CN110680481B

CN110680481B - 一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法

Info

Publication number: CN110680481B
Application number: CN201911116394.6A
Authority: CN
Inventors: 刘宝富; 赵红梅
Original assignee: Yuan Yuan Based Medical Instruments Beijing Co ltd
Current assignee: Yuan Yuan Based Medical Instruments Beijing Co ltd
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2039-11-15
Also published as: CN110680481A

Abstract

本发明涉及辅助医疗仪器领域，具体涉及一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法，其步骤包括固定穿刺定位仪、调整横臂的高度、调整导向云台正对CT床的纵向中心线、根据CT断层扫描图像确定穿刺工作的进针点JP和靶点BP以及进针角α和断层角β、确定导向云台的移动距离、确定CT床板的移动距离。与现有技术相比，本发明确定的导向云台和CT床板的移动距离，其准确性大大提高，不仅便于使用时的操作控制，还能够提高导向云台所发出的定位辅助光线的准确性。

Description

一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法

技术领域

本发明涉及辅助医疗仪器领域，具体涉及一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法。

背景技术

微创手术目前广泛应用于穿刺取活检、药物离子植入等临床领域。随着微创治疗的发展、普及和技术的日趋成熟，如提高体内靶点定位准确性已成为困扰医生的难题和限制该治疗手段推广的主要原因。穿刺定位系统与高档螺旋CT的结合是一种提高穿刺精确性、安全性以及穿刺效率的理想引导技术，其操作简单、定位准确、创伤力小、并发症小，具有临床推广应用的意义。

现有技术中，中国专利CN100355398C公开了一种数控立体定位系统，其特点是在脱离CT实时监控状态下，有效还原CT的断层方向和断层角度，重复断层影像所描述的空间位置，由PLC控制器实现多点位、可重复的立体定位和引导。

但上述专利在使用前需要手动控制步进电机移动导向云台以及人工移动CT床板，以便导向云台移动到合适的位置且导向云台和CT床板之间处于合适的相对位置。如此操作，由于人工控制及人工移动存在的误差，通常会影响导向云台发射的定位辅助光线的准确性，并且上述专利并未给出计算导向云台移动距离和CT床板移动距离的方法。

发明内容

本发明意在提供一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法，以解决现有技术中未给出计算导向云台移动距离和CT床板移动距离方法的技术问题。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

S1、固定穿刺定位仪；

将穿刺定位仪固定于CT床侧，并调整穿刺定位仪，使其横臂水平、导向云台竖直；

S2、调整横臂的高度；

将位于横臂上的导向云台的最低端距CT床的高度H调整至300mm或以上；

S3、调整导向云台正对CT床的纵向中心线，即导向云台在CT床所在平面的投影位于CT床的纵向中心线上；

控制横臂在竖臂上左右滑动，使得导向云台的竖直投影落在CT床的纵向中心线上，此时导向云台在横臂上的位置设置为移动原点MP；

S4、根据CT断层扫描图像确定穿刺工作的进针点JP和靶点BP以及进针角α和断层角β；

以进针点JP为中心原点建立三维坐标轴，水平方向为X轴且向右为正、竖直方向为Z轴且向下为正、纵深方向为Y轴且向后为正；

进针角α为进针路径PA在XZ平面的投影线XZPA与Z轴之间的夹角，断层角β为进针路径PA在YZ平面的投影线YZPA与Z轴的夹角；进针角α在X轴正向与Z轴之间时数值为正值、在X轴负向与Z轴之间时数值为负值，断层角β在Y轴正向与Z轴之间时数值为正值、在Y轴负向与Z轴之间时数值为负值；

S5、确定导向云台的移动距离；

计算移动原点MP与进针点JP在X方向上的距离LX1，LX1＝X(JP)-X(MP)；计算导向云台的目标位置TP与进针点JP在X方向上的距离LX2，LX2＝Htanα；计算导向云台的移动距离LX＝LX1-LX2；

S6、确定CT床板的移动距离；

计算移动原点MP与进针点JP在Y方向上的距离LY1，LY1＝Y(JP)-Y(MP)；计算导向云台的目标位置TP与进针点JP在Y方向上的距离LY2，LY2＝Htanβ；计算CT床板的移动距离LY＝LY1-LY2；

