视觉标记和医用成像标记，解决了已有技术中两类成像过程中空间位置不统一，需要额外标定的问题；本发明专利技术能够获得柔性的薄层作为可识别标记直接与成像物的表面贴合，保证内部结构追踪的稳定性且减少标志物对成像的干扰；同时，能够同时采用多个轻薄的可识别标记形成可追踪的标记阵列，实现对待追踪的内部结构更好的覆盖；本发明专利技术通过印刷或涂覆的方法制造大量大覆盖面积的可识别标记，能够降低成本并提升对体内结构追踪的精确性。

In vitro marker device and tracing method of liquid metal for in vivo structure tracing

The invention discloses a liquid metal external marker device and a tracking method for in vivo structure tracking. The liquid metal layer prepared by liquid metal is used as both visual marker and medical imaging marker in the invention, which solves the problem that the space position is not uniform in the two kinds of imaging process in the prior art and needs additional calibration; the flexible thin layer can be obtained as identifiable marker to directly adhere to the surface of the imaging object to ensure that the flexible thin layer can be used as identifiable marker. The internal structure tracing is stable and reduces the interference of the markers to the image; at the same time, the traceable marking array can be formed by using several light identifiable markers simultaneously, so as to achieve better coverage of the internal structure for tracing; the present invention manufactures a large number of identifiable markers with large coverage area by printing or coating method. It can reduce costs and improve the accuracy of tracing the structure of the body.

【技术实现步骤摘要】
用于体内结构追踪的液态金属体外标记物装置及追踪方法
本专利技术涉及计算机辅助医疗
，具体涉及一种用于体内结构追踪的液态金属体外标记物装置及追踪方法。
技术介绍
体内结构追踪指通过某种技术方法(通常是利用医用成像方法)对生物体内部的特定组织结构进行空间位置、姿态的测量和跟踪。在医疗
，体内结构追踪在电极置入、穿刺、置钉、消融、放疗等手术引导设备中均有需求，该类设备在神经外科、骨科、介入科、放疗科等临床科室中应用广泛。基于体表标记物的体内结构追踪方法，首先在待追踪结构附近的体表放置用于追踪的体表标记物，并利用CT、X线或磁共振等医用成像设备建立体表标记物与待追踪的体内目标解剖结构之间的相对空间位置关系，在手术过程中，待追踪结构的位置会随着患者的位置改变而发生移动，通过光学追踪系统对体表标记物进行追踪，根据追踪体表标记物的空间位置和事先建立的体表标记与体内待追踪结构之间的相对空间位置关系，实现患者体内结构的追踪。相对于临床中采用的在体内植入标记物追踪方法(例如专利CN105251126A)，该方法具有创伤小、辐射量小、简单易行等优势。但作为该方法的核心器件，目前采用的体外标记物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于体内结构追踪的液态金属体外标记物装置，其特征在于，所述液态金属体外标记物装置包括：液态金属层、标记物基层、封装层和连接层；其中，液态金属层采用液态金属，构成具有特定的形状或纹理的结构作为可识别标记，液态金属具有在医用成像设备下的显影能力，医用成像装置能够识别液态金属，从而通过影像处理算法识别可识别标记，同时光学成像装置能够通过可见光成像和图像处理识别可识别标记，从而医用成像设备和光学成像设备能够同时识别液态金属层；医用成像设备和光学成像设备能够同时识别液态金属层是指，医用成像设备通过医用成像射线与光学成像设备通过可见光能够同时观察到可识别标记中的至少一个可识别标记位置，医用成像设备...

【技术特征摘要】
1.一种用于体内结构追踪的液态金属体外标记物装置，其特征在于，所述液态金属体外标记物装置包括：液态金属层、标记物基层、封装层和连接层；其中，液态金属层采用液态金属，构成具有特定的形状或纹理的结构作为可识别标记，液态金属具有在医用成像设备下的显影能力，医用成像装置能够识别液态金属，从而通过影像处理算法识别可识别标记，同时光学成像装置能够通过可见光成像和图像处理识别可识别标记，从而医用成像设备和光学成像设备能够同时识别液态金属层；医用成像设备和光学成像设备能够同时识别液态金属层是指，医用成像设备通过医用成像射线与光学成像设备通过可见光能够同时观察到可识别标记中的至少一个可识别标记位置，医用成像设备的可识别标记位置与光学成像设备的可识别标记位置位于相同的空间位置，或者医用成像设备的可识别标记位置与光学成像设备的可识别标记位置位于不同的空间位置，但二者之间具有特定的几何位置关系；液态金属层设置在标记物基层的上表面，形成复合体；复合体封装在封装层和连接层内；连接层位于标记物基层的下表面；液态金属体外标记物装置位于成像物的表面，通过连接层与成像物的表面连接；液态金属体外标记物装置和成像物的待追踪的内部结构均位于医用成像装置的成像视野内，并通过医用成像装置得到液态金属层和待追踪的内部结构的医学影像；对医学影像进行影像处理算法，获得液态金属层与待追踪的内部结构的空间位置关系；光学成像装置透过封装层对液态金属层的可识别标记进行图像识别和测量，获得光学成像装置坐标系下的空间位置和姿态；通过液态金属层与待追踪的内部结构的空间位置关系以及液态金属层在光学成像装置坐标系下的空间位置和姿态，实现对待追踪的内部结构的空间位置和姿态的追踪。2.如权利要求1所述的液态金属体外标记物装置，其特征在于，所述液态金属层的特定的形状或纹理的结构，采用方格状阵列、圆点阵列和球状阵列中的一种或多种的组合，或者采用由圆点、线段、弧形、多边形、扇形、圆形和圆环中的一种或多种组成的单个形状或形状阵列；所述单个形状的平面尺寸在0.5～100mm之间，形状精度优于0.5mm，厚度在0.1～1mm之间。3.如权利要求2所述的液态金属体外标记物装置，其特征在于，所述圆点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广志，李亮，丁辉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11