專利名稱：磁共振掃描定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磁共振醫(yī)療領(lǐng)域，特別涉及一種磁共振掃描定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
介入治療是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一大發(fā)展方向，介入治療與傳統(tǒng)外科手術(shù)的區(qū)別是它不需要開刀，只需要一個(gè)很小的創(chuàng)口即可將特制的導(dǎo)管、冷凍針、射頻消融針等穿刺針刺入到人體內(nèi)的病灶部位或者手術(shù)靶點(diǎn)位置上，然后通過各種物理或化學(xué)作用達(dá)到治療的目的，從而解決過去需要開放式手術(shù)才能解決的腫瘤治療、組織活檢、人工器材或藥物放置等問題。在介入治療過程中，醫(yī)生無法直接觀察到病人體內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)和病灶部位，只能通過醫(yī)學(xué)成像手段來實(shí)現(xiàn)介入手術(shù)規(guī)劃、導(dǎo)航、治療過程監(jiān)控和治療效果評(píng)估。磁共振成像具有無射線、高分辨率、軟組織成像能力強(qiáng)、掃描方位自由選擇、可以檢測(cè)組織溫度、能清楚顯示骨骼遮擋的病灶等優(yōu)勢(shì)，隨著快掃技術(shù)的發(fā)展，磁共振成像成為較理想的介入治療的引導(dǎo)和監(jiān)控手段。現(xiàn)有技術(shù)中，磁共振定位掃描是通過如下方法實(shí)現(xiàn)的首先對(duì)病灶部位進(jìn)行橫斷位、矢狀位、冠狀位預(yù)掃描，作為定位像，然后在定位像病灶位置上通過手動(dòng)標(biāo)記定位線再進(jìn)行定位掃描，獲取所需切面的圖像。這種定位掃描的方法操作繁瑣、多次掃描，因此掃描時(shí)間長(zhǎng)，不便用于介入治療的實(shí)時(shí)掃描。更主要的是沒有手術(shù)器械的定位依據(jù)，很難確定手術(shù)器械的方位，所以無法得到手術(shù)器械與病灶之間完整關(guān)系的圖像?，F(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)手術(shù)導(dǎo)航時(shí)，磁共振成像系統(tǒng)把術(shù)前掃描病灶的成像數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，通過光學(xué)系統(tǒng)對(duì)手術(shù)器械進(jìn)行跟蹤把空間信息傳輸給控制中心，控制中心通過計(jì)算獲得手術(shù)器械的坐標(biāo)，將術(shù)前圖像與手術(shù)器械轉(zhuǎn)換到同一個(gè)坐標(biāo)系里顯示。由于術(shù)中會(huì)發(fā)生病灶位移、器械扭曲、系統(tǒng)誤差等情況，這種顯示存在較大的誤差。中國實(shí)用新型專利CN101019765A公開了一種磁共振圖像引導(dǎo)下的手術(shù)系統(tǒng)及手術(shù)導(dǎo)航方法，該專利重點(diǎn)介紹了圖像空間與手術(shù)空間的標(biāo)定與匹配。中國實(shí)用新型專利CN101904770A公開一種基于光學(xué)增強(qiáng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)及方法。該專利重點(diǎn)介紹了外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種磁共振掃描定位系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。本實(shí)用新型的一種磁共振掃描定位系統(tǒng)，包括控制中心、光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)、顯示設(shè)備和定位器，光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)、顯示設(shè)備與控制中心相連，定位器上設(shè)有可被光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)所跟蹤的被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組，所述定位器上可拆卸連接一個(gè)準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器內(nèi)沿其軸線方向設(shè)有供穿刺針穿過的引導(dǎo)孔，根據(jù)所述穿刺針粗細(xì)不同，適配有相應(yīng)內(nèi)徑引導(dǎo)孔的準(zhǔn)直器，但所有準(zhǔn)直器的外形尺寸都相同。優(yōu)選的，所述準(zhǔn)直器為圓錐體，并由對(duì)稱的兩部分組成。[0009]優(yōu)選的，所述準(zhǔn)直器由一壓板固定在定位器上，壓板的兩端與所述定位器由螺栓連接，所述準(zhǔn)直器的上、下兩面各設(shè)有卡槽，所述上、下兩面的卡槽分別與定位器、壓板相配
