CN116327365B - 基于电磁定位的活检系统及导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种基于电磁定位的活检系统及导航方法，该方法包括获取活检枪中电磁传感器的第一空间位置信息，以及超声探头中电磁传感器的第二空间位置信息，活检枪与所述超声探头的超声平面为非共面状态；根据第一空间位置信息确定活检枪的延长线与超声平面的交点，并基于第一空间位置信息和第二空间位置信息确定交点的空间位置信息；根据第一空间位置信息和活检枪的固有参数，指示活检枪的尖端与交点的空间距离和/或活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。本发明实现投影显示穿刺路径，并评估最终的采样位置，通过超声影像上的实时位置显示，帮助术者精准地到达采样位置，实现精准穿刺。

Description

基于电磁定位的活检系统及导航方法

技术领域

本发明涉及手术器械领域，具体涉及一种基于电磁定位的活检系统及导航方法。

背景技术

活检枪是一种用于肾脏、肝脏、肺、乳腺、甲状腺、前列腺、胰腺、睾丸、子宫、卵巢、体表等多种器官的椎体肿瘤和不明肿瘤等的活组织取样、吸取细胞等用途的医疗器械。活检枪的使用方便医生对病人的病灶部位进行活体取样。

正确的诊断需要临床、影像及病理三结合，其中，病理诊断对治疗方案的选择起着关键作用。由于每个病人的病灶部位结构也是不尽相同，而且手术过程中也会随时出现不同的突发情况，如不同部位血管到病灶距离的远近，神经组织到病变部位的距离，这些因素都会要求采样操作精准和实时监控。

目前临床上活检时的导引方法有X线透视、超声、CT和MR等，其中，X线透视和CT导引对术者和患者存在一定的射线伤害、MR设备要求专用的材料。同时CT和MR可以实现规划，很难实现整个穿刺过程的实时监控。

超声引导技术能够实现实时监控，一种理想的活检过程是保持活检枪整体始终位于超声扫描的区域内，让医者可以在超声图像中看到活检枪的进针路径，现有技术中存在各种穿刺框架，这种框架可以同时固定住超声探头和诸如活检枪的长形器械，并限制器械只能在超声探头的扫描平面内移动。

在实际的活检术过程中，可能某一角度的超声扫描图像能够最佳地显示出取样目标及其周围需要规避的器官或组织，但并不适合在此角度下进行进针，比如可能是此角度无法规避重要器官或者对患者伤害较大。这就导致最佳的方案是在此角度获得超声图像，并需要从另一角度进针，此方案的难题是医者无法在超声图像中看到进针路径，也就增加了操作难度，医者需要根据个人经验确定是否能准确对目标取样。

发明内容

本申请提供了一种基于电磁定位的活检系统及导航方法，以至于克服现有技术中的无法实现精准穿刺的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于电磁定位的活检导航方法，该方法包括：

获取活检枪中电磁传感器的第一空间位置信息，以及超声探头中电磁传感器的第二空间位置信息，所述活检枪与所述超声探头的超声平面为非共面状态；

根据所述第一空间位置信息确定所述活检枪的延长线与所述超声平面的交点，并基于所述空间位置信息和所述第二空间位置信息确定所述交点的空间位置信息；

根据所述第一空间位置信息和所述活检枪的固有参数，指示所述活检枪的尖端与所述交点的空间距离和/或所述活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。

可选地，基于电磁定位的活检导航方法还包括：根据所述第一空间位置信息、所述第三空间位置信息和所述活检枪的固有参数，在超声图像中显示所述活检枪的投影图像。

可选地，基于电磁定位的活检导航方法还包括：根据所述第一空间位置信息和所述活检枪的固有参数，指示所述活检枪预计被击发后其尖端与所述交点的空间距离。

可选地，基于电磁定位的活检导航方法还包括：根据所述活检枪预计被击发后其尖端的空间位置信息和所述第二空间位置信息，在超声图像中显示所述活检枪预计被击发后的枪体的投影图像。

