CN103800051A - 一种颅内穿刺辅助导向系统 - Google Patents
一种颅内穿刺辅助导向系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103800051A CN103800051A CN201410052651.5A CN201410052651A CN103800051A CN 103800051 A CN103800051 A CN 103800051A CN 201410052651 A CN201410052651 A CN 201410052651A CN 103800051 A CN103800051 A CN 103800051A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- angle
- puncture
- depth
- sting device
- plan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
- A61B17/3403—Needle locating or guiding means
Abstract
一种颅内穿刺辅助导向系统，包括穿刺角度与深度计算子系统和穿刺装置子系统，所述穿刺角度与深度计算子系统包括：计划穿刺角度与深度计算模块、第一通信模块；所述穿刺装置子系统包括：角度测量模块、深度测量模块、第二通信模块和穿刺监测模块，用以比对穿刺装置的实时角度与计划穿刺角度，比对当前穿刺深度与计划穿刺深度。本发明提供一种简化结构、成本低，易于操作的颅内穿刺辅助导向系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种颅内穿刺辅助导向系统，用于颅内穿刺手术，属于医疗器械技术领域。
背景技术
颅内穿刺是治疗脑出血血肿的有效手术方式之一，与传统开颅手术难度高，危险性大，治疗费用高相比，穿刺治疗脑出血具有创伤小，安全可靠，操作简单，价格较低等特点，因而其应用日益广泛。但由于穿刺方向角度和穿刺深度往往需要凭借医生的经验来确定，对手术的效率和质量有一定的影响，而现有的一些穿刺导向装置或系统往往结构复杂，使用不便，且价格昂贵，并且一些装置需固定于病人头部来达到定位和导向的目的，增加了病人的痛苦。
发明内容
为了克服现有的穿刺导向装置的结构复杂，使用不便，且价格昂贵的不足，本发明提供一种简化结构、成本低，易于操作的颅内穿刺辅助导向系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种颅内穿刺辅助导向系统，包括穿刺角度与深度计算子系统和穿刺装置子系统，所述穿刺角度与深度计算子系统包括：
计划穿刺角度与深度计算模块，用于依照头颅扫描图像，设置基准点、靶点和进入点建立基准参考平面，计算出靶点和进入点组成的穿刺路径的长度，穿刺路径与基准点确定的基准参考平面之间的夹角，通过角度修正数据进行修正，得到最终计划穿刺角度和深度；
第一通信模块，用于将计划穿刺角度与深度传输到穿刺装置；
所述穿刺装置子系统包括：
角度测量模块，用以实时测量穿刺装置与物理空间坐标系所构成的平面的夹角；
深度测量模块，用以实时测量穿刺装置的深度；
第二通信模块，用于接收穿刺角度与深度计算子系统输出的计划穿刺角度与深度；
穿刺监测模块，用以比对穿刺装置的实时角度与计划穿刺角度，比对当前穿刺深度与计划穿刺深度。
进一步，所述穿刺装置子系统还包括：数据显示模块，用于显示穿刺装置的实时角度和深度，以及从穿刺角度与深度计算子系统处获取的计划穿刺角度信息之间的角度差。
更进一步，所述角度测量模块中，使用陀螺仪实时测量穿刺装置与物理空间坐标系所构成的平面的夹角。当然，也可以采用其他传感器进行角度测量。
本发明的技术构思为：，通过软件辅助计算，陀螺仪获取空间位置信息和带有刻度的穿刺针，可以辅助手术医生快速、精确地确定穿刺角度和深度，增加手术的成功率，提高手术效果。系统的穿刺装置无需固定在病人头部，减少了病人的痛苦。
本发明的有益效果主要表现在：使用功能模块辅助计算，复杂度低，有助于脑外科手术医生，特别是缺乏手术经验的医生进行操作；使用陀螺仪来获取实时角度信息，准确度高，成本低；穿刺装置无需固定在病人头部，减少病人痛苦。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是穿刺角度与深度计算子系统示意图。
图3是本发明穿刺装置子系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
参照图1～图3，一种颅内穿刺辅助导向系统，包括穿刺角度与深度计算子系统和穿刺装置子系统，所述穿刺角度与深度计算子系统包括：
计划穿刺角度与深度计算模块，用于依照头颅扫描图像，设置基准点、靶点和进入点建立基准参考平面，计算出靶点和进入点组成的穿刺路径的长度，穿刺路径与基准点确定的基准参考平面之间的夹角，通过角度修正数据进行修正，得到最终计划穿刺角度和深度；
第一通信模块，用于将计划穿刺角度与深度传输到穿刺装置；
所述穿刺装置子系统包括：
角度测量模块，用以实时测量穿刺装置与物理空间坐标系所构成的平面的夹角；
深度测量模块，用以实时测量穿刺装置的深度；
第二通信模块，用于接收穿刺角度与深度计算子系统输出的计划穿刺角度与深度；
穿刺监测模块，用以比对穿刺装置的实时角度与计划穿刺角度，比对当前穿刺深度与计划穿刺深度。
所述穿刺装置子系统还包括：数据显示模块，用于显示穿刺装置的实时角度和深度，以及从穿刺角度与深度计算子系统处获取的计划穿刺角度信息之间的角度差。
所述角度测量模块中，使用陀螺仪实时测量穿刺装置与物理空间坐标系所构成的平面的夹角。当然，也可以采用其他传感器进行角度测量。
