CN101637393A - 用于c形臂x射线机的透视导航方法 - Google Patents
用于c形臂x射线机的透视导航方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，利用影像增强器适配器，配合C形臂使用，包括：导航控制系统初始化；透视导航穿刺定位步骤；通过定位控制系统设定一个由X轴激光头与Y轴激光头设定十字交叉定位点，将此信息发送给指令控制器，并进行激光定位频闪显示；集成定位跟踪系统定位步骤；判断病人的穿刺部位是否产生位移；并按照该实际位移值对原设定值进行修正；由指令控制器与实际位移值发出的信息组成集成三维立体成像及CT路径图；以实际位移值的数据以及三维立体成像及CT路径图形成新的坐标，按照实际位移值的新坐标进行穿刺，并将信息发送给数据采集装置。最大程度地减少了手术对人体的伤害，安全系数很高。
Description
技术领域
本发明涉及一种透视导航方法，特别涉及一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，属于医疗器械领域。是用C形臂X射线机特有的透视功能结合激光定位、影像增强器适配器以及视窗操作系统软件完成病变部位跟踪穿刺功能的装置。
背景技术
目前国内外已用于临床的电磁定位系统较为复杂，而且其高昂的价格及复杂的操作，而且只适用于三级以上的甲等医院的复杂手术和科研。由于目前微创外科蓬勃发展，C形臂X射线机的销量也呈迅速增加趋势，市场对物美价廉的导航系统及其透视导航方法的需求与日俱增。
发明内容
本发明的目的在于，通过提供一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，以达到实时显像、准确定位的功能，在临床中，手术大夫在探针的引导下，能准确、安全地找到病变部位，确保万无一失。
本发明是采用以下技术手段实现的：
一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，利用影像增强器适配器，配合C形臂使用，包括：透视导航穿刺定位步骤；通过定位控制系统设定一个由X轴激光头与Y轴激光头通过滑动在一个平面上的十字交叉定位点，以初步确定体表穿刺部位，并将该信息通过显示器进行激光定位频闪显示。
集成定位跟踪系统提高定位步骤；判断病人的穿刺部位是否产生位移；否，按原设定值进行穿刺；是，该实际位移值的数据反馈给X射线机的导航控制系统，令XY轴激光头发生十字移动，以实际位移值的数据形成新的坐标，完成实际穿刺部位的定位。
由指令控制器与实际位移值发出的信息组成集成三维立体成像及CT路径图。
集成三维立体成像及CT路径图步骤；支持DICOM3.0导入、导出功能，支持扫描格式。
前述的实际位移值的数据反馈为目视后手动反馈和/或激光测距自动反馈。
前述的C形臂X射线机为等中心设置。
前述的定位控制系统通过步进电机控制X轴激光头和/或Y轴激光头十字交叉定位移动。
前述的激光定位的工作模式为间歇式。
本发明一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果：
本发明一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，与传统的电磁导航方法不同，可以通过肉眼观察或激光测距的方式连续或脉冲显示的透视图像，以鼠标锁定病变及手术部位，同时激光引导穿刺路径，并实现精确定位、精确手术，减少手术副损伤的目的。该系统定位精度在1mm级，能满足创伤外科、矫形骨科及各种微创介入手术的临床需要，并能最大程度地减少医护人员的X射线辐射。其成本仅是进口电磁或超声导航系统的十分之一，非常适合我国广大的二级及二级以下医院开展微创手术使用。
由于采用的是透视图像导航的技术，因此没有传统导航定位系统的诊视空间的限制和遮挡效应固有缺陷，也不需要切开皮肤，更不需要附加参考定位装置，最大程度地减少了手术对人体的伤害，安全系数很高。
该方法还可通过DICOM3.0接口，接收CT图像，并生成路径图。为引导手术穿刺提供了更加方便的引导方。
附图说明
图1为本发明的透视导航方法示意图；
图2为本发明定位控制系统通过步进电机控制激光头进行十字交叉定位移动的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例加以说明：
请参阅图1、图2所示，分别为本发明的透视导航方法示意图和定位控制系统通过步进电机控制激光头进行十字交叉定位移动的示意图。从图中可以看出，
