【技术实现步骤摘要】
一种介入式导管成像系统
本专利技术涉及一种血管内成像
，尤其涉及一种介入式导管成像系统。
技术介绍
血管内成像技术是指无创的成像技术和有创伤性的导管技术相结合，使用末端连接有超声探针、光学探针的特殊导管进行的医学成像技术。在介入式导管成像系统对人体进行介入的过程中，如何正确确定导管的位置以及确定导管对血管壁的压力，以避免在介入式导管插入人体的过程中，可以被正确定位同时又不损伤血管壁，是在介入式成像中亟需解决的技术问题。同时，对于导管的正确定位对于手术规划以及手术导航是极其有用的，血管内成像导管的尺寸期望尽可能的小，以使在成像导管的插入期间的创伤尽可能地小，加入导管偏离动脉血管腔，则存在动脉穿孔的风险，这进一步要求对导管的尖端进行精确定位。虽然血管内超声、光声等均可用于血管内成像，但是超声内血管成像取决于超声探头的大小，光声成像也受限于超声探头的尺寸，虽然借助于内窥镜原理的血管内导管可以用于介入式成像，但是而现有技术中的介入式导管成像装置，并不能准确地确定导管的位置以及导管施加到血管壁上穿孔的风险。
【技术保护点】
1.一种介入式导管成像系统，其特征在于，该系统包括：介入式导管以及后端处理系统；介入式导管被配置为在介入人体，介入式导管的前端设置有传感器，可以将导管介入过程中的感测到的参数传递给后端的处理系统，由后端处理系统进行数据处理，后端的数据处理系统被配置为根据传感器传递的参数确定导管前端的位置以及导管是否有穿壁风险。/n
【技术特征摘要】
1.一种介入式导管成像系统，其特征在于，该系统包括：介入式导管以及后端处理系统；介入式导管被配置为在介入人体，介入式导管的前端设置有传感器，可以将导管介入过程中的感测到的参数传递给后端的处理系统，由后端处理系统进行数据处理，后端的数据处理系统被配置为根据传感器传递的参数确定导管前端的位置以及导管是否有穿壁风险。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，介入式导管包括操作端以及导管；所述的操作端设置在人体外部进行操作；所述的导管包括两个部分：主体部分以及后端部分；所述的主体部分的前端部分插入人体血管内进行感测，在前端部分处设置有窗口，在窗口处设置有传感器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述的导管插入到血管内时，所述的前端部分接触到人体血管内部，同时，所述的窗口处的传感器将其感知到的数据通过后端线路传输给后端处理系统，后端处理系统根据感测的数据、导管的运动路径，确定导管的物理尺寸和机械性能，从而确定导管的确切位置以及导管是否有穿壁风险。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的确定导管的确切位置及导管是否有穿壁风险，具体如下：
插入人体的导管为软质的，具有一定弹性，但是同时又能保持其刚性的管体；将导管插入血管中时，假定导管是由很多个具有粘弹性的弹性构件段组合而成的管体，这些弹性构件段均具有至少3个自由度，因此，将导管分割为通过n+1个弹性构件段构成的n+1段，设弹性构件的连接点和导管两端的端点为节点，节点的顺序从近端到远端为0到n+1，其中，每段都可以弹性构件都可以独立运动和转动，因此，通过计算导管与血管之间的接触力向量，以及每段弹性构件的感生力矩，计算接触力和力矩对每段弹性构件的作用。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，通过牛顿-欧拉力学方程来确定导管的运动，每段弹性构件的长度并不相同；
首先，计算每段弹性构件的接触力向量和感生力矩；
其次，计算每段弹性构件的接触力向量和感生力矩对其他段弹性构件的作用；
最后，用牛顿-欧拉力学方程来表示导管的运动：
T＝-Kq(q-q0)-Dgq(1)
其中，T为节点的粘弹性力的合力，q是节点的位移向量，q0是节点初始的位移向量，确定节点初始的位移向量时，节点上没有施加负荷，即人体在外部没有施加力；Kg表示弹性系数，Dg表示阻尼系数，第n-1个阶段的弯曲角度相当于q0的变化，因此，第i个节点对应的弹性构件代表了长度为Lgi的杆的弯曲和扭曲硬度，即节点对应的两端每个弹性构件的各Lgi/2长度，构成了总长度为Lgi的杆的长度；
因此，第i个节点的弯曲硬度Kgix和扭曲硬度Kgiz可以计算如下：
Kgix＝EgIx/Lgi(2)
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