一种连续扫描截面升维空间定位系统技术方案

提供一种连续扫描截面升维空间定位系统。所述系统涉及的定位方法包括如下步骤：S1、还原CT或者磁共振扫描的直角立体坐标系，确定病变最大层面，并使用两条相交的定位线或者这两条相交直线所在的三个平面确定病变中心；S2、利用两条定位线与通过体表任一拟穿刺点的穿刺线，两条定位线与穿刺线相交于病变核心点形成三个平面的几何特征，使用平面辅助显示手段分别展示两条定位线与拟穿刺点形成的两个平面，两个平面的相交线即为穿刺线，如此确定拟穿刺角度；S3、自拟穿刺点引出任一定位线的平行线，在此两根平行线间再做穿刺线的平行线，从而得到穿刺深度D。本发明专利技术可以方便快速地辅助确定拟穿刺角度和拟穿刺深度D。助确定拟穿刺角度和拟穿刺深度D。助确定拟穿刺角度和拟穿刺深度D。

【技术实现步骤摘要】
一种连续扫描截面升维空间定位系统
[0001]本申请是申请号为201910602703.4、申请日为2019年07月05日、专利技术名称为“一种连续扫描截面升维空间定位方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种连续扫描截面升维空间定位系统，属于医疗手术辅助定位方法。