可选地，基于电磁定位的活检导航方法还包括：根据所述交点的空间位置信息在超声图像中显示参考位置，所述参考位置用于指示当所述投影图像符合所述参考位置时，使得所述活检枪预计被击发后的其采样槽的第三空间位置信息包含所述交点的空间位置。

可选地，所述固有参数包括枪体长度，即活检枪中电磁传感器与尖端的距离；指示所述活检枪的尖端与所述交点的空间距离具体包括：

根据所述第一空间位置信息和所述枪体长度确定当前尖端的空间位置信息；

根据所述当前尖端的空间位置信息和所述交点的空间位置信息计算所述空间距离。

可选地，所述固有参数包括枪体长度、击发行程和采样槽相对于枪体的位置信息；指示所述活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息具体包括：

根据所述第一空间位置信息和所述枪体长度确定当前尖端的空间位置信息；

根据所述击发行程和所述当前尖端的空间位置信息确定击发后尖端的空间位置信息；

根据击发后尖端的空间位置信息和所述采样槽相对于枪体的位置信息确定所述活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。

可选地，所述采样槽相对于枪体的位置信息包括采样槽一端与尖端的距离和采样槽长度；所述第三空间位置信息包括采样槽两端的空间位置信息。

可选地，所述第一空间位置信息和所述第二空间位置信息均包括三维位置信息以及电磁传感器与三维坐标轴的夹角；确定所述交点的空间位置信息包括：

利用如下方式得到所述超声平面上任一点在活检枪坐标系中的空间坐标：

=/> />，

其中、/>、/>为所述超声平面上任一点在活检枪坐标系中的三维空间坐标，/>、/>、/>为所述超声平面上任一点在超声探头坐标系中的三维空间坐标，/>为根据三维坐标转换关系得出的超声探头的电磁传感器和活检枪的电磁传感器姿态的旋转矩阵；

根据所述第一空间位置信息和所述超声平面上任一点在活检枪坐标系中的三维空间坐标确定所述交点的空间位置信息。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种基于电磁定位的活检系统，该系统包括：具有电磁传感器的活检枪、磁场发生器和计算终端；

所述磁场发生器用于产生磁场，所述活检枪中的电磁传感器和超声探头的电磁传感器通过感应所述磁场来提供空间位置信息；所述计算终端用于所述活检导航方法。

根据本发明提供的基于电磁定位的活检系统及导航方法，面对活检枪与超声平面不共面状态下进针的需求，利用电磁传感器和磁场获得活检枪和超声探头的空间位置信息，进而确定活检枪延长线与超声平面的交点，在超声图像中显示出交点位置，让医者通过调整交点位置使活检枪对准靶点即采样目标，进而根据活检枪的空间位置及其固有参数，计算出当前位置和朝向下的活检枪尖端与靶点的空间距离，从而使得医者能够实时地获悉活检枪尖端距靶点的远近，协助其选择击发活检枪的位置，降低操作难度，提高取样成功几率；

本方案还根据所述第一空间位置信息和活检枪的固有参数，计算出活检枪预计被击发后其采样槽的空间位置，从而使得医生能够实时地获悉靶点位置与采样槽空间位置是否相符，协助其选择择击发活检枪的位置，降低操作难度，提高取样成功几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于电磁定位的活检系统的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的活检枪的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的活检枪的外针的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于电磁定位的活检导航方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的活检枪的外针的结构放大示意图；

图6为本发明实施例提供的活检枪尖端与交点的相对位置示意图；

图7为本发明实施例提供的活检枪的击发的路径示意图；

图8为本发明实施例提供的活检针在超声影像中的投影示意图；

图9为本发明实施例提供的磁场发生器建立的基础磁场示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提供一种基于电磁定位的活检系统，其应用场景如图1所示：

基于电磁定位的活检系统的使用场景包括：活检枪10、磁场发生器20、计算终端30和医用超声40，其中，活检枪10中安装有电磁传感器（图中未画出），医用超声包括超声探头41，超声探头41中安装有电磁传感器（图中未画出），计算机终端30处的磁场发生器20在工作区域建立基准磁场。当活检枪10和超声探头41处于基准磁场中时，计算终端30可以获取活检枪中电磁传感器的第一空间位置信息和超声探头中电磁传感器的第二空间位置信息。