口 o優(yōu)選的，所述控制中心內(nèi)建有磁共振成像坐標(biāo)系和以磁體為參照物的空間坐標(biāo)系，指定所述引導(dǎo)孔軸線所在的一個(gè)切面為掃描引導(dǎo)面，將所有平行于掃描引導(dǎo)面的方位定義為I號(hào)方位，將所有垂直于引導(dǎo)孔軸線的方位定義為II號(hào)方位，將同時(shí)垂直于1、11號(hào)方位的方位定義為III號(hào)方位，以上三個(gè)掃描切面可以任意組合定位，控制中心獲取單一方位單片、多片或多個(gè)方位單片、多片掃描圖像，并在顯示設(shè)備的不同顯示框內(nèi)顯示。通過以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的磁共振掃描定位系統(tǒng)，可較好地實(shí)現(xiàn)穿刺手術(shù)實(shí)時(shí)引導(dǎo)與監(jiān)控，具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)不同粗細(xì)的穿刺針，適配有統(tǒng)一外形尺寸和相應(yīng)引導(dǎo)孔孔徑的準(zhǔn)直器，在選用同一個(gè)定位器的情況下，只需一次性標(biāo)定，手術(shù)過程中根據(jù)不同粗細(xì)的穿刺針只需替換相 應(yīng)的準(zhǔn)直器，不需重新標(biāo)定或選擇，簡(jiǎn)化了操作流程。(2)所述準(zhǔn)直器既起到引導(dǎo)穿刺的作用，又可以作為掃描定位的基準(zhǔn)件，在預(yù)掃描、靶點(diǎn)選擇、靶點(diǎn)瞄準(zhǔn)時(shí)無需使用穿刺針。(3)本實(shí)用新型通過準(zhǔn)直器及掃描引導(dǎo)面引導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)進(jìn)行指向性定位掃描，解決了現(xiàn)有技術(shù)中磁共振成像系統(tǒng)只能通過預(yù)掃定位像、醫(yī)生手動(dòng)標(biāo)記定位線然后再次掃描獲取所需圖像的麻煩；解決了現(xiàn)有外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)由于采用術(shù)前圖像進(jìn)行手術(shù)引導(dǎo)容易造成手術(shù)失誤的缺陷；解決了穿刺針需要逐個(gè)標(biāo)定的麻煩。

圖I本實(shí)用新型磁共振掃描定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2本實(shí)用新型所述定位器的具體結(jié)構(gòu)圖。圖3所述光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的工作示意圖。圖4所述標(biāo)識(shí)面和引導(dǎo)孔軸線位置關(guān)系圖。圖5a、5b為掃描方位和祀點(diǎn)貓準(zhǔn)不意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的磁共振掃描定位系統(tǒng)，包括控制中心I、光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)
3、顯示設(shè)備2和定位器4。本實(shí)用新型的控制中心I包括用戶界面、應(yīng)用軟件和實(shí)用工具，并建有磁共振成像系統(tǒng)5的圖像坐標(biāo)系和以磁體為參照的空間坐標(biāo)系。本實(shí)用新型的磁共振掃描定位系統(tǒng)通過控制中心I和磁共振成像系統(tǒng)5相連接，定位器4和磁體上安裝有被光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)識(shí)別和跟蹤的標(biāo)識(shí)球組。如圖2所示，本實(shí)用新型的定位器4上裝有一個(gè)圓錐體的準(zhǔn)直器42，準(zhǔn)直器42內(nèi)有一個(gè)供穿刺針穿過的引導(dǎo)孔44。準(zhǔn)直器42由完全對(duì)稱且設(shè)有卡槽的兩部分組成，兩部分卡槽分別與定位器4、壓板43相配合，準(zhǔn)直器42由壓板43固定在定位器4上，壓板43兩端由螺栓緊固在定位器4上。本實(shí)用新型準(zhǔn)直器42與定位器可拆卸連接，根據(jù)不同粗細(xì)的穿刺針，適配有相應(yīng)內(nèi)徑引導(dǎo)孔44的準(zhǔn)直器，但所有準(zhǔn)直器42的外形尺寸都相同，在同一個(gè)定位器4上可替換使用。定位器4上還設(shè)有供手握的把手41，方便操作使用該定位器。如圖4所示，本實(shí)用新型指定引導(dǎo)孔軸線47的一個(gè)切面作為掃描引導(dǎo)面，引導(dǎo)孔軸線47、準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)、掃描引導(dǎo)面與定位器4上被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組45的相對(duì)位置關(guān)系固定，由控制中心I記憶。