S7、调整定位辅助光线发射装置的发射角度；

在将导向云台和CT床板根据其各自的移动距离移动至相应位置后，导向云台中的定位辅助光线发射装置调整发射角度后发射出定位辅助光线。

优选的，S2中，300mm以上高度的调节，其方法是根据病人的胖瘦程度调整横臂的高度，使得导向云台最低端距病人体表的高度H为300mm。

优选的，S3中，导向云台在每次穿刺工作完成后都将复位于移动原点MP位置处。

优选的，S5中，LX为正值时，导向云台向右移动；LX为负值时，导向云台向左移动。

优选的，S6中，LY为正值时，CT床板向后移动；LY为负值时，CT床板向前移动。

本发明中，医生根据CT扫描输出的断层图像及断层角度确定穿刺手术的靶点、进针角及进针点，然后计算出导向云台的移动距离和CT床板的移动距离，从而提高导向云台发出的定位辅助光线的准确性。与现有技术相比，根据CT扫描输出的断层图像及断层角确定穿刺手术的靶点、进针点和进针角，进而计算出导向云台和CT床板的移动距离，该移动距离准确、直观，从而便于操作人员控制导向云台和CT床板移动至合适的距离，而无需像现有技术中那样不断调整导向云台和CT床板直至二者移动到合适的位置；同时，由于导向云台和CT床板移动距离的准确度大大提高，不仅便于使用时的操作控制，还能够提高导向云台所发出的定位辅助光线的准确性。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1：

参照图1、2，一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

S1、固定穿刺定位仪；

S2、调整横臂的高度；

S5、确定导向云台的移动距离；

S6、确定CT床板的移动距离；

计算移动原点MP与进针点JP在Y方向上的距离LY1，LY1＝Y(JP)-Y(MP)；计算导向云台的目标位置TP与进针点JP在Y方向上的距离LY2，LY2＝Htanβ；计算CT床板的移动距离LY＝LY1-LY2。

本实施例中，将穿刺定位仪的位置、横臂的高度调整完毕后，控制导向云台正对CT床的纵向中心线；然后根据CT断层扫描图像确定穿刺工作的进针点JP和靶点BP以及进针角α和断层角β；再然后计算出导向云台和CT床板的移动距离并将其移动至相应位置处；再然后导向云台中的定位辅助光线发射装置调整发射角度后发射出定位辅助光线；再然后医生将穿刺针从进针点刺入，刺入的过程中保持穿刺针末端始终遮挡定位辅助光线，即定位辅助光线始终照射至穿刺针末端的针帽上，如此则可保证进针角度的准确性，而进针深度则通过穿刺针上的距离予以确定。

进一步的，本实施例还包括PLC控制器，所述PLC控制器与驱动导向云台和CT床板运动的电机电性连接。在PLC控制器的输入端口输入确定的进针角α和断层角β，PLC控制器根据α、β的数值控制电机转动，从而将导向云台和CT床板移动至合适的位置，进而提高操作的便捷性和准确性，并进而提高定位辅助光线的精准度。

更进一步的，所述电机为步进电机或伺服电机。

进一步的，所述CT床板上设有刻度，从而为CT床板移动距离提供参考。

更进一步的，所述CT床上设有零刻度线。所述零刻度线可以对齐CT床板上的零刻度，从而便于确认CT床板的移动距离。

进一步的，CT床沿Y轴方向摆放。

本实施例中，医生根据CT扫描输出的断层图像及断层角度确定穿刺手术的靶点、进针角及进针点，然后计算出导向云台的移动距离和CT床板的移动距离，从而提高导向云台发出的定位辅助光线的准确性。根据CT扫描输出的断层图像及断层角确定穿刺手术的靶点、进针点和进针角，进而计算出导向云台和CT床板的移动距离，该移动距离准确、直观，从而便于操作人员控制导向云台和CT床板移动至合适的距离，而无需像现有技术中那样不断调整导向云台和CT床板直至二者移动到合适的位置；同时，由于导向云台和CT床板移动距离的准确度大大提高，不仅便于使用时的操作控制，还能够提高导向云台所发出的定位辅助光线的准确性。

实施例2：

在实施例1的基础上，S2中，300mm以上高度的调节，其方法是根据病人的胖瘦程度调整横臂的高度，使得导向云台最低端距病人体表的高度H为300mm。

本实施例中，可以根据病人的胖瘦程度调整横臂的高度。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，S3中，导向云台在每次穿刺工作完成后都将复位于移动原点MP位置处。

实施例4：

在前述任一实施例的基础上，S5中，LX为正值时，导向云台向右移动；LX为负值时，导向云台向左移动。

实施例5：

在前述任一实施例的基础上，S6中，LY为正值时，CT床板向后移动；LY为负值时，CT床板向前移动。

应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请所述的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种调整穿刺定位仪导向云台发射位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、固定穿刺定位仪；

S2、调整横臂的高度；

S5、确定导向云台的移动距离；

S6、确定CT床板的移动距离；

S7、调整定位辅助光线发射装置的发射角度；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中，300mm以上高度的调节，其方法是根据病人的胖瘦程度调整横臂的高度，使得导向云台最低端距病人体表的高度H为300mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S3中，导向云台在每次穿刺工作完成后都将复位于移动原点MP位置处。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S5中，LX为正值时，导向云台向右移动；LX为负值时，导向云台向左移动。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S6中，LY为正值时，CT床板向后移动；LY为负值时，CT床板向前移动。