本发明中的活检枪的结构如图2-3所示：

活检枪10包括电磁传感器接头111和电磁传感器112，所述电磁传感器接头与操作手柄113连接，操作手柄113将电磁传感器112置于内针114的远端位置，所述操作手柄与内针114固定连接，可以粘连或一体成型；弹簧115，用于穿刺过程中外的击发；第一活检枪壳体116；第二活检枪壳体118；活检枪外针座117，其与外针119固定连接，可以粘连或一体成型；电磁传感器通过内针的传感器通道将放置于内针的远端位置，用于采集当前位置的第一空间位置信息并传输至计算终端；此外。所述内针114和外针119均采用对磁场无影响的材料，磁场可穿过，且不影响穿过的磁场强度，或影响减小到可接受的材料，例如钛、镍钛合金、经过处理的不锈钢等。

如图4所示，本发明提供一种基于电磁定位的活检导航方法，可以由上述计算终端30执行，具体包括步骤S101至步骤S103：

S101，获取活检枪中电磁传感器的第一空间位置信息，以及超声探头中电磁传感器的第二空间位置信息，所述活检枪与所述超声探头的超声平面为非共面状态。

关于非共面状态，可以将超声探头的扫描区域视为三维空间中的一个二维的扇形面，将活检枪视为三维空间中的一条直线，医者在三维空间中手持活检枪和超声探头，可以人为地使该直线恰好在扇形面内，也可以不再同一平面内，在活检枪和超声探头的超声平面不位于同一平面时，即为非共面状态。在此状态下，直线与平面之间只可能存在一个交点。

S102，根据第一空间位置信息确定活检枪的延长线与超声平面的交点，并基于第一空间位置信息和第二空间位置信息确定交点的空间位置信息。

在实际应用场景中，医者需要确保超声平面中存在采样目标，并使得该交点位于采样目标内，也就是将活检枪对准超声平面中的采样目标，因此可以将此交点称为靶点。为实现此目的，需要实时地向医者显示超声图像及上述交点（靶点），以便进行手动调整朝向。

参见图8，其展示的是手术场景的示意图，而非医者能够真正看到的图像。医者实际能通过显示设备看到的是图8中的扇形面（超声图像），本实施例需要根据活检枪中电磁传感器的空间位置信息来确定其朝向，并计算其延长线与超声平面的交点（靶点）位置，从而在图像中显示出交点（靶点），即图8中的十字交叉点。当医者调整穿刺针的朝向时，会在图像中看到该交点（靶点）发生移动，由此引导医者将活检枪对准超声平面中的采样目标。

本实施例中通过活检枪中电磁传感器112的第一空间位置信息将活检枪进行延长，并确定其延长的延长线与超声探头41的超声平面的交点（靶点），根据活检枪中电磁传感器112的第一空间位置和超声探头41中电磁传感器的第二空间位置获取到交点（靶点）的空间位置信息，协助医者将活检枪朝向对准采样目标。

S103，根据第一空间位置信息和活检枪的固有参数，指示活检枪的尖端与交点（靶点）的空间距离和/或活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。本方案中的固有参数包括但不限于枪体长度、采样槽在枪体中的位置、活检枪的击发行程，在计算上述空间距离或者第三空间位置信息时，可以采取多种可选的实施方式及相应的固有参数进行计算。

在一个实施例中，活检枪的外针相关固有参数如图5所示：外针119包括枪体和活检枪芯针，枪体包括采样槽，采样槽1191的长度C2、活检枪的枪体的尖端到电磁传感器的距离L1、采样槽一端与尖端的距离C2均为固有参数。

进一步地，可以使用枪体长度计算上述空间距离，针对图5所示结构具体指活检枪中电磁传感器与尖端的距离L1。步骤S103中指示活检枪的尖端与交点（靶点）的空间距离具体包括：

S103A1，根据第一空间位置信息和枪体长度确定当前尖端的空间位置信息；

S103A2，根据当前尖端的空间位置信息和交点（靶点）的空间位置信息计算空间距离。如图5-6所示，尖端与交点（靶点）的空间距离具体计算如下：

，

其中，W1为尖端的空间位置信息，W0为电磁传感器112的第一空间位置信息，是根据活检枪朝向和L1确定的空间向量，Wx为上述交点（靶点）的空间位置信息，/> 为尖端与交点（靶点）间的空间向量，该向量的大小即为尖端与交点（靶点）的距离L。

在实际应用场景中，可以通过显示设备实时地向医者展示尖端与交点（靶点）的距离，使其直观了解活检枪的尖端到取样目标的远近，便于医者选择合适的击发位置，确保击发后能够获取组织样品。

在另一实施例中，为了计算活检枪预计被击发后其采样槽的位置，所使用的固有参数包括枪体长度、击发行程和采样槽相对于枪体的位置信息。步骤S103中指示活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息具体包括：

S103B1，根据第一空间位置信息和枪体长度确定当前尖端的空间位置信息；

S103B2，根据击发行程和当前尖端的空间位置信息确定击发后尖端的空间位置信息；

S103B3，根据击发后尖端的空间位置信息和采样槽相对于枪体的位置信息确定活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。

如图7所示，击发行程S为弹簧可带动击发的固定距离，通过当前尖端的空间位置信息和击发行程S以得到击发后尖端的空间位置信息，同时结合图5中采样槽的固定参数即可得到预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。因此可以在医者执行击发动作前，评估采样槽的具体采样位置是否达到预期，减小穿刺的危险性，实现精准穿刺。

进一步地，上述采样槽相对于枪体的位置信息包括采样槽一端与尖端的距离和采样槽长度，如图5所示采样槽一端与尖端的距离为C1，采样槽长度为C2。由此计算出的第三空间位置信息可以包括采样槽两端的空间位置信息。

具体地，将击发后的尖端的空间位置信息记为Wy，Wy=W1+，/>是根据击发行程S和活检枪的朝向确定的向量，采样槽一端的空间位置信息为Wy-/>, 采样槽另一端的空间位置信息为Wy-/>-/>，/>和/>是根据C1和C2以及活检枪的朝向确定的向量。

由于上述交点（靶点）和采样槽必然在同一直线内，因此只需要判断上述交点（靶点）的位置信息是否在采样槽两端位置之间，即可确定采样目标是否位于击发后的采样槽中。通过显示设备向医者显示击发后采样槽两端的预期位置，即可协助医者评估采样槽的具体采样位置是否达到预期，减小穿刺的危险性，实现精准穿刺。

在一个实施例中，还可以执行如下操作：

S104，根据第一空间位置信息和活检枪的固有参数，指示活检枪预计被击发后其尖端与交点（靶点）的空间距离。在本实施例中，所使用的固有参数包括击发行程S和活检枪中电磁传感器与尖端的距离L1。

具体地，先计算击发后的尖端的空间位置信息Wy，Wy=W1+，再计算/>=Wy-Wx，/>的大小即为活检枪预计被击发后其尖端与交点（靶点）的空间距离/>。通过显示设备向医者显示击发后尖端与交点（靶点）的距离，可以让医者直观了解活检枪预计穿过靶点的距离，避免穿刺到需要规避的器官或组织，提高活体取样的安全性。