一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，利用影像增强器适配器，配合C形臂(图中未示)使用，包括：透视导航穿刺定位步骤；通过定位控制系统设定一个由X轴激光头与Y轴激光头通过滑动在一个平面上的十字交叉定位点，以初步确定体表穿刺部位，并将该信息通过显示器进行激光定位频闪显示；
集成定位跟踪系统提高定位步骤；判断病人的穿刺部位是否产生位移；否，按原设定值进行穿刺；是，该实际位移值的数据反馈给X射线机的导航控制系统的数字采集装置，该数字采集装置奖指令发送给指令控制器，令XY轴激光头发生十字移动，以实际位移值的数据形成新的坐标，完成实际穿刺部位的定位。
由指令控制器与实际位移值发出的信息组成集成三维立体成像及CT路径图。
集成三维立体成像及CT路径图步骤；支持DICOM3.0导入、导出功能，支持扫描格式。
在本实施例中实际位移值的数据反馈为目视后手动反馈，也可以是激光测距自动反馈。
C形臂X射线机为等中心设置。
定位控制系统通过步进电机控制X轴激光头和Y轴激光头进行十字交叉定位移动。
前述的激光定位的工作模式为间歇式。
由于采用的是透视图像导航的技术，因此没有传统导航定位系统的固有缺陷(譬如诊视空间的限制和遮挡效应)，也不需要切开皮肤，更不需要附加参考定位装置，最大程度地减少了手术对人体的伤害，安全系数很高。
该方法的核心是研制一款影像增强器适配器，并与C形臂配套使用。工作原理为：利用XY轴激光头的滑动形成的十字交叉点确定体表穿刺部位和十字交叉点的实际位移量的关系，比如说，假如十字标识在影像中心，但由于病人移动等因素，此时穿刺点已发生位移，通过目视，操作者用鼠标双击实际穿刺点，操作软件将该穿刺点的实际坐标通知适配器(实现串口可控)，令XY轴激光头发生十字移动，以形成新的坐标，来完成定位。在软件方面，增加导航功能窗，增加一个测量初始化功能模块。在消隐圆右上角增加激光定位频闪功能。由于术者可以通过透视图像直接找到需要进针的部位以及靶点治疗位置，一旦锁定，既可以通过观察激光交叉点在穿刺针尾部的交叉点是否仍然处在中小来引导穿刺的操作，知道完成穿刺，此时针尖的图像也能够通过透视图像看到。在穿刺过程中，术者可以根据观察激光频闪来选择进针过程，这期间是不用进行透视操作的，从而避免了不必要的“吃线”。
在具体实施例中，该系统要求激光双向定位精度在±1mm，其中影像适配器中心靶面应±0.5mm。
激光双向定位同步显示，并采取脉冲为2次/s的显示速度。伴随蜂鸣提示，且提示音要和激光实现同步一致。增强器适配器与影像增强器的连接要求方便快捷，易操作，并支持盲操作。结构要求轻巧，可透X射线，穿透率要求≤0.2mm铝当量。适配器与激光定位器均支持与C臂间的热插拔。在直视或透视状态下，均能明确分清适配器的左右关系，适配器能够适应医疗消毒的基本规范。例如：紫外线、高温消毒、化学等(支持其中一种即可)同时设计与之相适应的透明包装。要求适配器能够成本低廉可互换。其与影像增强器的连接处应能微调。范围为在X、Y轴在±2mm内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1、一种用于C形臂X射线机的透视导航方法，利用影像增强器适配器，配合C形臂使用，其特征在于包括：
导航控制系统初始化；
透视导航穿刺定位步骤；通过定位控制系统设定一个由X轴激光头与Y轴激光头通过滑动在一个平面上的十字交叉定位点，以初步确定体表穿刺部位，将此信息发送给指令控制器，并将该信息通过显示器进行激光定位频闪显示；
集成定位跟踪系统定位步骤；判断病人的穿刺部位是否产生位移；否，按原设定值进行穿刺；是，该实际位移值的数据反馈给X射线机的导航控制系统的数据采集装置，并将其通过数据采集装置发送给指令控制器；
由指令控制器与实际位移值发出的信息组成集成三维立体成像及CT路径图；
由实际位移值、指令控制器建立集成三维立体成像及CT路径图；
以实际位移值的数据以及三维立体成像及CT路径图形成新的坐标，令XY轴激光头发生十字移动，完成实际穿刺部位的定位；
按照实际位移值的新坐标进行穿刺，并将信息发送给数据采集装置。
2、根据权利要求1所述的用于C形臂X射线机的透视导航方法，其特征在于：所述的实际位移值的数据反馈为目视后手动反馈和/或激光测距自动反馈。
3、根据权利要求1所述的用于C形臂X射线机的透视导航方法，其特征在于：所述的C形臂X射线机为等中心设置。
4、根据权利要求1所述的用于C形臂X射线机的透视导航方法，其特征在于：所述的定位控制系统通过步进电机控制X轴激光头和/或Y轴激光头十字交叉定位移动。
5、根据权利要求1所述的用于C形臂X射线机的透视导航方法，其特征在于：所述的激光定位的工作模式为间歇式。
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