示蹤定位探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種示蹤定位探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前基于電磁導(dǎo)航技術(shù)的經(jīng)肺部自然氣道的介入式醫(yī)療技術(shù)，首先導(dǎo)入病人的肺部計算機斷層攝影(computed tomography, CT)影像數(shù)據(jù)，接著劃定病變區(qū)域，并重建出主氣管和支氣管的三維模型。之后，根據(jù)主氣管和支氣管的三維模型，從主氣管朝向支氣管的方向計算經(jīng)各級支氣管到達病變位置的路徑。在術(shù)中階段，首先將帶有電磁傳感器的指引導(dǎo)管插入支氣管鏡中，使用支氣管鏡到達導(dǎo)航軟件要求的幾個關(guān)鍵部位并標(biāo)記；根據(jù)這些標(biāo)記位置計算出重建的主氣管和支氣管樹三維模型與肺部在實際電磁導(dǎo)航空間中的位置的對應(yīng)關(guān)系，即規(guī)劃路徑與實際位置的配準(zhǔn)；最后，再根據(jù)之前從主氣管朝支氣管方向建立的導(dǎo)航路徑引導(dǎo)電磁傳感器經(jīng)各級支氣管接近和到達病變位置。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下缺陷:首先，由CT影像數(shù)據(jù)重建的主氣管和支氣管的三維模型不夠精確，其中若為了保證準(zhǔn)確，則無法重建出下級支氣管樹結(jié)構(gòu)，反之，若提高下級支氣管樹結(jié)構(gòu)的級數(shù)，則無法保證重建出的三維模型的準(zhǔn)確性。其次，通過上述從主氣管朝向支氣管方式所獲得的路徑規(guī)劃結(jié)果，如果病變位置在較深位置，則缺乏下級支氣管信息，無法準(zhǔn)確建立經(jīng)自然氣道的導(dǎo)航路徑，只能通過定位信息不斷嘗試接近病變位置。再者，配準(zhǔn)算法可能有誤差，越進入肺部深處誤差越明顯，可能導(dǎo)致導(dǎo)航路徑偏移至自然氣道外的肺部組織里，并且在導(dǎo)航軟件中顯示到達病變位置后仍無法保證電磁傳感器在肺部內(nèi)確實到達病變位置，必需藉助其他手段來進行確認(rèn)，例如通過X光影像或CT等顯像技術(shù)來達成，徒增操作上的不便和增加X射線對醫(yī)生和患者身體的輻射損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請所要解決的技術(shù)問題在于提供一種示蹤定位探頭，從而解決了無法確認(rèn)支氣管鏡的電磁傳感器是否確實到達病變位置的問題。
[0005]為了解決上述問題，本申請揭示了一種示蹤定位探頭，適用于支氣管鏡。示蹤定位探頭包括探頭本體、電磁定位傳感器和超聲探頭。電磁定位傳感器設(shè)置于探頭本體的一端，用以發(fā)送示蹤定位探頭在電磁場內(nèi)的當(dāng)前位置的位置坐標(biāo)信息。超聲探頭與電磁定位傳感器設(shè)置于探頭本體的同一端，用以發(fā)送當(dāng)前位置的超聲影像信息。
[0006]進一步地，上述的示蹤定位探頭還包括導(dǎo)管鞘。示蹤定位探頭的探頭本體穿設(shè)于導(dǎo)管鞘內(nèi)，且探頭本體設(shè)置有電磁定位傳感器和超聲探頭的一端可以伸出至導(dǎo)管鞘外或縮回導(dǎo)管鞘內(nèi)，其中導(dǎo)管鞘預(yù)先設(shè)置彎曲角度，以通過導(dǎo)管鞘的旋轉(zhuǎn)來引導(dǎo)探頭本體的前進方向。
[0007]進一步地，在上述的示蹤定位探頭中，電磁定位傳感器為6自由度電磁定位傳感器。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請可以獲得包括以下技術(shù)效果:
[0009]本申請的示蹤定位探頭，通過電磁定位傳感器在導(dǎo)航過程中實時的獲取真實路徑在電磁場中的位置坐標(biāo)，并且通過預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑與真實路徑的比對，對預(yù)先規(guī)劃的導(dǎo)航路徑可以不斷的進行配準(zhǔn)和修正，從而提高導(dǎo)航路徑的精確性。同時，通過在示蹤定位探頭上配置超聲探頭的方式，讓示蹤定位探頭在導(dǎo)航的過程中，可以通過超聲影像來確定電磁定位傳感器是否已確實到達產(chǎn)生病變的目標(biāo)位置，從而解決了無法確認(rèn)電磁定位傳感器是否確實到達病變位置的問題。
【附圖說明】
[0010]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0011]圖1是本申請實施例的醫(yī)療導(dǎo)航系統(tǒng)的方塊示意圖；
[0012]圖2是本申請實施例的示蹤定位探頭的平面示意圖；
[0013]圖3是本申請方法實施例的醫(yī)療導(dǎo)航方法流程圖。
【具體實施方式】
[0014]以下將配合附圖及實施例來詳細(xì)說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0015]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”或“電性連接” 一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其它裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實施本申請的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0016]還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其它變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其它要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
[0017]實施例描沐
[0018]本申請的示蹤定位探頭應(yīng)用于醫(yī)療導(dǎo)航系統(tǒng)中，適于在肺部區(qū)域的CT圖像和/或支氣管樹三維影像的基礎(chǔ)上，配合支氣管鏡進行支氣管路徑的導(dǎo)航操作。
[0019]如圖1所示，本申請實施例所揭露的醫(yī)療導(dǎo)航系統(tǒng)I包括實時導(dǎo)航定位模塊10、定位配準(zhǔn)模塊20以及顯示模塊30，其中實時導(dǎo)航定位模塊10包括電磁場發(fā)射單元110、示蹤定位探頭120以及系統(tǒng)控制單元130。
[0020]請參照圖1和圖2，電磁場發(fā)射單元110用以發(fā)生電磁場。示蹤定位探頭120耦接于系統(tǒng)控制單元130，且示蹤定位探頭120包括探頭本體121、電磁定位傳感器122和超聲探頭123。示蹤定位探頭120可以在肺部區(qū)域的支氣管樹內(nèi)跟隨支氣管鏡自由位移或者是獨立的在肺部區(qū)域的支氣管樹內(nèi)自由位移。電磁定位傳感器122和超聲探頭123分別設(shè)置于探頭本體121的同一端，例如探頭本體121相對端點中的前端，其中電磁定位傳感器122可以是但并不局限于6自由度電磁定位傳感器，用以在電磁場發(fā)射單元110發(fā)生電磁場的情況下，發(fā)送示蹤定位探頭121在電磁場的作用范圍內(nèi)位于支氣管樹中的當(dāng)前位置的位置坐標(biāo)信息，例如在支形管樹中的主氣管或各級支氣管中的位置坐標(biāo)信息，而超聲探頭123用以發(fā)送示蹤定位探頭121當(dāng)前位置的超聲影像信息到顯示模塊，也就是將電磁定位傳感器122在當(dāng)前位置下，所處位置及其周圍環(huán)境的超聲影像發(fā)送到顯示模塊130。此外，示蹤定位探頭120還可以選擇性的包括導(dǎo)管鞘124，探頭本體121連同電磁定位傳感器122和超聲探頭123穿設(shè)于定位導(dǎo)管124內(nèi)，并且，探頭本體121設(shè)置有電磁定位傳感器122和超聲探頭123的一端可以伸出至導(dǎo)管鞘124外或縮回導(dǎo)管鞘124內(nèi)，其中導(dǎo)管鞘124可以預(yù)先設(shè)置彎曲角度，使探頭本體121可以隨著導(dǎo)管鞘124的旋轉(zhuǎn)來變換前進方向，而被導(dǎo)引進入支氣管樹內(nèi)不同的支氣管分叉，從而在肺部區(qū)域的支氣管樹內(nèi)探索位移，同時通過探頭本體121伸出至導(dǎo)管鞘124外，讓電磁定位傳感器122和超聲探頭123實時偵測導(dǎo)管鞘124外的周圍環(huán)境信息，也就是支氣管樹內(nèi)相應(yīng)位置的位置坐標(biāo)信息和超聲影像信息。
[0021]系統(tǒng)控制單元130親接于電磁場發(fā)射單元110，用以控制電磁場發(fā)射單元110發(fā)生電磁場，以及分別從電磁定位傳感器122和超聲探頭123接收位置坐標(biāo)信息和超聲影像信息。同時，系統(tǒng)控制單元130還可以根據(jù)位置坐標(biāo)信息在電磁場上建立相應(yīng)的位置坐標(biāo)圖像。
[0022]定位配準(zhǔn)模塊20耦接于實時導(dǎo)航定位模塊10的系統(tǒng)控制單元130，用以接收支氣管樹三維影像的圖像坐標(biāo)信息，以及從系統(tǒng)控制單元130接收位置坐標(biāo)信息和位置坐標(biāo)圖像，并且比對圖像坐標(biāo)信息與位置坐標(biāo)信息，以及根據(jù)比對結(jié)果校正CT圖像上的導(dǎo)航路徑與位置坐標(biāo)圖像之間的配準(zhǔn)關(guān)系。
[0023]顯示模塊30分別耦接于實時導(dǎo)航定位模塊10、定位配準(zhǔn)模塊20和支氣管鏡，用以接收并顯示CT圖像、導(dǎo)航路徑、支氣