面向软镜的磁导航系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种面向软镜的磁导航系统和方法。该系统包括：可自由弯曲的软镜、嵌套在软镜末端的多个永磁环、体外磁定位传感器阵列、定位导航系统服务器、以及显示器；体外磁定位传感器阵列用于检测所述软镜末端的磁场信息；定位导航系统服务器与软镜、体外磁定位传感器阵列、以及显示器相连接；多个永磁环的尺寸满足：多个永磁环的内径略大于软镜的末端直径、且外径小于要应用到的人体腔道的直径。该方法包括：1.定位前的固件注册步骤；2.实际定位步骤。本发明专利技术的优点包括：1.嵌入软镜末端的为永磁环而非磁定位传感器，无需为其额外供电，节约了软镜空间；2.采用圆环形状的永磁环可直接嵌套在软镜末端，无需大范围改变软镜原有的设计，大大降低了集成成本；3.能简便地在软镜末端的不同位置加装永磁环，装配简单，可实现对软镜的不同区域进行位姿估算和形状重建。软镜的不同区域进行位姿估算和形状重建。软镜的不同区域进行位姿估算和形状重建。

【技术实现步骤摘要】
面向软镜的磁导航系统和方法


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，具体地，涉及一种面向软镜的磁导航系统和方法。

技术介绍

[0002]目前，经自然腔道的软镜手术可实现无创地对患者进行诊疗，患者恢复快。在经自然腔道的手术中，需要依靠末端柔软的软镜来完成操作。软镜深入人体内部，操纵困难，医生学习曲线长。对灵活易弯曲的软镜末端进行安全，快速，准确的定位和重建是个重要问题。目前常用的定位跟踪方式是X光定位，超声定位和依据内镜图像定位，其中X光定位精度高但患者和医护人员会受到电离辐射，不利于健康；超声定位无辐射，但定位精度差、分辨率低；依据内镜图像定位也是无辐射的一种方案，但该方案三维立体定位难，严重依赖医生的经验和手法。
[0003]磁定位技术具有对人体安全无辐射，定位速度快，定位精度高等显著优势，且不受人体遮挡，可对体内医疗器械进行定位跟踪。其采用的技术路线是对套在软镜末端的几组永磁环进行定位跟踪，并根据定位结果重建出软镜末端位置、方向和形状信息。
[0004]基于磁场的定位跟踪技术利用一个或者多个磁源在空间中产生磁场，利用传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向软镜(4)的磁导航系统，其特征在于，所述面向软镜(4)的磁导航系统包括：可自由弯曲的软镜(4)、嵌套在所述软镜(4)末端的多个永磁环(1,2,3)、体外磁定位传感器阵列(5)、定位导航系统服务器(6)、以及显示器(7)；所述体外磁定位传感器阵列(5)用于检测所述软镜(4)末端的磁场信息；所述定位导航系统服务器(6)与软镜(4)、体外磁定位传感器阵列(5)、以及显示器(7)相连接；其中，所述多个永磁环(1,2,3)的尺寸满足条件：所述多个永磁环(1,2,3)的内径略大于软镜(4)的末端直径，并且所述多个永磁环(1,2,3)的外径小于要应用到的人体腔道的直径。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位导航系统服务器(6)包括位姿解算模块、以及图像融合模块，其中：所述位姿解算模块用于根据所述体外磁定位传感器阵列(5)检测软镜(4)末端的所述多个永磁环(1,2,3)产生的磁场信号，解算所述软镜(4)在人体腔道里的位姿；所述图像融合模块用于融合由所述位姿解算模块得到的所述软镜(4)在人体腔道里的位姿和术前CT模型，将镜管部分的虚拟镜管图像和器官的三维模型融合，在显示器(7)上形成三维图像。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述定位导航系统服务器(6)还包括软镜(4)末端形状重建模块，其中：所述软镜(4)末端形状重建模块用于根据所述位姿解算模块得到的多个永磁环(1,2,3)的位姿，构建基于软镜(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦岩丁，韩建达，王鸿鹏，吕博文，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：