[发明专利]心脏介入式磁导航系统的导管防颤控制方法

权利要求书

1.一种心脏介入式磁导航系统的导管防颤控制方法，其特征在于，所述的控制方法为：根据导管(1)当前姿态和下一目标姿态之间的角差值，找到一条适合导管(1)改变姿态遵循的轨迹，使得导管(1)在姿态变换过程中始终处于姿态可控状态；所述的控制方法包括二维平面导航控制方法和三维球面坐标空间内立体导航控制方法。

2.按照权利要求1所述的心脏介入式磁导航系统的导管防颤控制方法，其特征在于所述的二维平面导航控制方法，包括以下步骤：

(1)定义软管(4)的中心位置为原点，导管(1)端部方向与X轴的夹角沿顺时针方向增大，与X轴方向平行方向的磁场方向角度为零度，的取值范围为[0，2π)；

(2)通过输送装置将导管(1)送入到导航区域(3)内，即心脏内部，通过三维心脏标测系统测量导管(1)端部的当前姿态

(3)根据需要，确定导管(1)的下一位置姿态及跟随步长

(4)计算所述的下一位置姿态和当前姿态的角度差，根据角度差的范围，确定导管(1)位置姿态在和之间的各个时刻姿态从而确定导管(1)从变换到之间的轨迹为便可以通过控制电磁铁的磁场方向轨迹为

3.按照权利要求2所述的心脏介入式磁导航系统的导管防颤控制方法，其特征在于所述的根据角度差的范围，确定导管(1)位置姿态的方法如下：

(一)如果其中为方位角跟随步长，则

(二)如果

(1)如果则

(2)如果则

(三)如果

(1)如果则

(2)如果则

4.按照权利要求1所述的心脏介入式磁导航系统的导管防颤控制方法，其特征在于所述的三维球面坐标空间内的立体导航控制方法包括以下步骤：

(1)定义导管(1)端部的软管(4)中心位置为原点O，导管(1)端部方向与X轴的夹角沿顺时针方向增大，与X轴方向同向的磁场方向角度为零度，的取值范围为[0，2π)，定义磁场方向与Z轴的夹角为θ，与Z轴方向同向的磁场方向角度为零度，θ的取值范围为[0，π]；

(2)将导管(1)送入到导航区域3内，即心脏内部，通过三维心脏标测系统测量导管(1)端部的当前姿态

(3)根据手术需要，确定导管(1)的下一位置姿态及跟随步长和Δθ；

(4)计算下一位置姿态和当前姿态的角度差，根据角度差的范围，确定导管(1)位置姿态在和之间的各个时刻姿态从而确定导管(1)从变换到之间的轨迹为便可以通过控制电磁铁的磁场方向轨迹为

5.按照权利要求4所述的心脏介入式磁导航系统的导管防颤控制方法，其特征在于所述的根据角度差的范围，确定导管(1)位置姿态在和之间的各个时刻姿态的具体方法如下：

(一)如果|θ₁-θ₂|≤Δθ，其中，为方位角跟随步长，Δθ为天顶角跟随步长；

则

(二)如果|θ₁-θ₂|≤Δθ，则θ_t(0)＝θ₁，θ_t(1)＝θ₂，

(1)如果则

(2)如果则

(三)如果|θ₁-θ₂|≤Δθ，

(1)如果则

(2)如果则

(四)如果Δθ<|θ₁-θ₂|≤π，

(1)如果θ₂>θ₁，则

(2)如果θ₂<θ₁，则

(五)如果Δθ<|θ₁-θ₂|≤π，

θ₂>θ₁，则

(2)如果θ₂<θ₁，则

(3)如果θ₂>θ₁，则

(4)如果θ₂<θ₁，则

(六)如果Δθ<|θ₁-θ₂|≤π，

(1)如果θ₂>θ₁，则

(2)如果θ₂<θ₁，则

(3)如果θ₂>θ₁，则

(4)如果θ₂<θ₁，则