本实施例中，如图1所示，本发明的颅内穿刺引导系统包括辅助计算穿刺角度和深度的穿刺角度与深度计算子系统（如图2所示）和用以实施穿刺手术的穿刺装置子系统（如图3所示）。其中，穿刺角度与深度计算子系统包括计划穿刺角度与深度计算和第一通信模块，计划穿刺角度与深度计算用以加载头颅扫描图像序列，角度修正数据，以计算穿刺角度和深度；第一通信模块通过有线传输或无线传输将计算所得数据传输给穿刺装置子系统。穿刺装置子系统包括角度测量模块、深度测量模块、第二通信模块、穿刺监测模块和数据显示模块，分别用以获取实时角度信息，深度信息，获取计划穿刺角度与深度，显示数据。
本发明的颅内穿刺引导装置的具体操作分为前期计算和手术实施两个步骤：
1）前期计算，在穿刺角度与深度计算子系统中进行：
第一步：加载头颅扫描图像序列和角度修正数据。
第二步：在系统中设置基准点、靶点、进入点，建立基准参考平面。
第三步：计算出靶点和进入点组成的穿刺路径的长度及其与基准点确定的基准参考平面之间的夹角，通过角度修正数据进行修正，得到最终计划穿刺角度和深度，以辅助医生确定设备进入头颅的角度和深度。
第四步：通过第一通信模块将计算所得数据传输给穿刺装置。
2）手术实施，通过穿刺装置子系统进行：
第一步：第二通信模块接受穿刺角度与深度计算子系统所得的计划穿刺角度和深度，陀螺仪获取三维空间姿态，实时输出穿刺装置子系统与实际物理坐标系的夹角。
第二步：数据显示模块显示实时角度、计划穿刺角度、二者的差值及计划穿刺深度。
第三步：调整穿刺装置姿态，使陀螺仪的输出与计划穿刺角度一致。
第四步：保持穿刺装置姿态不变，将穿刺针刺入颅内，同时配合穿刺针表面的刻度和显示的计划穿刺深度，将穿刺针刺入相应的深度，以完成穿刺手术。
Claims (3)
1.一种颅内穿刺辅助导向系统，其特征在于：包括穿刺角度与深度计算子系统和穿刺装置子系统，所述穿刺角度与深度计算子系统包括：
计划穿刺角度与深度计算模块，用于依照头颅扫描图像，设置基准点、靶点和进入点建立基准参考平面，计算出靶点和进入点组成的穿刺路径的长度，穿刺路径与基准点确定的基准参考平面之间的夹角，通过角度修正数据进行修正，得到最终计划穿刺角度和深度；
第一通信模块，用于将计划穿刺角度与深度传输到穿刺装置；
所述穿刺装置子系统包括：
角度测量模块，用以实时测量穿刺装置与物理空间坐标系所构成的平面的夹角；
深度测量模块，用以实时测量穿刺装置的深度；
第二通信模块，用于接收穿刺角度与深度计算子系统输出的计划穿刺角度与深度；
穿刺监测模块，用以比对穿刺装置的实时角度与计划穿刺角度，比对当前穿刺深度与计划穿刺深度。
2.如权利要求1所述的一种颅内穿刺辅助导向系统，其特征在于：所述穿刺装置子系统还包括：数据显示模块，用于显示穿刺装置的实时角度和深度，以及从穿刺角度与深度计算子系统处获取的计划穿刺角度信息之间的角度差。
3.如权利要求1或2所述的一种颅内穿刺辅助导向系统，其特征在于：所述角度测量模块中，使用陀螺仪实时测量穿刺装置与物理空间坐标系所构成的平面的夹角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410052651.5A CN103800051B (zh) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | 一种颅内穿刺辅助导向系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410052651.5A CN103800051B (zh) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | 一种颅内穿刺辅助导向系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103800051A true CN103800051A (zh) | 2014-05-21 |
| CN103800051B CN103800051B (zh) | 2015-09-16 |
Family
ID=50697777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410052651.5A Active CN103800051B (zh) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | 一种颅内穿刺辅助导向系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103800051B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104490468A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-08 | 韩树高 | 二维角度数显针及其显示角度的方法 |
| CN105054999A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-11-18 | 浙江工业大学 | 一种改进的颅内穿刺导向方法及装置 |
| CN110141318A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 北京万特福医疗器械有限公司 | 一种神经外科微创手术无框架定位仪 |
| CN110575235A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 上海联影医疗科技有限公司 | 穿刺手术系统及其执行末端、计算机可读存储介质 |
