基于CT引导的DSA激光辅助定位方法以及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于CT引导的DSA激光定位方法以及相关装置。该方法包括获得通过所述CT扫描标注出的病灶靶点以及进针点；确定所述DSA初始摆位以及病患初始摆位；基于所述DSA初始摆位，将所述病灶靶点以及所述进针点在所述DSA中进行坐标转换；根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，如果判断所述病患初始摆位不满足预设进针操作的条件，则根据对所述DSA的调整结果调整所述激光定位灯的角度和位置，以使所述激光定位灯投射的激光指示交线保持指示并模拟出所述进针点和所述进针角度。本申请激光辅助定位方法得到进针线路，便于方便、快捷、准确地完成相关操作。准确地完成相关操作。准确地完成相关操作。

【技术实现步骤摘要】
基于CT引导的DSA激光辅助定位方法以及相关装置


[0001]本申请涉及医疗、计算机软件领域，具体而言，涉及一种基于CT引导的DSA激光辅助定位方法以及相关装置。

技术介绍

[0002]介入治疗(Interventional Treatment)是近年迅速发展起来的一门融合了影像诊断和临床治疗于一体的新兴学科。介入治疗的技术特点是利用CT、MRI的图像进行手术前的规划，并利用磁导航、激光定位系统等辅助装置进行进针引导，手术中利用数字减影血管造影机(DSA)，CT，MRI，B超等影像设备的引导下，通过穿刺针、导管及其他介入器材，通过人体自然孔道或微小的创口将特定的器械导入人体病变部位进行微创治疗。
[0003]相关技术中，基于CT引导下经皮穿刺介入手术中，医生依据CT扫描图像中确定病灶的位置、进针路径。通过辅助激光定位装置利用定位格栅进行扫描后，根据医生规划好穿刺路径和皮肤进针点后，手动调节定位激光线的位置和角度。然而此过程操作使用复杂且精度低，还需要在不同的设备间来回切换。
[0004]针对相关技术中基于CT引导的DSA中辅助定位方法的效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于提供一种基于CT引导的DSA激光定位方法以及相关装置，以解决基于CT引导的DSA中辅助定位方法的效果不佳的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于CT引导的DSA激光辅助定位方法。
[0007]根据本申请的基于CT引导的DSA激光定位方法包括：获得通过所述CT扫描标注出的病灶靶点以及进针点；确定所述DSA初始摆位以及病患初始摆位；基于所述DSA初始摆位，将所述病灶靶点以及所述进针点在所述DSA中进行坐标转换，其中，所述病灶靶点与所述进针点在所述CT和所述DSA的两个系统之间的坐标具有对应关系；根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，并计算出所述进针点和进针角度，其中所述运动部件至少包括如下之一：DSA主机架、导管床、探测器、激光定位灯，所述激光定位灯至少包括两个；如果判断所述病患初始摆位不满足预设进针操作的条件，则根据对所述DSA的调整结果调整所述激光定位灯的角度和位置，以使所述激光定位灯投射的激光指示交线保持指示并模拟出所述进针点和所述进针角度，其中，所述进针点和所述进针角度用于确定进针线路。
[0008]进一步地，所述病灶靶点与所述进针点在所述CT和所述DSA的两个系统之间的坐标具有对应关系，包括：所述CT与所述DSA共同使用所述导管床且将CT主机架与所述DSA主机架的坐标保持一致。
[0009]进一步地，所述所述CT与所述DSA共同使用所述导管床且将CT主机架与所述DSA主
机架的坐标保持一致，包括：将所述CT的坐标系C0设置为主坐标系且原点位于所述CT的扫描中心；将所述DSA的坐标系C
DSA
设置为原点位于所述C0坐标系中(0，0，
‑
T
offset
),其中，所述T
offset
为主坐标系原点C0与DSA坐标系原点在Z轴向的距离，所述C
DSA
坐标系绕C
DSA