技术介绍

[0003]如何根据CT或者磁共振图像上以平面显示的体内病变图像进行三维手术定位一直是具有挑战性的临床问题。其中以颅内病变的手术定位问题尤为重要。本项目即以颅脑病变定位为例阐述。传统的立体定向仪精确度高，但需要头钉固定在头皮上进行CT或者MRI扫描，体验差，使用复杂，仅适用于立体定向等高精度要求的手术。
[0004]当前最先进的解决方案是导航技术，也被称为无框架立体定向技术，即使用计算机辅助将CT或者磁共振生成的影像学数据通过体表标记和人体进行匹配，从而进行图像融合，通过示踪棒或者虚拟现实眼镜反馈给术者，指导手术。但导航设备昂贵，使用繁琐，容易损坏，在国内仅少数医院有条件配备。
[0005]一些临床工作者借鉴传统的立体定向仪设计了各种简化版的体外标记体系，患者佩戴这一类标记接受CT或者磁共振扫描后再通过一系列的测量计算进行病变定位进一步确定穿刺角度及深度，这一类的设备有的需要借助计算机进行重建及测算，有的需要进行繁琐的测量及运算，使用起来并不容易。
[0006]还有一些临床工作者通过对解剖的深刻理解，创立了结合CT的各种体表划线及定位方法，辅助进行穿刺定位，这一类技术很大程度取决于术者的知识和经验，学习曲线高，精度有限，临床推广困难。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在提供一种连续扫描截面升维空间定位系统，该定位系统可以利用CT或者磁共振平片方便快速地辅助确定拟穿刺角度和拟穿刺深度D。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0009]一种连续扫描截面升维空间定位系统，包括：病变最大层面确定模块，用于确定病变最大层面和病变最大层面中的病变核心点；定位线确定模块，用于基于所述病变最大层面，利用平面辅助显示手段确定定位线；所述定位线的交点为所述病变核心点；穿刺线确定模块，用于根据所述定位线和拟穿刺点确定穿刺线；不同定位线与拟穿刺点分别形成的不同平面相交于所述穿刺线；所述穿刺线对应的角度为穿刺角度；穿刺深度获取模块，用于基于平行四边形对边等长原理，利用定位线、定位线对应的平行线和穿刺线确定穿刺深度。
[0010]在一些实施方式中，所述病变最大层面确定模块，包括：基线平面确定单元，用于在患者躯体还原至接受CT或磁共振时的扫描位置的情况下，根据解剖标识或扫描时的皮肤标记物确定基线平面；病变最大层面确定单元，用于结合基线平面，通过阅读CT或磁共振平
片确定病变最大层面；所述病变最大层面包括病变核心点；距离确定单元，用于根据扫描的层厚读取病变最大层面和基线平面之间的高度差，并量取病变核心点与颅脑矢状位中线的距离和病变核心点距离额部最高处的垂直距离。
[0011]基于上述实施方式，所述定位线确定模块，包括：标记杆设置单元，用于基于病变最大层面和基线平面之间的高度差、病变核心点与颅脑矢状位中线的距离和病变核心点距离额部最高处的垂直距离，在定位板上分别设置标记杆；所述标记杆上设置有一字线激光器；定位线确定单元，用于针对一字线激光器对应的激光面分别确定交线；所述交线包括正位定位线和侧位定位线。
[0012]在一些实施方式中，所述穿刺线确定模块，包括：定位杆设置单元，用于基于定位线在患者体表设置定位杆；所述定位杆上设置有一字线激光器；一字线激光器调整单元，用于调整定位杆上的一字线激光器使得激光投射线均通过拟穿刺点；穿刺线确定单元，用于确定不同一字线激光器的激光面的交线为穿刺线。
[0013]在一些实施方式中，不同定位杆上的一字线激光器所发出的激光颜色不同。
[0014]在一些实施方式中，所述定位线包括分别对应于第一定位杆和第二定位杆的定位线；所述穿刺深度获取模块，包括：定位平行线确定单元，用于根据所述第一定位杆或第二定位杆对应的定位线构建定位杆平行线；穿刺针平行线构建单元，用于构建对应于穿刺线的穿刺针平行线；穿刺深度确定单元，用于确定穿刺针平行线被所述定位线和定位杆平行线截取的长度为穿刺深度。
[0015]在一些实施方式中，所述系统应用于患者头部和/或患者胸部。
[0016]本专利技术还涉及一种连续扫描截面升维空间定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0017]S1、还原人体CT或者磁共振扫描的直角立体坐标系，确定病变最大层面，并使用两条相交的定位线或者这两条相交直线所在的三个平面确定病变中心；
[0018]S2、利用两条定位线与通过体表任一拟穿刺点的穿刺线，两条定位线与穿刺线相交于病变核心点形成三个平面的几何特征，使用平面辅助显示手段分别显示两条定位线与拟穿刺点形成的两个平面，两个平面的相交线即为穿刺线，如此确定拟穿刺角度；
[0019]S3、根据平行四边形对边等长原理自拟穿刺点引出任一定位线的平行线，在此两根平行线间再做穿刺线的平行线，从而得到穿刺深度D。
[0020]由此，利用本专利技术的定位方法可以确定经体表任一点到达体内深部某靶点的角度及深度，在体外还原人体CT或者磁共振扫描的直角立体坐标系，确定病变最大层面，并在体外使用两条相交的定位线或者这两条相交直线所在的三个平面确定病变中心，利用两条定位线与通过体表任一拟穿刺点的穿刺线三线相交于病变核心点形成三个平面的几何特征，使用激光或者其它平面辅助显示手段分别显示拟穿刺点与两条定位线形成的两个平面，两平面相交线即确定拟穿刺角度，根据平行四边形对边相等原理引出平行线即可直接测量拟穿刺深度。
[0021]根据本专利技术的实施例，还可以对本专利技术作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：
[0022]在本专利技术中，上述步骤S1具体包括：
[0023]S11、阅读CT或者磁共振平片，确定扫描基线，调整患者躯体(此处以头部为例)角度，还原患者接受CT或者磁共振时的扫描位置，并与平面辅助显示手段的投影线吻合；
[0024]S12、通过CT或者磁共振平片确定病变所在最大层面与基线之间的距离，平移平面辅助显示手段到该病变所在最大层面，并在患处表面相应位置标记划线；
[0025]S13、根据病变中心在该病变所在最大层面的纵向距离和横向距离，从而确定正位定位线和侧位定位线，正位定位线和侧位定位线在患处的内交点即为病变中心，并使用两根标记杆固定在患处表面。
[0026]在本专利技术中，上述步骤S2具体包括：
[0027]S21、自患处表面任一拟穿刺点P引出拟穿刺点P分别与两根标记杆所代表的直线形成的两个平面，优选采用不同颜色的激光线同时照亮拟穿刺点和某条定位线(即标记杆)即形成两平面；
[0028]S22、将穿刺针放在拟穿刺点P上，调整角度，当两条激光线同时照亮穿刺针即确定拟穿刺角度。
[0029]根据权利要求3所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续扫描截面升维空间定位系统，其特征在于，包括：病变最大层面确定模块，用于确定病变最大层面和病变最大层面中的病变核心点；定位线确定模块，用于基于所述病变最大层面，利用平面辅助显示手段确定定位线，其中所述定位线的交点为所述病变核心点；穿刺线确定模块，用于根据所述定位线和拟穿刺点确定穿刺线，其中不同定位线与拟穿刺点分别形成的不同平面相交于所述穿刺线，所述穿刺线对应的角度为穿刺角度；穿刺深度获取模块，用于基于平行四边形对边等长原理，利用定位线、定位线对应的平行线和穿刺线确定穿刺深度。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述病变最大层面确定模块，包括：基线平面确定单元，用于在患者躯体还原至接受CT或磁共振时的扫描位置的情况下，根据解剖标识或扫描时的皮肤标记物确定基线平面；病变最大层面确定单元，用于结合基线平面，通过阅读CT或磁共振平片确定病变最大层面，其中所述病变最大层面包括病变核心点；距离确定单元，用于根据扫描的层厚读取病变最大层面和基线平面之间的高度差，并量取病变核心点与颅脑矢状位中线的距离和病变核心点距离额部最高处的垂直距离。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述定位线确定模块包括：标记杆设置单元，用于基于病变最大层面和基线平面之间的高度差、病变核心点与颅脑矢状位中线的距离和病变核心点距离额部最...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凌云，
申请(专利权)人：湖南卓世创思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：