| CN113520543A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-22 | 深圳先进技术研究院 | 颅内穿刺方法、颅内穿刺装置、颅内穿刺系统及存储介质 |
| CN115363717A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-22 | 汕头大学医学院 | 一种脑部穿刺路径精确规划方法及3d打印的穿刺定位装置 |
| CN117481815A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-02-02 | 江苏淳朿医疗科技有限公司 | 一种智能穿刺导航系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108309409A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-24 | 南京大学 | 一种ct穿刺引导手柄、穿刺针套件及系统 |
| CN108309410A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-24 | 南京大学 | 一种基于移动终端的ct穿刺引导手柄和系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1243690A (zh) * | 1997-08-27 | 2000-02-09 | 北京航空航天大学 | 机器人脑外科设备系统及其实现方法 |
| CN2642261Y (zh) * | 2003-09-08 | 2004-09-22 | 刘刚 | 颅内血肿微创手术定位器 |
| JP2007037587A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| CN101869504A (zh) * | 2010-06-18 | 2010-10-27 | 王智运 | 一种用于骨科手术的三维定向导向方法及其导向器 |
| CN201668514U (zh) * | 2010-05-29 | 2010-12-15 | 崔双友 | 握持式颅脑穿刺定位导向仪 |
| EP2666433A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-27 | Covidien LP | Surgical navigation system |
-
2014
- 2014-02-17 CN CN201410052651.5A patent/CN103800051B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1243690A (zh) * | 1997-08-27 | 2000-02-09 | 北京航空航天大学 | 机器人脑外科设备系统及其实现方法 |
| CN2642261Y (zh) * | 2003-09-08 | 2004-09-22 | 刘刚 | 颅内血肿微创手术定位器 |
| JP2007037587A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| CN201668514U (zh) * | 2010-05-29 | 2010-12-15 | 崔双友 | 握持式颅脑穿刺定位导向仪 |
| CN101869504A (zh) * | 2010-06-18 | 2010-10-27 | 王智运 | 一种用于骨科手术的三维定向导向方法及其导向器 |
| EP2666433A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-27 | Covidien LP | Surgical navigation system |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104490468A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-08 | 韩树高 | 二维角度数显针及其显示角度的方法 |
| CN105054999A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-11-18 | 浙江工业大学 | 一种改进的颅内穿刺导向方法及装置 |
| CN105054999B (zh) * | 2015-08-18 | 2017-06-30 | 浙江工业大学 | 一种改进的颅内穿刺导向方法及装置 |
| CN110575235A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 上海联影医疗科技有限公司 | 穿刺手术系统及其执行末端、计算机可读存储介质 |
| CN110141318A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 北京万特福医疗器械有限公司 | 一种神经外科微创手术无框架定位仪 |
| CN110141318B (zh) * | 2019-05-29 | 2020-10-02 | 北京万特福医疗器械有限公司 | 一种神经外科微创手术无框架定位仪 |
| CN113520543A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-22 | 深圳先进技术研究院 | 颅内穿刺方法、颅内穿刺装置、颅内穿刺系统及存储介质 |
