一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了磁电结合医疗定位导航领域的一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法和装置。本发明专利技术的步骤包括：1、设定判别模型，模型包括形态描述参数；2、采集导管电极阻抗坐标数据，并将其转换为判别模型能够识别的第二形态描述参数；3、将形态描述参数与第二形态描述参数比较，判断电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态。本发明专利技术的方法和装置实现了活体内植入导管电极进入鞘管和离开鞘管的快速识别，具有准确性高、实时性好、自学习自适应的特点。可有效避免导管形态畸变导致的建模和标测准确性差的问题，从而有效避免医生对病灶区域的判断出错，增加医生治疗位置的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法和装置
本专利技术涉及一种磁电结合医疗定位导航方法，特别涉及一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法和装置。
技术介绍
目前，许多三维医疗定位导管装置在活体内放置具有多个阻抗采集器的导管，采用电阻抗定位的方法确定导管的位置。为提高操作者对导管打弯和旋转等操作的支撑力，通常需要在导管外加装鞘管。但加装鞘管后，同一导管电极，在位于鞘管内和位于鞘管外两种状态下，阻抗采集器采集的阻抗数据存在明显差异，这会引起导管电极定位不准确，标测出现错误，从而导致操作者对病变位置的定位错误。针对这样的问题,需要实时识别导管电极在鞘管内还是外,才能对电极采集的阻抗数据进行修正,以确保电极采集的阻抗数据没有受到鞘管的影响,实现精准定位。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法和装置。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法，步骤包括：步骤S1:设定判别模型，模型包括形态描述参数，形态描述参数与导管电极阻抗坐标数据关联的数据矩阵和/或阈值。步骤S2：采集导管电极阻抗坐标数据，并将其转换为所述模型能够识别的第二形态描述参数。步骤S3：将形态描述参数与第二形态描述参数比较，判断电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态。步骤S1的形态描述参数与导管电极阻抗坐标数据关联的数据矩阵和/或阈值，包括：电极间夹角参数矩阵、夹角参数范围矩阵、夹角参数与夹角参数范围的关系式矩阵、电极间距离参数矩阵、电极间距范围矩阵、电极间距离参数与电极间距范围的关系式矩阵、角度系数的下限阈值、角度系数的上限阈值、距离系数的下限阈值、距离系数的上限阈值。步骤S2中的第二形态描述参数，是指导管电极之间夹角系数和导管电极之间距离系数。当导管为环形时，导管电极之间夹角系数的计算公式为：其中，EAngle是导管电极之间夹角系数，是电极在环面法向量方向上夹角系数，是电极在环柄向量方向上的夹角系数，ω0是与环面与环柄之间夹角参数对应的角度修正系数，是电极在环面法向量方向上夹角系数对应的角度修正系数、是与电极在环柄向量方向上的夹角系数对应的角度修正系数，是与导管电极位置有关的夹角修正系数，ω0、是与电极位置有关的参数。N为环面上电极个数。导管电极之间距离系数的计算公式为：其中，EDistance是导管电极之间距离系数，是与导管电极位置有关的距离修正系数，是电极间距离参数，N为环面上电极个数，M为环柄上电极个数，Pi(x，y，z)为第i个电极的阻抗坐标，1≤i≤N+M-1。当导管为线形时，导管电极之间夹角系数的计算公式为：其中，EAngle是导管电极之间夹角系数，是电极在头端电极向量方向上的夹角系数，是电极在头端磁方向上的夹角系数，ω0是与头端电极向量与头端磁方向夹角参数对应的角度修正系数，是电极与头端电极向量方向上的夹角系数对应的角度修正系数，是与电极在环柄向量方向上的夹角系数对应的角度修正系数，ω0、是与电极位置有关的参数。导管电极之间距离系数的计算公式为：其中，EDistance是导管电极之间距离系数，是与导管电极位置有关的距离修正系数，是电极间距离参数，N为导管头端上电极个数，M为导管尾端上电极个数，Pi(x，y，z)为第i个电极的阻抗坐标，1≤i≤N+M-1。判断电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态，采用非人工判别模式和人工判别模式，在非人工判别模式下直接输出识别结果；在人工判别模式下，输出人工识别结果，并且在判别模型识别结果与人工识别结果不一致时，保存当前形态描述参数到学习样本集中，判别模型自我学习，更新判别模型。在非人工判别模式下直接输出识别结果，步骤为：步骤S11：出鞘状态计数累加参数和进鞘状态计数累加参数都设置为零，默认电极为出鞘状态；步骤S12：针对其中的一个电极，如果电极之间夹角系数在角度系数阈值范围内，同时电极之间距离系数在距离系数阈值范围内时，电极为出鞘状态，出鞘状态计数累加参数加1，进鞘状态计数累加参数置0；否则电极为进鞘状态，进鞘状态计数累加参数加1，出鞘状态计数累加参数置0；步骤S13：对导管上每一个电极按照步骤S12依次判断其出鞘或进鞘的状态；步骤S14：循环重复步骤S13，直到出鞘状态计数累加参数值或进鞘状态计数累加参数值大于等于判定参数，出鞘状态计数累加参数值大于等于判定参数，输出并保存“出鞘”状态结果；进鞘状态计数累加参数值大于等于判定参数，输出并保存“进鞘”状态结果；其他情况输出上一次状态结果。本专利技术还保护了一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法的装置，控制单元控制激励发放装置按照激励源V1、激励源V2、激励源V3的顺序循环依次发放激励，导管上各阻抗传感器分别采集其到电极片之间的阻抗数据，阻抗数据经过放大器进行放大处理，同时控制单元控制磁场发生器开启与关闭，开启时，导管上的磁传感器采集磁坐标数据，其特征在于，还包括运算处理器，运算处理器用于存储磁坐标数据和经过放大器放大处理后的阻抗数据，并且用于处理形态描述参数的初始化、导管电极之间夹角系数的计算、导管电极之间距离系数的计算、第二形态描述参数的转换、非人工判别模式和人工判别模式下，电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态的判别。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、实现了活体内植入导管电极进入鞘管和离开鞘管的快速识别，具有准确性高、实时性好、自学习自适应的特点。2、采用本专利技术提供的方法及装置对导管进出鞘管状态确定后，可有效避免导管形态畸变导致的建模和标测准确性差的问题，从而有效避免医生对病灶区域的判断出错，增加医生治疗位置的准确度。附图说明：图1为本专利技术一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法流程图；图2为非人工判别模式下，判断电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态流程图；图3为人工判别模式下，判断电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态流程图；图4为本专利技术实施例1环形导管所有电极都在鞘管外的示意图；图5为本专利技术实施例1环形导管第一个电极在鞘管内的示意图；图6为本专利技术实施例1环形导管第一和第二个电极在鞘管内的示意图；图7为本专利技术实施例2线形导管头端和尾端划分示意图；图8为本专利技术实施例2线形导管电极都在鞘管外的示意图；图9为本专利技术实施例2线形导管尾端第一个电极在鞘管内的示意图；图10为本专利技术实施例2线形导管尾端电极在鞘管内，导管头端电极在鞘管外的示意图；图11为本专利技术实施例2线形导管尾端电极和导管头端第一个电极在鞘管内的示意图。图12为本专利技术一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法的装置图。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法，步骤包括：/n步骤S1:设定判别模型，所述模型包括形态描述参数，所述形态描述参数与导管电极阻抗坐标数据关联的数据矩阵和/或阈值；/n步骤S2：采集导管电极阻抗坐标数据，并将其转换为所述模型能够识别的第二形态描述参数；/n步骤S3：将所述形态描述参数与所述第二形态描述参数比较，判断电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法，步骤包括：
步骤S1:设定判别模型，所述模型包括形态描述参数，所述形态描述参数与导管电极阻抗坐标数据关联的数据矩阵和/或阈值；
步骤S2：采集导管电极阻抗坐标数据，并将其转换为所述模型能够识别的第二形态描述参数；
步骤S3：将所述形态描述参数与所述第二形态描述参数比较，判断电极是进入鞘管状态还是离开鞘管状态。


2.如权利要求1所述的一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法，其特征在于，步骤S1所述的形态描述参数与导管电极阻抗坐标数据关联的数据矩阵和/或阈值，包括：电极间夹角参数矩阵、夹角参数范围矩阵、夹角参数与夹角参数范围的关系式矩阵、电极间距离参数矩阵、电极间距范围矩阵、电极间距离参数与电极间距范围的关系式矩阵、角度系数的下限阈值、角度系数的上限阈值、距离系数的下限阈值、距离系数的上限阈值中的一个或多个。


3.如权利要求1所述的一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法，其特征在于，步骤S2所述的第二形态描述参数，是指导管电极之间夹角系数和导管电极之间距离系数。


4.如权利要求3所述的一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法，其特征在于，当导管为环形时，
所述导管电极之间夹角系数的计算公式为：



其中，EAngle是导管电极之间夹角系数，是电极在环面法向量方向上夹角系数，是电极在环柄向量方向上的夹角系数，ω0是与环面与环柄之间夹角参数对应的角度修正系数，是电极在环面法向量方向上夹角系数对应的角度修正系数，是与电极在环柄向量方向上的夹角系数对应的角度修正系数，是与导管电极位置有关的夹角修正系数，ω0、是与电极位置有关的参数，N为环面上电极个数；
所述导管电极之间距离系数的计算公式为：



其中，EDistance是导管电极之间距离系数，是与导管电极位置有关的距离修正系数，是电极间距离参数，N为环面上电极个数，M为环柄上电极个数，Pi(x，y，z)为第i个电极的阻抗坐标，1≤i≤N+M-1。


5.如权利要求3所述的一种确定导管电极进入鞘管和离开鞘管的方法，其特征在于，当导管为线形时，
所述导管电极之间夹角系数的计算公式为：



其中，EAngle是导管电极之间夹角系数，是电极在头端电极向量方向上的夹角系数，是电极在头端磁方向上的夹角系数，ω0是与头端电极向量与头端磁方向夹角参数对应的角度修正系数，是电极与头端电极向量方向上的夹角系数对应的角度修正系数，是与电极在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓立，
申请(专利权)人：四川锦江电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51