在一个实施例中，还可以执行如下任一操作：

S105，根据第一空间位置信息、第二空间位置信息和活检枪的固有参数，在超声图像中显示活检枪的投影图像。

S106，根据活检枪预计被击发后其尖端的空间位置信息和所述第二空间位置信息，在超声图像中显示所述活检枪预计被击发后的枪体的投影图像。

在图8中，实线的针体表示当前位置，虚线的针体表示预计被击发后的位置，步骤S105是指将实线针体投影在超声平面（超声图像）中，步骤S106是指将虚线针体投影在超声平面（超声图像）中。图8展示的是步骤S106的示意图，第二空间位置信息是超声探头的位置信息，基于该位置信息可以得到超声平面内任一点的位置信息，在此基础上可以确定击发后尖端点在超声平面上的投影点，尖端投影点到交点（靶点）的连线，即为前段的投影图像；类似地，可以确定击发后尾端（电磁传感器所在位置）在超声平面上的投影点，尾端投影点到交点（靶点）的连线，即为后段的投影图像。

进一步地，还可以利用固有参数C1和C2，在进行投影时将采样槽两个端点投影到超声平面中，从而在图像中显示出采样槽的范围。步骤S105与步骤S106类似，区别是步骤S105需要基于当前的尖端和尾端位置执行投影运算，此处不再赘述。

上述两种投影可以被同时应用，作为可选实施例，当同时应用两种投影效果时，可以向医者提供切换选项，人为地决定显示当前位置的投影或是预计击发后位置的投影。

根据本实施例的方案，通过实时显示活检枪的投影图像，可以非共面的情况下使医者更直观地看到活检枪与超声平面及靶点的位置关系，提高活检效率。

在一个实施例中，还可以执行如下操作：

S107，根据交点（靶点）的空间位置信息在超声图像中显示参考位置，参考位置用于指示当投影图像符合参考位置时，使得活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息包含交点（靶点）的空间位置。

具体地，根据上述步骤S105和S106，活检枪在任意位置时都可以计算出上述两种投影图像，并且能够计算出击发后的取样槽在超声平面中的投影位置。在此基础上，步骤S107是指在超声图像中基于上述计算结果，进一步计算出一个点或者一个范围并显示在超声图像中，使得当前的活检枪投影图像的尖端符合此点或者在此范围内时，在此位置击发后，交点（靶点）必然处在击发后的采样槽两端投影位置的范围内。

上述进一步的计算方式有多种，作为举例可以是在当前的活检枪延长线上，确定取样槽的合适位置，称之为取样槽预期位置，合适的位置是指交点（靶点）位于取样槽预期位置的两端投影点之间。接着可以根据C1和取样槽预期位置确定尖端预期位置，将尖端预期位置投影到超声平面，即可得到一种参考位置。

根据本实施例的方案，针对活检枪的任意朝向，超声图像中均会显示出相应的参考位置，将活检枪的投影图像置于参考位置上，即可确保能够对靶点取样，医者只需要考虑活检枪是否能够抵达参考位置，从而提高活检效率。

关于上述第一空间位置信息和第二空间位置信息，由于在多个实施例中均需要确定方向，因此这些空间信息包括三维位置信息（三维坐标）以及电磁传感器与三维坐标轴的夹角（三维坐标与相应轴的三个夹角）。电磁传感器的空间位置信息可以表示为（X，Y，Z，A，E，R），其中X、Y、Z为三维空间坐标，A、E、R为传感器与相应轴的夹角，组合在一起构成电磁传感器的矢量位置，三个夹角用来确定朝向。

如图9所示，磁场发生器在工作区域内建立基础磁场，形成空间三维坐标系Xo,Yo,Zo，可以将第二空间位置信息（超声探头）视为此坐标系中的矢量位置，第二空间位置信息中的空间坐标为Xd，Yd，Zd，与本坐标系中相应平面的夹角为Ad，Ed，Rd。基于此矢量位置，可以确定超声平面上任一点在此坐标系下的空间坐标，记为、/>、/>。

第一空间位置信息（活检枪）不是坐标系Xo,Yo,Zo中的位置，要确定活检枪延长线与超声平面的交点（靶点）位置，需要进行坐标转换，具体为：

=/> />，

其中，、/>、/>是对超声平面上任一点进行坐标转换后得到的空间坐标，/>、/>、/>为超声平面上任一点在坐标系Xo,Yo,Zo中的空间坐标，/>为根据三维坐标转换关系得出超声探头传感器和穿刺针传感器姿态的旋转矩阵。