| WO2023273189A1 (zh) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 深圳先进技术研究院 | 颅内穿刺方法、颅内穿刺装置、颅内穿刺系统及存储介质 |
| CN115363717A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-22 | 汕头大学医学院 | 一种脑部穿刺路径精确规划方法及3d打印的穿刺定位装置 |
| CN117481815A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-02-02 | 江苏淳朿医疗科技有限公司 | 一种智能穿刺导航系统 |
| CN117481815B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-04-12 | 江苏淳朿医疗科技有限公司 | 一种智能穿刺导航系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103800051B (zh) | 2015-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103800051B (zh) | 一种颅内穿刺辅助导向系统 | |
| CN105054999B (zh) | 一种改进的颅内穿刺导向方法及装置 | |
| US11806087B2 (en) | Insertion device positioning guidance system and method | |
| CN107454834B (zh) | 用于在骨骼中放置医疗设备的系统和方法 | |
| US11364179B2 (en) | Insertion device positioning guidance system and method | |
| US10390728B2 (en) | Medical image diagnosis apparatus | |
| EP2765946B1 (en) | Medical tracking system comprising multi-functional sensor device | |
| US11534261B2 (en) | Laser projection apparatus, control method thereof, and laser guidance system including the apparatus | |
| RU2012102923A (ru) | Визуализация хирургических траекторий | |
| US7776055B2 (en) | System and method for tracking progress of insertion of a rod in a bone | |
| US20160015292A1 (en) | Magnetic tracker system and method for use for surgical navigation | |
| EP2823763B1 (en) | Radiation-free position calibration of a fluoroscope | |
| CN204909618U (zh) | 一种双陀螺仪辅助医用定向装置 | |
| CN105105846B (zh) | 一种用来精确引导对一病患进行外科手术的系统 | |
| CN205215377U (zh) | 应用于光学手术导航的手术器械标定工具 | |
| US10991113B2 (en) | Gyroscope-based system and method for assisting in tracking heat source on mechanical arm | |
| US11600012B2 (en) | Display of a virtual object linked to a real object in an augmented reality display device | |
| KR20170016344A (ko) | 재활 지원 시스템 | |
| KR20170123305A (ko) | 내비게이터를 가진 인체 시술 장치 및 그에 의한 인체 시술 위치 표시 방법 | |
| US20210085398A1 (en) | Method and system for supporting medical personnel during a resection, and computer program product | |
| KR100880403B1 (ko) | 수술용 항법 장치의 작동 방법 | |
| US20160151667A1 (en) | Movement-orbit sensing system and movement-orbit collecting method using the same | |
| WO2023201074A1 (en) | Pointer tool for endoscopic surgical procedures | |
| KR20170106767A (ko) | 내비게이터를 가진 인체 시술 장치 및 그에 의한 인체 시술 위치 표시 방법 | |
| TW201420074A (zh) | 手術導引系統之器械導引方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |