磁定位振动补偿方法、系统和计算机可读存储介质技术方案

本说明书提供了磁定位振动补偿方法、系统和计算机可读存储介质。基于该方法，在手术过程中可以实时监测磁场发生器是否发生振动；其中，所述磁场发生器用于配合电磁传感器进行手术导航；在确定磁场发生器发生振动的情况下，可以根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数；再利用振动补偿参数，进行相应的振动补偿，以使得电磁传感器所采集的位置坐标符合手术导航的精度要求。从而可以有效地减少手术过程中由于磁场发生器振动所产生的误差，提高电磁传感器所采集到的位置坐标的精度，进而可以基于上述位置坐标精准地进行手术导航并完成相应的手术操作，减少患者的手术风险。减少患者的手术风险。减少患者的手术风险。

【技术实现步骤摘要】
磁定位振动补偿方法、系统和计算机可读存储介质


[0001]本说明书属于医疗设备
，尤其涉及磁定位振动补偿方法、系统和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，诸如手术机器人等医疗设备开始引入并使用磁定位手术导航系统，来辅助完成手术操作。通常磁定位手术导航系统，可以通过电磁传感器在磁场发生器的配合下，采集得到手术过程中相关的位置数据；再通过将所采集到的位置数据映射到基于医学影像所构建的三维模型中来实现手术导航。
[0003]但是，基于现有方法，具体实施时，磁场发生器在手术过程中容易发生振动，进而导致导航定位出现误差，影响手术导航精度，对患者的手术造成风险。
[0004]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本说明书提供了一种磁定位振动补偿方法、系统和计算机可读存储介质，可以有效地减少手术过程中由于磁场发生器振动所产生的误差，提高电磁传感器所采集到的位置坐标的精度，进而可以精准地导航并完成具体的手术操作，减少患者的手术风险。
[0006]本说明书提供了一种磁定位振动补偿方法，包括：监测磁场发生器是否发生振动；其中，所述磁场发生器用于配合电磁传感器进行手术导航；在确定磁场发生器发生振动的情况下，根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数；并利用振动补偿参数，进行相应的振动补偿。
[0007]本说明书还提供了一种磁定位振动补偿系统，至少包括：处理器，以及运动检测单元；其中，所述运动检测单元用于监测磁场发生器是否发生振动；其中，所述磁场发生器用于配合电磁传感器进行手术导航；并在确定磁场发生器发生振动的情况下，根据预设的补偿规则，采集与振动相关的运动参数；所述处理器用于利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数；利用振动补偿参数，进行相应的振动补偿。
[0008]本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现以下步骤：监测磁场发生器是否发生振动；其中，所述磁场发生器用于配合电磁传感器进行手术导航；在确定磁场发生器发生振动的情况下，根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数；并利用振动补偿参数，进行相应的振动补偿。
[0009]基于本说明书提供的磁定位振动补偿方法、系统和计算机可读存储介质，在手术过程中可以实时监测磁场发生器是否发生振动；其中，所述磁场发生器用于配合电磁传感器进行手术导航；在确定磁场发生器发生振动的情况下，可以根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数；再利用振动补偿参数，及时进行相应的振动补偿，以使得电磁传感器所采集到的位置坐标符合手术导航的精度要求。从
而可以有效地减少手术过程中由于磁场发生器振动所产生的误差，提高电磁传感器所采集到的位置坐标的精度，进而可以基于上述位置坐标，精准地进行手术导航并完成相应的手术操作，减少患者的手术风险。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本说明书实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本说明书的一个实施例提供的磁定位振动补偿方法的流程示意图；
[0012]图2是应用本说明书实施例提供的磁定位振动补偿方法的一个场景示意图；
[0013]图3是在磁场发生器上方布设使用惯性传感器的一个实施例示意图；
[0014]图4是利用所布设的惯性传感器对磁场发生器进行振动补偿的一个实施例示意图；
[0015]图5是在磁场发生器上方布设使用深度相机的一个实施例示意图；
[0016]图6是利用所布设的深度相机对磁场发生器进行振动补偿的一个实施例示意图；
[0017]图7是利用所布设的防抖装置对磁场发生器进行振动补偿的一个实施例示意图；
[0018]图8是利用所布设的调制阻尼器对磁场发生器进行振动补偿的一个实施例示意图；
[0019]图9是布设调制阻尼器时的实施例示意图；
[0020]图10是基于预设的第四补偿规则确定振动频率的实施例示意图；
[0021]图11是利用调制阻尼器进行多轮振动补偿的一个实施例示意图；
[0022]图12是本说明书的一个实施例提供的磁定位振动补偿系统的结构组成示意图；
[0023]图13是本说明书的一个实施例提供的磁定位振动补偿装置的结构组成示意图。
具体实施方式
[0024]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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
[0025]参阅图1所示，本说明书实施例提供了一种磁定位振动补偿方法。具体实施时，该方法可以包括以下内容：
[0026]S101：监测磁场发生器是否发生振动；其中，所述磁场发生器用于配合电磁传感器进行手术导航；
[0027]S102：在确定磁场发生器发生振动的情况下，根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数；并利用振动补偿参数，进行相应的振动补偿，以使得电磁传感器所采集的位置坐标符合手术导航的精度要求。
[0028]在一些实施例中，上述磁定位振动补偿方法具体可以应用于诸如手术机器人、医生控制台、患者手术台、电磁导航手术系统等需要进行手术导航的医疗设备中。
[0029]以电磁导航手术系统为例，参阅图2所示，具体可以包括：磁场发生器1、电磁传感器2、手术台车3，以及医学影像设备4(例如，图像台车等)。其中，上述磁场发生器1具体可以通过调整臂等结构布设于手术台车3的上方，并面向手术台车3发射磁场信号。
[0030]具体手术前，患者可以躺于手术台车3上，医学影像设备4可以通过采集并利用相关影像生成相应的术前三维模型。
[0031]具体手术时，可以在磁场发生器1的配后下，通过电磁传感器2在患者体内采集相关的特征位置的位置坐标，并将上述特征位置的位置坐标与术前三维模型进行配准，建立得到术中患者坐标系到术前三维模型坐标系之间的映射关系。进而，在手术过程中，可以通过上述电磁传感器2采集实时的位置坐标；并基于相应的映射关系，将所采集到的位置坐标反映到三维模型中，以实现术中的定位导航，从而可以精准地辅助完成针对患者的手术操作。
[0032]但是，在手术过程中，上述磁场发生器1很容易由于患者呼吸的影响、意外的触碰，或者自身刚度的不足等原因发生振动，使得电磁坐标系产生位移，使得与通过电磁传感器1所采集到的位置坐标所在的坐标系不一致。进而导致所建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁定位振动补偿方法，其特征在于，包括：监测磁场发生器是否发生振动；其中，所述磁场发生器用于配合电磁传感器进行手术导航；在确定磁场发生器发生振动的情况下，根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数；并利用振动补偿参数，进行相应的振动补偿。2.根据权利要求1所述的磁定位振动补偿方法，其特征在于，监测磁场发生器是否发生振动，包括：每间隔预设的时间间隔采集磁场发生器的加速度；检测所采集到的磁场发生器的加速度是否大于预设的加速度下限值；在确定所采集到的磁场发生器的加速度大于预设的加速度下限值的情况下，确定磁场发生器发生振动。3.根据权利要求1所述的磁定位振动补偿方法，其特征在于，根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数，包括：根据预设的第一补偿规则，采集磁场发生器在振动过程中的多个时间点的第一类运动参数；其中，第一类运动参数包括：基于电磁坐标系的沿坐标轴的位移加速度和围绕坐标轴的角加速度；根据多个时间点的第一类运动参数，确定出磁场发生器在振动过程中的位移和转动角度；根据磁场发生器在振动过程中的位移和转动角度，确定出第一坐标系变换矩阵，作为相匹配的振动补偿参数。4.根据权利要求1所述的磁定位振动补偿方法，其特征在于，根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参数，确定出相匹配的振动补偿参数，包括：根据预设的第二补偿规则，采集磁场发生器中目标点基于相机坐标系的振动后的第一位置坐标，以及磁场发生器中目标点基于电磁坐标系的振动后的第二位置坐标；根据目标点的振动后的第一位置坐标和目标点的振动后的第二位置坐标，确定出振动后的电磁坐标系与相机坐标的映射关系；根据振动后的电磁坐标系与相机坐标系的映射关系，确定出坐标系第二变换矩阵，作为相匹配的振动补偿参数。5.根据权利要求4所述的磁定位振动补偿方法，其特征在于，根据振动后的电磁坐标系与相机坐标系的映射关系，确定出坐标系第二变换矩阵，包括：获取磁场发生器中目标点基于相机坐标系的振动前的第一位置坐标，以及磁场发生器中目标点基于电磁坐标系的振动前的第二位置坐标；根据目标点的振动前的第一位置坐标和目标点的振动前的第二位置坐标，确定出振动前的电磁坐标系与相机坐标的映射关系；根据振动后的电磁坐标系与相机坐标系的映射关系、振动前的电磁坐标系与相机坐标的映射关系，确定出坐标系变换矩阵。6.根据权利要求3或4所述的磁定位振动补偿方法，其特征在于，利用振动补偿参数，进行相应的振动补偿，包括：获取电磁传感器当前采集的位置坐标；
利用所述振动补偿参数，通过修正所述位置坐标，进行基于算法的振动补偿。7.根据权利要求1所述的磁定位振动补偿方法，其特征在于，根据预设的补偿规则，采集并利用与振动相关的运动参...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海微创微航机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：