本实施例中其中，根据三维坐标转换关系的旋转矩阵为

，

空间坐标、/>、/>与活检枪中电磁传感器的第一空间位置信息是同一坐标系中的位置，第一空间位置信息记为（Xw、Xw、Zw、Aw、Ew、Rw），其中Xw、Xw、Zw为空间坐标，Aw、Ew、Rw是与本坐标系中相应平面的夹角，根据第一空间位置信息和/>、/>、/>即可确定活检枪延长线与超声平面交点（靶点）的位置。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种基于电磁定位的活检导航方法，其特征在于，包括：

获取活检枪中电磁传感器的第一空间位置信息，以及超声探头中电磁传感器的第二空间位置信息，所述活检枪与所述超声探头的超声平面为非共面状态；

根据所述第一空间位置信息确定所述活检枪的延长线与所述超声平面的交点，所述第一空间位置信息和所述第二空间位置信息均包括三维位置信息以及电磁传感器与三维坐标轴的夹角，利用如下方式得到所述超声平面上任一点在活检枪坐标系中的空间坐标：

=/> ,

其中、/>、/>为所述超声平面上任一点在活检枪坐标系中的三维空间坐标，/>、/>、为所述超声平面上任一点在超声探头坐标系中的三维空间坐标，/>为根据三维坐标转换关系得出的超声探头的电磁传感器和活检枪的电磁传感器姿态的旋转矩阵，所述旋转矩阵为

,

其中A、E、R为电磁传感器与相应轴的夹角；

空间坐标、/>、/>与活检枪中电磁传感器的第一空间位置信息是同一坐标系中的位置，第一空间位置信息记为Xw、Yw、Zw、Aw、Ew、Rw，其中Xw、Yw、Zw为空间坐标，Aw、Ew、Rw是与本坐标系中相应平面的夹角，根据第一空间位置信息和/>、/>、/>确定活检枪延长线与超声平面交点的空间位置信息；

根据所述第一空间位置信息和所述活检枪的固有参数，指示所述活检枪的尖端与所述交点的空间距离和/或所述活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述第一空间位置信息、所述第二空间位置信息和所述活检枪的固有参数，在超声图像中显示所述活检枪的投影图像。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述第一空间位置信息和所述活检枪的固有参数，指示所述活检枪预计被击发后其尖端与所述交点的空间距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述活检枪预计被击发后其尖端的空间位置信息和所述第二空间位置信息，在超声图像中显示所述活检枪预计被击发后的枪体的投影图像。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述交点的空间位置信息在超声图像中显示参考位置，所述参考位置用于指示当所述投影图像符合所述参考位置时，使得所述活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息包含所述交点的空间位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固有参数包括枪体长度，即活检枪中电磁传感器与尖端的距离；指示所述活检枪的尖端与所述交点的空间距离具体包括：

根据所述第一空间位置信息和所述枪体长度确定当前尖端的空间位置信息；

根据所述当前尖端的空间位置信息和所述交点的空间位置信息计算所述空间距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固有参数包括枪体长度、击发行程和采样槽相对于枪体的位置信息；指示所述活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息具体包括：

根据所述第一空间位置信息和所述枪体长度确定当前尖端的空间位置信息；

根据所述击发行程和所述当前尖端的空间位置信息确定击发后尖端的空间位置信息；

根据击发后尖端的空间位置信息和所述采样槽相对于枪体的位置信息确定所述活检枪预计被击发后其采样槽的第三空间位置信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采样槽相对于枪体的位置信息包括采样槽一端与尖端的距离和采样槽长度；所述第三空间位置信息包括采样槽两端的空间位置信息。

9.一种基于电磁定位的活检系统，其特征在于，包括：具有电磁传感器的活检枪、磁场发生器和计算终端；

所述磁场发生器用于产生磁场，所述活检枪中的电磁传感器和超声探头的电磁传感器通过感应所述磁场来提供空间位置信息；所述计算终端用于执行权利要求1-8中任一项所述的活检导航方法。