坐标系的Z轴旋转时旋转角度为θDSA，顺时针角度为正，逆时针角度为负；建立所述C
DSA
坐标系中任意点的坐标到所述C0坐标系中任意点的坐标系变换关系。
[0010]进一步地，所述获得通过所述CT扫描标注出的病灶靶点以及进针点，包括：至少两个所述激光定位灯分别安装在与所述探测器正交的两个平面上，且每个所述激光定位灯均具有两个运动自由度，其中，第一激光定位灯沿Z轴直线运动且绕X轴摆动；第二激光定位灯沿X轴直线运动且绕Z轴摆动；当所述第一激光定位灯和所述第二激光定位灯发射的扇形光束随所述DSA主机架运动以及所述探测器运动的过程中，所述第一激光定位灯和所述第二激光定位灯运动相交于一空间直线得到相交线L，且L在床板或物体表面形成十字相交点；获得通过所述CT扫描标注出的病灶靶点A并选择出进针点B，其中所述病灶靶点A与所述进针点B确定出一条直线L1；当调整所述DSA摆位以及所述两个所述激光定位灯的摆位的过程中，使得相交线L与直线L1重合后，确定出所述进针点、进针方向。
[0011]进一步地，所述根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，并计算出所述进针点和进针角度，其中所述运动部件至少包括如下之一：DSA主机架、导管床、探测器、激光定位灯，所述激光定位灯至少包括两个，之前还包括：设置所述探测器、激光定位灯的坐标系，所述探测器的坐标系C
DET
原点位于所述探测器的表面中心，在所述DSA的坐标系C
DSA
中的坐标为(X
DET
，Y
DET
，Z
DET
)，其中，所述Y为变量与所述探测器在Y方向上探测器垂直距离SID位置相关；所述激光定位灯包括第一激光定位灯坐标系C
La
和第二激光定位灯坐标系C
Lb
。
[0012]进一步地，所述根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，并计算出所述进针点和进针角度，其中所述运动部件至少包括如下之一：DSA主机架、导管床、探测器、激光定位灯，所述激光定位灯至少包括两个，还包括：所述病灶靶点M和N通过移动所述导管床、旋转所述DSA主机架、移动所述探测器之后，确定在所述探测器坐标系C
DET
的坐标位置信息；根据所述坐标位置信息，计算出所述M、所述N两点在坐标系C
DET
中的坐标M
DET
和N
DET
；根据所述所述M、所述N两点在坐标系C
DET
中的坐标M
DET
和N
DET
，计算出所述激光定位灯移动的位置以及角度。
[0013]进一步地，所述根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，并计算出所述进针点和进针角度，其中所述运动部件至少包括如下之一：DSA主机架、导管床、探测器、激光定位灯，所述激光定位灯至少包括两个，包括：将所述M
DET
和所述N
DET
投影到X
‑
Y平面，得到Mxy和Nxy，其坐标为M
DET
和B
DET
的X、Y坐标，确定出所述激光定位灯中的第一激光定位灯所转动的角度θ
La
和O
La
的坐标信息；确定O
La
的坐标(X
La
，Y
La
，Z
La
)中变量X
La
的坐标信息；将M
DET
和Z
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CT引导的DSA激光辅助定位方法，其特征在于，包括：获得通过所述CT扫描标注出的病灶靶点以及进针点；确定所述DSA初始摆位以及病患初始摆位；基于所述DSA初始摆位，将所述病灶靶点以及所述进针点在所述DSA中进行坐标转换，其中，所述病灶靶点与所述进针点在所述CT和所述DSA的两个系统之间的坐标具有对应关系；根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，并计算出所述进针点和进针角度，其中所述运动部件至少包括如下之一：DSA主机架、导管床、探测器、激光定位灯，所述激光定位灯至少包括两个；如果判断所述病患初始摆位不满足预设进针操作的条件，则根据对所述DSA的调整结果调整所述激光定位灯的角度和位置，以使所述激光定位灯投射的激光指示交线保持指示并模拟出所述进针点和所述进针角度，其中，所述进针点和所述进针角度用于确定进针线路。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述病灶靶点与所述进针点在所述CT和所述DSA的两个系统之间的坐标具有对应关系，包括：所述CT与所述DSA共同使用所述导管床且将CT主机架与所述DSA主机架的坐标保持一致。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述所述CT与所述DSA共同使用所述导管床且将CT主机架与所述DSA主机架的坐标保持一致，包括：将所述CT的坐标系C0设置为主坐标系且原点位于所述CT的扫描中心；将所述DSA的坐标系C
DSA
设置为原点位于所述C0坐标系中(0，0，
‑
T
offset
),其中，所述T
offset
为主坐标系原点C0与DSA坐标系原点在Z轴向的距离，所述C
DSA
坐标系绕C
DSA
坐标系的Z轴旋转时旋转角度为θDSA，顺时针角度为正，逆时针角度为负；建立所述C
DSA
坐标系中任意点的坐标到所述C0坐标系中任意点的坐标系变换关系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得通过所述CT扫描标注出的病灶靶点以及进针点，包括：至少两个所述激光定位灯分别安装在与所述探测器正交的两个平面上，且每个所述激光定位灯均具有两个运动自由度，其中，第一激光定位灯沿Z轴直线运动且绕X轴摆动；第二激光定位灯沿X轴直线运动且绕Z轴摆动；当所述第一激光定位灯和所述第二激光定位灯发射的扇形光束随所述DSA主机架运动以及所述探测器运动的过程中，所述第一激光定位灯和所述第二激光定位灯运动相交于一空间直线得到相交线L，且L在床板或物体表面形成十字相交点；获得通过所述CT扫描标注出的病灶靶点A并选择出进针点B，其中所述病灶靶点A与所述进针点B确定出一条直线L1；当调整所述DSA摆位以及所述两个所述激光定位灯的摆位的过程中，使得相交线L与直线L1重合后，确定出所述进针点、进针方向。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，并计算出所述进针点和进针角度，其中所述运动部件至少包括如下之一：DSA主机架、导管床、探测器、激光定位灯，所
述激光定位灯至少包括两个，之前还包括：设置所述探测器、激光定位灯的坐标系，所述探测器的坐标系C
DET
原点位于所述探测器的表面中心，在所述DSA的坐标系C
DSA
中的坐标为(X
DET
，Y
DET
，Z
DET
)，其中，所述Y为变量与所述探测器在Y方向上探测器垂直距离SID位置相关；所述激光定位灯包括第一激光定位灯坐标系C
La
和第二激光定位灯坐标系C
Lb
；其中，所述第一激光定位灯坐标系C
La
的初始位为：原点在坐标系C
DET
下的坐标为(X
La
，Y
La
，Z
La
)，该坐标系沿X轴移动，同时绕Z轴旋转，顺时针角度为正，逆时针角度为负，所述第一激光定位灯位于所述探测器的正侧面靠近床侧，原心位于激光面上；第二激光定位灯坐标系C
Lb
的初始位为：原点在坐标系C
DET
下的坐标为(X
Lb
，Y
Lb
，Z
Lb
)，该坐标系沿Z轴移动，同时绕X轴旋转，顺时针角度为正，逆时针角度为负，所述第二激光定位灯位于所述探测器的一侧面，原心位于激光面上。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述病灶靶点以及所述进针点在世界坐标系中的空间位置，计算所述DSA中运动部件的空间位置，并计算出所述进针点和进针角度，其中所述运动部件至少包括如下之一：DSA主机架、导管床、探测器、激光定位灯，所述激光定位灯至少包括两个，还包括：所述病灶靶点M和N通过移动所述导管床、旋转所述DSA主机架、移动所述探测器之后，确定在所述探测器坐标系C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：任敬轶，齐畅，刘华湘，
申请(专利权)人：赛诺威盛科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：