一种血管介入手术中导丝导航系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种血管介入手术中导丝导航系统及方法，该系统包括：C形臂X射线成像装置，用于生成患者病变部位血管的造影图像，并将造影图像发送至影像处理器；第一定位传感器，设置于C形臂X射线成像装置上；第二定位传感器，设置于导丝的端部；第三定位传感器，设置于C形臂X射线成像装置的平板探测器上；定位仪，定位仪用于获取第一定位传感器的第一空间坐标、第二定位传感器的第二空间坐标、第三定位传感器的第三空间坐标，并将第一空间坐标、第二空间坐标和第三空间坐标发送至影像处理器；影像处理器，用于完成导丝的导航。该方案可以减少进行X射线血管造影成像的频率，降低辐射损伤，提高介入手术效率。高介入手术效率。高介入手术效率。

【技术实现步骤摘要】
一种血管介入手术中导丝导航系统及方法


[0001]本专利技术属于影像引导介入
，特别涉及一种血管介入手术中导丝导航系统及方法。

技术介绍

[0002]在血管介入手术中，X射线二维透视成像引导下的手术介入是目前最为广泛的解决方案。在手术过程中，需要医生经常性的对病人病灶部位血管进行成像，从而掌握执行介入的导丝等介入器械与血管之间的相对位置关系，确保介入器件能正确抵达病灶部位，并且避免介入器械损伤血管等关键解剖结构，以免造成并发症。X射线成像会对病人及医生造成辐射伤害；为了观察血管的解剖结构，往往需要多次、持续对病人施打造影剂；介入流程经常被X射线成像打断，手术耗时长，且严重依赖医生经验。
[0003]追踪导丝尖端的方法、系统及存储介质(专利申请号：CN201910402245.X，公开日：2019.9.27)提供了一种通过在X射线透视图像中提取特征点并根据特征点进行聚类，将每帧图像分割为多个包含导丝尖端候选者的目标区域，根据候选者在特定时间段内的运动幅度以及导丝尖端的特性从多个导丝尖端候选者中确定导丝尖端的导丝追踪方法。
[0004]一种医学影像中的导丝追踪方法、装置、设备及存储介质(专利申请号：CN201710885851.2，公开日：2020.12.25)提供了一种根据当前图像中导丝分布区域的导丝重心截取下一帧图像的导丝分布区域，在其中提取下一帧图像中导丝分布区域的导丝重心和导丝形态点集的循环方法。
[0005]导管/导丝跟踪方法、装置及扫描设备(专利申请号：CN202010182423.5，公开日：2020.7.24)提供了一种导管/导丝跟踪方法、装置及扫描设备，通过获取包含导丝/导管的端点的扫描图像，确定所述端点相对于预设的基准点的方向和距离，根据所述距离，得到扫描机架的移动距离，控制机架移动。
[0006]血管介入手术中介入器械端点实时定位系统、方法、装置(专利申请号：CN202011325869.5，公开日：2021.6.29)提出以深度学习的方法对X射线透视图像中介入器械端点进行实时定位。