由定位器4上指定的三個(gè)被動(dòng)標(biāo)識(shí)球的中心點(diǎn)組成的平面為標(biāo)識(shí)面46,本實(shí)施方案中掃描引導(dǎo)面47和標(biāo)識(shí)面46平行。如圖5(a)所不,將所有平行于掃描引導(dǎo)面的方位定義為I號(hào)方位，I號(hào)方位的中心切面為引導(dǎo)面，將所有垂直于引導(dǎo)孔軸線47的方位定義為II號(hào)方位，II號(hào)方位的中心切面(靶點(diǎn)指定后使用)包含靶點(diǎn)，將同時(shí)垂直于I、II號(hào)方位的方位定義為III號(hào)方位，III號(hào)方位的中心切面包含引導(dǎo)孔軸線47，以上三個(gè)掃描方位可以單一方位單片、多片或 多個(gè)方位單片、多片任意組合定位。本實(shí)用新型由控制中心I通過光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3識(shí)別和跟蹤定位器4，得到引導(dǎo)孔軸線47和掃描引導(dǎo)面的空間位置并轉(zhuǎn)換成圖像坐標(biāo)，作為所選掃描切面定位參數(shù)的確定依據(jù)?？刂浦行腎將選擇的掃描序列、掃描參數(shù)以及定位參數(shù)傳送給磁共振成像系統(tǒng)5，作為指向性定位掃描的依據(jù)。采用本實(shí)用新型的磁共振掃描定位系統(tǒng)來進(jìn)行指向性定位掃描的方法，包括以下步驟步驟一在初次使用上述磁共振掃描定位系統(tǒng)進(jìn)行定位掃描時(shí)，控制中心I通過光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3對(duì)磁共振成像系統(tǒng)5中的磁體進(jìn)行空間位置標(biāo)定，建立識(shí)別、跟蹤依據(jù)和空間坐標(biāo)系；在初次使用定位器4時(shí)，控制中心I通過光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3對(duì)該定位器4進(jìn)行標(biāo)定，建立識(shí)別和跟蹤依據(jù)；通常使用時(shí)，只需在控制中心I用戶界面中選中該定位器4并安裝和穿刺針適配的準(zhǔn)直器。步驟二 控制中心I通過光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3、標(biāo)定模型和磁共振成像系統(tǒng)5，將磁共振成像系統(tǒng)5的圖像坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系進(jìn)行匹配，確定圖像坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。步驟三將掃描對(duì)象放置在磁共振成像系統(tǒng)5的掃描區(qū)域中心位置。步驟四在控制中心I的用戶界面中選擇掃描序列、掃描切面和設(shè)定掃描參數(shù)；并在磁共振掃描區(qū)域中，將準(zhǔn)直器42及掃描引導(dǎo)面以一定的方位穩(wěn)定地指向掃描部位，由控制中心根據(jù)所述引導(dǎo)孔軸線47、掃描引導(dǎo)面的空間坐標(biāo)計(jì)算出所選的每一層掃描切面的定位參數(shù)的圖像坐標(biāo)，通過控制中心I向磁共振成像系統(tǒng)5發(fā)送掃描序列、掃描參數(shù)、定位參數(shù)和掃描指令，磁共振成像系統(tǒng)5執(zhí)行掃描，并將所得圖像傳送至控制中心1，在顯示設(shè)備2中各自的圖像框內(nèi)顯示。步驟五改變準(zhǔn)直器42的指向或偏轉(zhuǎn)掃描引導(dǎo)面，磁共振成像系統(tǒng)5的掃描方位也隨之改變。本實(shí)用新型按照以上步驟，可以得到一定范圍內(nèi)的I、III號(hào)方位的圖像，II號(hào)方位的圖像僅在靶點(diǎn)指定后使用。若采用快掃序列，通過改變指向，可實(shí)現(xiàn)搜索性掃描。本實(shí)用新型的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3基于光學(xué)定位裝置，其原理是該光學(xué)定位裝置具有位置傳感器可發(fā)射紅外光，紅外光照射在裝有被動(dòng)標(biāo)識(shí)球的物體上，被動(dòng)標(biāo)識(shí)球反射紅外光回到位置傳感器，位置傳感器通過軟件程序計(jì)算出被動(dòng)標(biāo)識(shí)球所處的空間信息，可以實(shí)時(shí)得知裝有被動(dòng)標(biāo)識(shí)球的物體所處空間位置進(jìn)而進(jìn)行定位導(dǎo)航。在本實(shí)用新型中，所有被光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)跟蹤的物件都安裝有被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組，被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組由三個(gè)以上被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組成，不同的物件上被動(dòng)標(biāo)識(shí)球的排布方式不同，以示區(qū)別，每個(gè)物件上的被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組經(jīng)過標(biāo)定注冊(cè)后以物件名稱由控制中心I記憶。光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3只要跟蹤到某被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組，控制中心1就能夠計(jì)算出光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3和該被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組的空間關(guān)系，并識(shí)別該物件。本實(shí)用新型在手術(shù)空間中選擇磁體為參照物，由于磁體固定不動(dòng)，磁體上安裝的被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組也固定不動(dòng)。當(dāng)光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3擺放在一定的位置，能同時(shí)跟蹤到磁體及其他物件，則光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3把檢測(cè)到和磁體被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組之間的空間關(guān)系以及和其他物件被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組之間的空間關(guān)系傳送給控制中心1，控制中心I能夠計(jì)算出該物件被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組和磁體被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組之間的空間關(guān)系。根據(jù)此原理，上述步驟一具體為如圖3所示，在手術(shù)空間內(nèi)位置不變的磁體上固定被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組，將裝有被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組的定位器4放入手術(shù)空間，光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3獲取其自身與磁體的相對(duì)位置關(guān)系a以及自身與定位器4的相對(duì)位置關(guān)系b，進(jìn)而通過軟件程序計(jì)算得到磁體與定位器的相對(duì)位置關(guān)系C，并將磁體與定位器的相對(duì)位置關(guān)系c記為定位器在手術(shù)空間中的空間信息。上述步驟二中，圖像空間和手術(shù)空間通過標(biāo)定模型進(jìn)行標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)系的匹配。標(biāo)定模型為具有已知空間結(jié)構(gòu)的幾何體，在標(biāo)定模型的表面固定有被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組，標(biāo)定模型內(nèi)具有多個(gè)可以被掃描成像的幾何標(biāo)記物，幾何標(biāo)記物與被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組的位置關(guān)系為已知，將標(biāo)定模型放置在磁共振成像系統(tǒng)5的成像區(qū)域中心，通過磁共振成像系統(tǒng)5掃描標(biāo)定模型并將圖像數(shù)據(jù)傳輸給控制中心1，控制中心I獲取標(biāo)定模型內(nèi)幾何標(biāo)記物在圖像坐標(biāo)系的坐標(biāo)；通過光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)3獲取標(biāo)定模型的空間信息并傳輸?shù)娇刂浦行?，控制中心I計(jì)算出標(biāo)定模型中內(nèi)部幾何標(biāo)記物在空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)系的坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而確定圖像坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。本實(shí)用新型控制中心I標(biāo)記靶點(diǎn)和獲取坐標(biāo)的步驟為醫(yī)生根據(jù)術(shù)前圖像，結(jié)合病灶位置和臨床經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的穿刺路徑，并在體表標(biāo)記穿刺點(diǎn)。將定位器4上的準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)放置在體表穿刺點(diǎn)，使準(zhǔn)直器指向病灶大致位置，通過改變準(zhǔn)直器42指向或偏轉(zhuǎn)掃描引導(dǎo)面進(jìn)行搜索性掃描，可以得到一定范圍內(nèi)的I、III號(hào)方位的圖像和三維圖像以確定病灶具體信息，利用所得圖像標(biāo)記靶點(diǎn)，控制中心I從而獲取該靶點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系的坐標(biāo)。本實(shí)用新型控制中心I獲取體表穿刺點(diǎn)坐標(biāo)的步驟為將定位器4上的準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)放置在體表穿刺點(diǎn)時(shí)，控制中心I根據(jù)定位器4上標(biāo)識(shí)球組45的空間位置計(jì)算出準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)的空間坐標(biāo)，并轉(zhuǎn)換成圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)，該準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)的坐標(biāo)即為體表穿刺點(diǎn)的坐標(biāo)。本實(shí)用新型靶點(diǎn)瞄準(zhǔn)的步驟為如圖5a所示，上述體表穿刺點(diǎn)A與靶點(diǎn)B的連線即為虛擬穿刺路徑H，將準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)放置在體表穿刺點(diǎn)A，使準(zhǔn)直器42指向病灶大致位置，控制中心I把靶點(diǎn)B、虛擬穿刺路徑I、引導(dǎo)孔軸線延長(zhǎng)線I投影到I、II、III方位的中心切面上，并在顯示設(shè)備2上各自的圖像框中顯示。調(diào)整準(zhǔn)直器42的指向，當(dāng)虛擬穿刺路徑I的投影與引導(dǎo)孔軸線延長(zhǎng)線在I、III號(hào)中心切面的圖像上同時(shí)重疊時(shí)，則準(zhǔn)直器42瞄準(zhǔn)了靶點(diǎn)B，如圖5(b)所示。當(dāng)準(zhǔn)直器42瞄準(zhǔn)了靶點(diǎn)B后，以引導(dǎo)孔軸線47為中心，偏轉(zhuǎn)掃描引導(dǎo)面，可任意改變磁共振掃描的切面。在磁共振圖像中，手術(shù)使用的鈦合金穿刺針以低信號(hào)顯影其外形特征，當(dāng)準(zhǔn)直器42瞄準(zhǔn)了靶點(diǎn)后，保持所述定位器4不動(dòng)，將穿刺針穿過引導(dǎo)孔44插入病人體內(nèi)并推進(jìn)一段距離，然后實(shí)時(shí)掃描，在包含引導(dǎo)孔軸線47的I、III號(hào)方位中心切面的圖像中可以實(shí)時(shí)觀察穿刺針與病灶、靶點(diǎn)之間的位置關(guān)系；若穿刺針朝著靶點(diǎn)方向正常行進(jìn)，則繼續(xù)推進(jìn)一段穿刺針；若穿刺針偏離了靶點(diǎn)方向，則需要根據(jù)具體情況進(jìn)行糾偏，如此循序漸進(jìn)，直至穿刺針到達(dá)病灶上指定的靶點(diǎn)。利用上述磁共振掃描定位系統(tǒng)進(jìn)行穿刺手術(shù)引導(dǎo)包括以下步驟步驟一在初次使用本實(shí)用新型磁共振掃描定位系統(tǒng)時(shí)，需要做一下準(zhǔn)備工作I)定位器的標(biāo)定注冊(cè)，由控制中心記憶；2)控制中心通過光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)磁體進(jìn)行空間位置標(biāo)定；3)控制中心將磁共振成像系統(tǒng)成像區(qū)域的圖像坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系進(jìn)行匹配，確定圖像坐標(biāo)系與空間坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。步驟二 選用已注冊(cè)的定位器并安裝與穿刺針適配的準(zhǔn)直器。步驟三將掃描部位送至磁共振成像區(qū)域中心。步驟四在控制中心用戶界面中選擇掃描序列、掃描切面和設(shè)定掃描參數(shù)。步驟五根據(jù)術(shù)前磁共振圖像或指向性定位實(shí)時(shí)掃描圖像，制定手術(shù)方案。手術(shù)方案包括穿刺路徑的選擇、體表穿刺點(diǎn)的標(biāo)記、病灶祀點(diǎn)(穿刺目標(biāo)點(diǎn))的標(biāo)記。(一 )術(shù)前磁共振掃描用磁共振成像系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)定位多片掃描，掃描方位的選擇視病灶所在位置決定，獲取的圖像具有足夠的病灶信息，并把圖像傳送給控制中心。( 二)穿刺路徑選擇與體表穿刺點(diǎn)的標(biāo)記手術(shù)醫(yī)生根據(jù)術(shù)前圖像，結(jié)合病灶位置和臨床經(jīng)驗(yàn)，選擇合適穿刺路徑，并在體表標(biāo)記穿刺點(diǎn)。將準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)放置在體表穿刺點(diǎn)，由控制中心讀取準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)坐標(biāo)作為體表穿刺點(diǎn)的空間坐標(biāo)，并轉(zhuǎn)換成圖像坐標(biāo)。(三)靶點(diǎn)標(biāo)記當(dāng)準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)放置在體表入針處，準(zhǔn)直器以一定方位指向某病灶大致位置時(shí)，通過改變準(zhǔn)直器指向或偏轉(zhuǎn)掃描引導(dǎo)面進(jìn)行搜索性掃描，可以得到一定范圍內(nèi)的I、III號(hào)方位的圖像和三維圖像確定病灶具體信息，利用所得圖像標(biāo)記靶點(diǎn)，然后提取該靶點(diǎn)的圖像空間坐標(biāo)。步驟六實(shí)施手術(shù)弓I導(dǎo)(一 )靶點(diǎn)投影在實(shí)施穿刺過程中，首先將靶點(diǎn)投影至各掃描面，通過標(biāo)記疊加在圖像上并在顯示設(shè)備上各圖像框內(nèi)顯示。(二)靶點(diǎn)瞄準(zhǔn)靶點(diǎn)瞄準(zhǔn)在上述I、III兩個(gè)掃描方位的中心切面中進(jìn)行。將準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)部位放置在體表穿刺點(diǎn)，根據(jù)術(shù)前圖像，準(zhǔn)直器大致指向病灶。如圖5a所示，體表穿刺點(diǎn)為A，革巴點(diǎn)為B,體表穿刺點(diǎn)A與祀點(diǎn)B的連線為虛擬穿刺路徑AB ,保持準(zhǔn)直器前端中心點(diǎn)所在體表穿刺點(diǎn)部位不變，調(diào)整準(zhǔn)直器指向，在顯示設(shè)備上I、III兩個(gè)切面圖像框內(nèi)同時(shí)使引導(dǎo)孔軸線延長(zhǎng)線和虛擬穿刺路徑I的投影重疊，II號(hào)中心切面圖像框內(nèi)B、C兩點(diǎn)自然重疊，如圖5b所示，則引導(dǎo)孔軸線瞄準(zhǔn)了靶點(diǎn)。(三)掃描切面選擇[0059]將準(zhǔn)直器對(duì)準(zhǔn)靶點(diǎn)，以引導(dǎo)孔軸線為中心，偏轉(zhuǎn)掃描引導(dǎo)面，可改變磁共振掃描切面。(四)手術(shù)引導(dǎo)在磁共振圖像中，手術(shù)使用的鈦合金穿刺針以低信號(hào)顯影其外形特征。將準(zhǔn)直器瞄準(zhǔn)靶點(diǎn)，在控制中心掃描界面內(nèi)選擇掃描序列、掃描切面和設(shè)置掃描參數(shù)，控制中心以引導(dǎo)孔軸線、掃描引導(dǎo)面為基準(zhǔn)計(jì)算出所選掃描切面的定位參數(shù)，并驅(qū)動(dòng)磁共振成像系統(tǒng)按照掃描指定的序列、掃描參數(shù)和定位參數(shù)進(jìn)行掃描。靶點(diǎn)B、引導(dǎo)孔軸線延長(zhǎng)線和虛擬穿刺路徑I分別投影到各掃描切面上，與圖像疊加后分別在顯示設(shè)備上各自圖像框內(nèi)顯示。手術(shù)進(jìn)程由虛擬引導(dǎo)穿刺、實(shí)時(shí)掃描觀察和糾偏交替進(jìn)行，當(dāng)準(zhǔn)直器瞄準(zhǔn)靶點(diǎn)，將穿刺針穿過準(zhǔn)直器引導(dǎo)孔插入人體并推進(jìn)一段距離，然后實(shí)時(shí)掃描，觀察穿刺針與病灶、靶點(diǎn)之間的關(guān)系，若穿刺針朝著靶點(diǎn)方向正常行進(jìn)，繼續(xù)推進(jìn)一段穿刺針，若穿刺針偏離了靶點(diǎn)方向，則需要根據(jù)具體情況進(jìn)行糾偏。如此循序漸進(jìn)，直至穿刺針到達(dá)病灶指定靶點(diǎn)。若病灶較大，需要指定多個(gè)靶點(diǎn)與穿刺路徑，可按上述過程依次進(jìn)行穿刺。手術(shù)過程中難免會(huì)發(fā)生病灶移位、穿刺偏差和系統(tǒng)誤差，必須以指向性定位掃描得到的監(jiān)控圖像為依據(jù)，決定調(diào)整方案。以上所述本實(shí)用新型的磁共振掃描定位系統(tǒng)，通過準(zhǔn)直器及掃描引導(dǎo)面引導(dǎo)磁共 振成像系統(tǒng)進(jìn)行指向性定位掃描，解決了現(xiàn)有技術(shù)中磁共振成像系統(tǒng)只能通過預(yù)掃定位像、醫(yī)生手動(dòng)標(biāo)記定位線然后再次掃描獲取所需圖像的麻煩；解決了現(xiàn)有外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)由于采用術(shù)前圖像進(jìn)行手術(shù)引導(dǎo)容易造成手術(shù)失誤的缺陷；解決了穿刺針逐個(gè)標(biāo)定的麻煩。本實(shí)用新型的磁共振掃描定位系統(tǒng)及其指向性定位掃描方法，可較好地實(shí)現(xiàn)穿刺手術(shù)實(shí)時(shí)引導(dǎo)與監(jiān)控。
權(quán)利要求1.一種磁共振掃描定位系統(tǒng)，包括控制中心(1)、光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)(3)、顯示設(shè)備(2)和定位器(4)，光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)(3)、顯示設(shè)備(2)與控制中心(1)相連，定位器(4)上設(shè)有可被光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)所跟蹤的被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組(45)，其特征在于，所述定位器(4)上可拆卸連接一個(gè)準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器內(nèi)沿其軸線方向設(shè)有供穿刺針穿過的引導(dǎo)孔(44)，根據(jù)所述穿刺針粗細(xì)不同，適配有相應(yīng)內(nèi)徑引導(dǎo)孔(44)的準(zhǔn)直器(42)，但所有準(zhǔn)直器(42)的外形尺寸都相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振掃描定位系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器(42)為圓錐體，并由對(duì)稱的兩部分組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振掃描定位系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器(42)由一壓板(43)固定在定位器(4)上，壓板(43)的兩端與所述定位器(4)由螺栓連接，所述準(zhǔn)直器(42)的上、下兩面各設(shè)有卡槽，所述上、下兩面的卡槽分別與定位器(4)、壓板(43)相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振掃描定位系統(tǒng)，其特征在于，指定所述引導(dǎo)孔軸線(47)所在的一個(gè)切面為掃描引導(dǎo)面，將所有平行于掃描引導(dǎo)面的方位定義為I號(hào)方位，將所有垂直于引導(dǎo)孔軸線的方位定義為II號(hào)方位，將同時(shí)垂直于I、II號(hào)方位的方位定義為III號(hào)方位，以上三個(gè)掃描切面可以任意組合定位，控制中心獲取單一方位單片、多片或多個(gè)方位單片、多片掃描圖像，并在顯示設(shè)備的不同顯示框內(nèi)顯示。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種磁共振掃描定位系統(tǒng)，其包括控制中心、光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)、顯示設(shè)備和定位器，光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)、顯示設(shè)備與控制中心相連，定位器上設(shè)有可被光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)所跟蹤的被動(dòng)標(biāo)識(shí)球組，所述定位器上可拆卸連接一個(gè)準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器內(nèi)沿其軸線方向設(shè)有供穿刺針穿過的引導(dǎo)孔，根據(jù)所述穿刺針粗細(xì)不同，適配有相應(yīng)內(nèi)徑引導(dǎo)孔的準(zhǔn)直器，但所有準(zhǔn)直器的外形尺寸都相同。本實(shí)用新型的磁共振掃描定位系統(tǒng)能夠進(jìn)行指向性定位掃描，呈現(xiàn)實(shí)時(shí)掃描圖像。
文檔編號(hào)A61B5/055GK202408898SQ201120568368
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者張琦蔚, 方順峰, 焦健 申請(qǐng)人:上海愛立峰醫(yī)療科技有限公司