【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声导管，具体涉及一种心腔内超声系统及导管头端拟合方法、装置。
技术介绍
1、在心脏介入手术中，对心脏内超声(ice)导管的精确操控以及图像稳定性至关重要，尤其是在操作复杂的心脏手术时。现有的ice导管系统虽具备一定的导航能力，但在精确控制导管末端、防止导管末端对心脏壁造成挫伤，以及保持超声图像稳定性方面仍面临诸多挑战。这些技术难题限制了导管操作的精细度和手术的安全性，因此迫切需要对导管系统进行技术上的革新和优化。
2、目前超声导管需要医生手动打弯，超声导管无法确定导管姿态和导管方向，使得使用者难以实时确定导管在心腔内的状态，导管头部非常容易损伤患者的心腔内壁。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种心腔内超声系统及导管头端拟合方法、装置，以解决目前导管头部非常容易损伤患者的心腔内壁的问题。
2、第一方面，本专利技术提供的一种心腔内超声系统，包括脚踏开关、超声主机和导管模块，
3、所述脚踏开关，用于采集针对于所述导管模块的控制信号；
4、所述超声主机，用于根据所述脚踏开关信号，控制所述心腔内超声导管；
5、所述导管模块包括手柄和导管，所述导管的头端间隔设置有磁定位传感器，所述磁定位传感器用于拟合所述导管的头端姿态；所述手柄内设置有四向打弯装置，所述四向打弯装置根据所述脚踏开关的信号，控制所述导管的头端姿态。
6、由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种心腔内超声系统，使用者通过
7、可选地，所述导管的头端设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集导管头端的压力；当所述导管的头端接触到心脏内壁时采集到的压力异常，所述超声主机发出报警信号。
8、可选地，所述四向打弯装置包括两组驱动打弯模块，每组所述驱动打弯模块包括控制绳，所述控制绳的端部分别设置于导管头端的两个相对侧，两根所述控制绳的端部中心对称设置于所述导管的头端。
9、可选地，所述驱动打弯模块包括：
10、步进电机，根据所述脚踏开关的信号控制导管移动；
11、螺纹连接模块，由所述步进电机驱动转动；
12、螺纹滑动模块，和所述螺纹连接模块啮合，和所述控制绳由所述螺纹连接模块的转动带动所述螺纹滑动模块在所述手柄内轴向移动，带动所述控制绳的端部移动。
13、可选地，所述驱动打弯模块还包括滑轮，所述滑轮固定设置于所述手柄内，所述控制绳绕过所述滑轮实现换向。
14、可选地，所述步进电机的控制方法，包括：
15、确定所述步进电机的运行总时长；
16、根据所述运行总时长调整加速度和/或最大速度，使步进电机控制所述导管平稳运动；
17、其中，所述运行总时长包括加速阶段、恒速阶段和减速阶段的时间；
18、加速阶段从静止状态提升到目标速度，加速时间其中vmax是最大速度，vstart为0，a是加速度；
19、恒速阶段运行在目标速度，恒速时间n为步数；
20、减速阶段从运行速度降低到零，减速时间为
21、第二方面，本专利技术提供的一种导管头端拟合方法，用于第一方面提供的任一种可能实现方式的心腔内超声系统，包括：
22、获取所述磁定位传感器的坐标，在相邻坐标之间分别建立样条曲线；样条曲线为si(t)＝(xi,yi,zi)t2＝ait2+bit+ci；
23、依据各样条曲线连续性和光滑性特征及约束条件，确定样条曲线方程的系数；
24、根据四元数和旋转矩阵，确定导管头端旋转后的方向向量。
25、由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种导管头端拟合方法，可根据磁定位传感器的坐标，模拟导管头端在心腔内的姿态和导管头端的方向，使得使用者可以实时知晓导管在心腔内的状态。
26、可选地，导管头端旋转后的方向向量磁定位传感器的四元数表达式q＝q0+q1i+q2j+q3k，其中q0为实部，q1,q2,q3是虚部分量。
27、第三方面，本专利技术一实施例提供了一种导管头端拟合装置，用于实现第二方面任一种方法的步骤。
28、采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：
29、本专利技术提供的一种心腔内超声系统，使用者通过踩踏脚踏开关控制导管模块的移动，而四向打弯装置和脚踏开关配合，实现导管四个方向的控制；
30、本专利技术提供的一种导管头端拟合方法，可根据磁定位传感器的坐标，拟合导管头端在心腔内的姿态和导管头端的方向，进而能配合可视化界面显示导管头端的三维模型以及相应的心腔内部结构，通过这种方式，医生可以从多个角度观察导管的位置和姿态，从而进行更精确的操作；
31、本专利技术基于导管的动态变化，为后续的分析和评估提供数据支持，不仅提高了手术的效率，同时也大大降低了手术风险。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种心腔内超声系统，其特征在于，包括脚踏开关、超声主机和导管模块，
2.根据权利要求1所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述导管的头端设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集导管头端的压力；当所述导管的头端接触到心脏内壁时采集到的压力异常，所述超声主机发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述四向打弯装置包括两组驱动打弯模块，每组所述驱动打弯模块包括控制绳，所述控制绳的端部分别设置于导管头端的两个相对侧，两根所述控制绳的端部中心对称设置于所述导管的头端。
4.根据权利要求3所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述驱动打弯模块包括：
5.根据权利要求4所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述驱动打弯模块还包括滑轮，所述滑轮固定设置于所述手柄内，所述控制绳绕过所述滑轮实现换向。
6.根据权利要求4所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述步进电机的控制方法，包括：
7.一种导管头端拟合方法，其特征在于，用于权利要求1-6任一所述的心腔内超声系统，包括：
8.根据权利要求7所述
9.一种导管头端拟合装置，其特征在于，用于实现权利要求7-8任一所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种心腔内超声系统，其特征在于，包括脚踏开关、超声主机和导管模块，
2.根据权利要求1所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述导管的头端设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集导管头端的压力；当所述导管的头端接触到心脏内壁时采集到的压力异常，所述超声主机发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述四向打弯装置包括两组驱动打弯模块，每组所述驱动打弯模块包括控制绳，所述控制绳的端部分别设置于导管头端的两个相对侧，两根所述控制绳的端部中心对称设置于所述导管的头端。
4.根据权利要求3所述的心腔内超声系统，其特征在于，所述驱动打弯模块包括：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王泽辉，杨龙飞，张冬宇，徐乃旻，韩昌宝，范鲁燕，
申请(专利权)人：江苏霆升科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。