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    成像導航方法及系統技術方案

    技術編號:42005012 閱讀:21 留言:0更新日期:2024-07-12 12:26
    本發明專利技術涉及器械定位導航技術領域,公開了一種成像導航方法及系統,所述導航方法包括步驟:規劃導針的預設進針路徑;控制導針穿過基于紅外觸控技術形成的定位裝置,在此過程中生成所述導針的實時進針路徑,并與預設進針路徑進行比較,再基于所述實時進針路徑來計算及調整成像裝置相對于所述導針的透視角度或透視位置,使其處于最優透視角度從而再次確認所述導針的位置精度,及時修正實時進針路徑和預設進針路徑之間存在的偏差,通過利用定位裝置和成像裝置的配合運作形成完整的控制閉環,將導針的導航過程中可能出現的偏差大幅降低,有效減少額外的手術創傷。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及器械定位導航,進一步地涉及一種成像導航方法及系統


    技術介紹

    1、在目前的骨科手術過程中,常有需要對患者的患處進行置釘的情形,通常采用2d圖像進行置釘引導,醫生在頭腦中形成3d影像,以及判斷置釘位置,這種方式非常依賴醫生的經驗和主觀判斷,定位精度也不高;另外患者在出現位移時也很容易令置釘路徑偏離預設路徑,故現有技術在置釘過程中具有一定的不安全性、不可靠性,對手術的完成度會有一定的影響。

    2、綜上所述,需要對目前的技術進行改進。


    技術實現思路

    1、針對上述技術問題,本專利技術的目的在于提供一種成像導航方法及系統,無需依賴醫生的主觀判斷,自動化程度和定位精度均具有大幅提高,令置釘過程更加可靠、高效。

    2、為了實現上述目的,本專利技術提供一種成像導航方法,包括步驟:

    3、規劃導針的預設進針路徑;

    4、控制所述導針穿過基于紅外觸控技術形成的定位裝置,并生成所述導針的實時進針路徑,并與所述預設進針路徑進行比較;

    5、基于所述實時進針路徑,計算并調整成像裝置相對于所述導針的透視角度或透視位置,以確認并修正所述實時進針路徑和所述預設進針路徑的偏差。

    6、在一些實施方式中,所述定位裝置包括第一定位框和第二定位框,所述第一定位框和所述第二定位框并列設置,且所述第一定位框和所述第二定位框均呈鏤空設計;

    7、所述的控制導針穿過基于紅外觸控技術形成的定位裝置,并生成所述導針的實時進針路徑具體包括步驟:

    8、控制所述導針先穿過所述第一定位框,獲取此時的第一穿針點;

    9、再控制所述導針穿過所述第二定位框,獲取此時的第二穿針點;

    10、基于所述第一穿針點和所述第二穿針點計算所述導針的實時進針路徑。

    11、在一些實施方式中,在控制所述導針先穿過所述第一定位框之前,基于所述定位裝置生成空間直角坐標系,所述第一定位框位于所述空間直角坐標系內,所述的獲取此時的第一穿針點還包括步驟:

    12、令所述第一定位框對應于第一紅外矩陣;

    13、在所述導針穿過所述第一紅外矩陣時,得到所述導針和所述第一紅外矩陣的第一交點及所述第一交點的坐標,將所述第一交點定義為所述第一穿針點。

    14、在一些實施方式中,所述第二定位框位于所述空間直角坐標系內,所述的獲取此時的第二穿針點,以及所述的基于所述第一穿針點和所述第二穿針點計算所述導針的實時進針路徑還包括步驟:

    15、令所述第二定位框對應于第二紅外矩陣;

    16、在所述導針穿過所述第二紅外矩陣時,得到所述導針和所述第二紅外矩陣的第二交點及所述第二交點的坐標,將所述第二交點定義為所述第二穿針點;

    17、根據所述第一穿針點的坐標以及所述第二穿針點的坐標計算得到所述導針的實時進針路徑。

    18、在一些實施方式中,所述的控制導針穿過基于紅外觸控技術形成的定位裝置之前,還包括步驟:

    19、將所述定位裝置固定于手術部位,并在所述定位裝置上設置若干區別元件;

    20、獲取所述手術部位和所述定位裝置的三維影像信息;

    21、其中,若干所述區別元件分別布設于所述第一定位框的邊緣和所述第二定位框的邊緣,用于區別人體的體位方向。

    22、在一些實施方式中,所述的基于所述實時進針路徑,計算并調整成像裝置相對于所述導針的透視角度或透視位置,具體包括步驟:

    23、將所述實時進針路徑輸入至所述成像裝置的成像系統,經由所述成像系統計算得到所述成像裝置的最佳位姿;

    24、控制所述成像裝置進行轉動或平移,使所述成像裝置的當前位姿被調整為所述最佳位姿。

    25、在一些實施方式中,所述的控制所述成像裝置進行轉動或平移,使所述成像裝置的當前位姿被調整為所述最佳位姿后,還包括步驟:

    26、令所述成像裝置在最佳位姿下獲取所述導針的成像信息;

    27、基于所述成像信息得到所述導針的第二進針路徑;

    28、根據所述第二進針路徑與所述實時進針路徑得到進針偏差。

    29、本專利技術的另一方面,也提供一種成像導航系統,用于定位導針的進針路徑,包括:

    30、成像裝置,呈可活動設置,從而使所述成像裝置相對于所述導針的透視角度或透視位置可被調整;

    31、定位裝置,具有紅外觸控模塊,用于在所述導針從所述定位裝置中穿過時,通過所述紅外觸控模塊獲取所述導針的進針路徑。

    32、在一些實施方式中,所述定位裝置包括至少兩個并列設置的定位框,相鄰所述定位框之間由支撐件進行固定,每個所述定位框均具有供所述導針穿過的鏤空穿孔,使得在所述導針穿過所述鏤空穿孔時,通過所述紅外觸控模塊形成至少兩個進針點;

    33、所述成像導航系統還包括計算單元,用于根據所述進針點計算生成所述進針路徑。

    34、在一些實施方式中,所述成像裝置為c型臂x光機,所述定位框均采用x射線可透射的材料,且所述定位框設有若干金屬球,若干所述金屬球非均勻布設于所述定位框的四周,用于在透視成像時通過所述金屬球的布設情況區別人體的體位方向。

    35、與現有技術相比,本專利技術所提供的一種成像導航方法及系統具有以下有益效果:

    36、1、本申請實現對于導針的閉環的精度控制,通過導針穿過定位裝置形成其進針路徑,根據其進針路徑計算得到成像裝置的透視最優角度,在成像裝置運動到位后能夠在該位置進行透視成像,從而再次確認進針路徑以降低導航路徑偏差的風險。

    37、2、本申請中將紅外觸控技術與定位裝置做集成化設計,導針在定位裝置中穿過時能夠形成精準的坐標,利用坐標計算得到的進針路徑更加準確,在極大程度上減少了進針路徑的偏差。

    本文檔來自技高網
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    【技術保護點】

    1.一種成像導航方法,其特征在于,包括步驟:

    2.根據權利要求1所述的一種成像導航方法,其特征在于,所述定位裝置包括第一定位框和第二定位框,所述第一定位框和所述第二定位框并列設置,且所述第一定位框和所述第二定位框均呈鏤空設計;

    3.根據權利要求2所述的一種成像導航方法,其特征在于,在控制所述導針先穿過所述第一定位框之前,基于所述定位裝置生成空間直角坐標系,所述第一定位框位于所述空間直角坐標系內,所述的獲取此時的第一穿針點還包括步驟:

    4.根據權利要求3所述的一種成像導航方法,其特征在于,所述第二定位框位于所述空間直角坐標系內,所述的獲取此時的第二穿針點,以及所述的基于所述第一穿針點和所述第二穿針點計算所述導針的實時進針路徑還包括步驟:

    5.根據權利要求2所述的一種成像導航方法,其特征在于,所述的控制所述導針穿過基于紅外觸控技術形成的定位裝置之前,還包括步驟:

    6.根據權利要求1-5任一項所述的一種成像導航方法,其特征在于,所述的基于所述實時進針路徑,計算并調整成像裝置相對于所述導針的透視角度或透視位置,具體包括步驟:p>

    7.根據權利要求6所述的一種成像導航方法,其特征在于,所述的控制所述成像裝置進行轉動或平移,使所述成像裝置的當前位姿被調整為所述最佳位姿后,還包括步驟:

    8.一種成像導航系統,其特征在于,用于定位導針的進針路徑,包括:

    9.根據權利要求8所述的一種成像導航系統,其特征在于,

    10.根據權利要求9所述的一種成像導航系統,其特征在于,

    ...

    【技術特征摘要】

    1.一種成像導航方法,其特征在于,包括步驟:

    2.根據權利要求1所述的一種成像導航方法,其特征在于,所述定位裝置包括第一定位框和第二定位框,所述第一定位框和所述第二定位框并列設置,且所述第一定位框和所述第二定位框均呈鏤空設計;

    3.根據權利要求2所述的一種成像導航方法,其特征在于,在控制所述導針先穿過所述第一定位框之前,基于所述定位裝置生成空間直角坐標系,所述第一定位框位于所述空間直角坐標系內,所述的獲取此時的第一穿針點還包括步驟:

    4.根據權利要求3所述的一種成像導航方法,其特征在于,所述第二定位框位于所述空間直角坐標系內,所述的獲取此時的第二穿針點,以及所述的基于所述第一穿針點和所述第二穿針點計算所述導針的實時進針路徑還包括步驟:

    ...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:唐冰姜曉磊
    申請(專利權)人:江蘇一影醫療設備有限公司
    類型:發明
    國別省市:

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