技术实现思路

[0007]本说明书实施例的目的是提供一种血管介入手术中导丝导航系统及方法。
[0008]为解决上述技术问题，本申请实施例通过以下方式实现的：
[0009]第一方面，本申请提供一种血管介入手术中导丝导航系统，该系统包括：
[0010]C形臂X射线成像装置，用于生成患者病变部位血管的造影图像，并将造影图像发送至影像处理器；
[0011]第一定位传感器，设置于C形臂X射线成像装置上；
[0012]第二定位传感器，设置于导丝的端部；
[0013]第三定位传感器，设置于C形臂X射线成像装置的平板探测器上；
[0014]定位仪，定位仪用于获取第一定位传感器的第一空间坐标、第二定位传感器的第二空间坐标、第三定位传感器的第三空间坐标，并将第一空间坐标、第二空间坐标和第三空间坐标发送至影像处理器；
[0015]影像处理器，用于根据造影图像、第一空间坐标、第二空间坐标及第三空间坐标完成导丝的导航。
[0016]在其中一个实施例中，C形臂X射线成像装置还包括X射线光源，第三定位传感器在X射线光源投向平板探测器的光路上。
[0017]在其中一个实施例中，第一定位传感器和第三定位传感器采用磁定位传感器或光学定位传感器。
[0018]在其中一个实施例中，第二定位传感器采用磁定位传感器。
[0019]在其中一个实施例中，磁定位传感器为无线磁定位传感器或有线磁定位传感器。
[0020]第二方面，本申请提供一种血管介入手术中导丝导航方法，采用第一方面的血管介入手术中导丝导航系统，该方法包括：
[0021]获取患者病变部位血管的影像图像；
[0022]实时获取导丝端部的第二定位传感器的第二空间坐标；
[0023]根据第二空间坐标与影像图像，确定导丝与血管的实时位置关系；
[0024]根据导丝与血管的实时位置关系，引导导丝完成血管介入手术。
[0025]在其中一个实施例中，影像图像为采用C形臂X射线成像装置生成的造影图像；
[0026]根据第二空间坐标与影像图像，确定导丝与血管的实时位置关系，包括：
[0027]将第二空间坐标转换为在平板探测器坐标系中投影坐标；
[0028]将投影坐标的轨迹与造影图像进行叠加显示，确定导丝与血管的实时位置关系。
[0029]在其中一个实施例中，将第二空间坐标转换为在平板探测器坐标系中投影坐标，包括：
[0030]获取C形臂X射线成像装置中X射线光源与第一定位传感器的相对位置坐标、第一定位传感器的第一空间坐标及X射线光源与平板探测器的距离；
[0031]根据第二空间坐标、相对位置坐标、第一空间坐标及距离，确定投影坐标。
[0032]在其中一个实施例中，影像图像为三维影像图像；
[0033]根据第二空间坐标与影像图像，确定导丝与血管的实时位置关系，包括：
[0034]获取根据三维影像图像规划的手术路径；
[0035]将三维影像图像、手术路径与C形臂X射线成像装置的坐标系进行对准；
[0036]将第二空间坐标的轨迹与三维影像图像及手术路径进行叠加显示，确定导丝与血管的实时位置关系。
[0037]在其中一个实施例中，影像图像为经过实时呼吸门控信号进行呼吸补偿后的影像图像。
[0038]由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，该方案无需从X射线透视图像的灰度信息中提取特征，进而获取导丝的位置，因此在介入手术过程中，无需全程对病人进行X射线透视成像，能极大的减少病人和医生所受的辐射伤害，并且具有更好的精度和稳定性，提高了手术效率。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本申请提供的血管介入手术中导丝导航系统的结构示意图；
[0041]图2为本申请提供的第一定位传感器的安装示意图；
[0042]图3为本申请提供的第三定位传感器的安装示意图；
[0043]图4为本申请提供的血管介入手术中导丝导航系统标定示意图；
[0044]图5为本申请提供的血管介入手术中导丝导航方法的流程示意图；
[0045]图6为本申请提供的坐标系定义图。
具体实施方式
[0046]为了使本
的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血管介入手术中导丝导航系统，其特征在于，所述系统包括：C形臂X射线成像装置，用于生成患者病变部位血管的造影图像，并将所述造影图像发送至影像处理器；第一定位传感器，设置于所述C形臂X射线成像装置上；第二定位传感器，设置于所述导丝的端部；第三定位传感器，设置于所述C形臂X射线成像装置的平板探测器上；定位仪，所述定位仪用于获取所述第一定位传感器的第一空间坐标、所述第二定位传感器的第二空间坐标、所述第三定位传感器的第三空间坐标，并将所述第一空间坐标、所述第二空间坐标和所述第三空间坐标发送至所述影像处理器；影像处理器，用于根据所述造影图像、所述第一空间坐标、所述第二空间坐标及所述第三空间坐标完成所述导丝的导航。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述C形臂X射线成像装置还包括X射线光源，所述第三定位传感器在所述X射线光源投向所述平板探测器的光路上。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一定位传感器和所述第三定位传感器采用磁定位传感器或光学定位传感器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二定位传感器采用磁定位传感器。5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述磁定位传感器为无线磁定位传感器或有线磁定位传感器。6.一种血管介入手术中导丝导航方法，采用权利要求1
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5任一项所述的血管介入手术中导丝导航系统，其特征在于，所述方法包括：获取患者病变部位血管的影像图像；实时获取导丝端部的第二定位传感器的第二空间坐标；根据所述第二空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈垦，温铁祥，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：