一种抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法及系统，该方法将电磁导航支气管镜在工作过程中的状态分为三种，即常规状态

【技术实现步骤摘要】
一种抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法及系统


[0001]本专利技术属于手术导航
，涉及一种支气管镜导航方法，尤其涉及一种抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法及系统
。

技术介绍

[0002]支气管镜是呼吸系统疾病的重要诊疗器械之一，用于对支气管腔进行观察以及进行肺部组织活检等
。
支气管镜导航技术可以在支气管镜手术过程中指明器械末端在患者支气管中的位置，并引导到待观察目标以及活检目标处
。
[0003]目前的支气管镜导航技术，按照利用的信息模态，可分为电磁导航支气管镜
、
图像导航支气管镜，以及混合模态导航支气管镜等
。
电磁导航支气管镜是相对可靠并被广泛使用的技术
。
[0004]电磁导航支气管镜在器械中装有磁定位传感器，其实现过程包括：
[0005]1）对器械进行手眼标定，得到器械末端坐标系和磁定位传感器坐标系之间的坐标变换矩阵（以下简称“手眼标定坐标变换矩阵”）
。
两个坐标系的示意图如图1所示
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法，其特征在于，所述方法包括：针对电磁导航支气管镜，进行初始配准得到配准坐标变换矩阵；在常规状态下，进行实时配准并实时更新配准坐标变换矩阵；由实时的配准坐标变换矩阵及磁导航轨迹点确定当前配准点在地图中的坐标；当满足建图预备判定条件，则记录满足建图预备判定条件之前最后时刻支气管树表面或支气管树各气道中心线中与配准点最近的点，定义为保留气道最近点，之后转移到建图预备状态；在建图预备状态下，继续进行实时配准，更新配准坐标变换矩阵，并由配准坐标变换矩阵和磁导航轨迹点计算当前配准点在地图中的坐标；同时记录从进入建图预备状态时刻开始所有的配准点，并保存在预备配准点列表中；当满足建图预备结束判定条件，则删除对保留气道最近点和预备配准点列表的记录信息，并转移到常规状态；当满足建图判定条件，则记录满足建图判定条件之前最后时刻的配准坐标变换矩阵，以及由此刻磁传感器记录导出的代表器械朝向的方向向量，并转移到建图状态；在建图状态下，配准坐标变换矩阵不再更新，并由当前保留的配准坐标变换矩阵和磁导航轨迹点计算配准点在地图中的坐标，利用保留气道最近点
、
预备配准点和实时记录的配准点，维护一个表示气道的三维点列表即气道点列表；每次更新气道点列表，将其与地图信息进行融合，得到新的地图信息；当满足建图结束判定条件，则停止对气道点列表的更新，将气道点列表和地图信息最后一次融合的结果作为新的地图信息；转移到常规状态，并恢复对配准坐标变换矩阵的更新
。2.
根据权利要求1所述的抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法，其特征在于，方法中所涉及的判定条件按下述方法得到：以当前配准点为起点，以此刻磁传感器记录导出的代表器械朝向的方向向量为方向，建立一个向量即配准器械朝向向量，
V
为从气道最近点指向当前配准点的向量，所述气道最近点是指当前支气管树表面或支气管树各气道中心线中与配准点最近的点；不同状态下的判定条件由配准器械朝向向量和从气道最近点指向配准点的向量
V
之间的点积
、
余弦相似度和相关性，以及气道最近点和配准点之间的欧几里得距离中的一种或几种的组合与阈值相比较而得到
。3.
根据权利要求2所述的抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法，其特征在于，所述的判定条件为：建图预备判定条件为，在常规状态下，满足：，建图判定条件为，在建图预备状态下，满足：，建图预备结束判定条件为，在建图预备条件下，满足：，建图结束判定条件为，在建图条件下，满足：，
其中，，为常数，的取值要大于的取值
。4.
根据权利要求2所述的抗呼吸干扰的电磁导航支气管镜术中地图拓展方法，其特征在于，所述的判定条件为：当气道最近点为支气管树各气道中心线上的点时：建图预备判定条件为，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李稚雪，雷勇，王鹏，邹泽晖，吴杨俊，章重安，傅佐名，
申请(专利权)人：杭州先奥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：