[发明专利]一种在超声切面上获得超声探头中轴线的方法及装置

说明书

本发明涉及一种在超声切面上获得超声探头中轴线的方法及装置。所述方法包括：S100获取虚拟坐标系统中虚拟超声切面F₁上三个不共线取样点坐标P₁、P₂、P₃，和虚拟超声探头中轴面F₂上三个不共线取样点坐标Q₁、Q₂、Q₃；S200获得平面F₂'与虚拟超声探头中轴面F₂之间的变换矩阵T₁；S300获得平面F₂”与平面F₂'之间的变换矩阵T₂；S400获得平面F₂”'与所述平面F₂”之间的变换矩阵T₃；S500获得平面F₂””与所述平面F₂”'之间的变换矩阵T₄。通过本发明的方法转换获得经胸穿刺的规划路径。

技术领域

本发明涉及一种穿刺路径规划技术领域，特别是涉及一种在超声切面上获得超声探头中轴线的方法及装置。

背景技术

经胸壁穿刺心内介入治疗是一种新兴的介入技术，具有介入路径短而直、距离心内病灶近、易于精准操控介入器械等优势，适用于多种结构性心脏病，尤其是外科手术后并发症的治疗。此项技术关键之处在于选择精准的穿刺位点和路径，确保一次性成功。若反复多次穿刺心脏，会导致因穿刺点出血而产生的心包填塞等严重并发症。为此，术前需要采用经胸超声规划穿刺路径，确定穿刺位点和穿刺针的空间位姿。一般来说，超声扫查确定病灶后，以扇形切面的中轴线穿过病灶为最佳穿刺路径。但在临床实际操作过程中，术者只能凭借个人经验在脑海里重构穿刺针的空间位置，在穿刺点及穿刺针的位姿上，存在很大的错选率，经常会偏离最佳穿刺路径线，容易导致严重并发症发生。为了提高穿刺成功率，需要将术前穿刺路径规划线描记下来并可视化，以供术中参照。因此，一种在超声切面上获得超声探头中轴线的方法及装置成为了迫切的需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种在超声切面上获得超声探头中轴线的方法及装置。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种在超声切面上获得超声探头中轴线的方法，包括：

S100获取虚拟坐标系统OXYZ中虚拟超声切面F₁上三个不共线取样点坐标以及虚拟超声探头中轴面F₂上三个不共线取样点坐标

S200获得平面F₂'与虚拟超声探头中轴面F₂之间的变换矩阵T₁，其中平面F₂'为平移所述虚拟超声探头中轴面F₂直至所述虚拟超声探头中轴面F₂上任一取样点与坐标系原点重合获得；

S300获得平面F₂”与平面F₂'之间的变换矩阵T₂，其中平面F₂”为将所述平面F₂'绕坐标系原点旋转至其单位法向量与所述虚拟超声切面F₁的单位法向量重合获得；

S400获得平面F₂”'与所述平面F₂”之间的变换矩阵T₃，其中平面F₂”'为平移所述平面F₂”直至步骤S200中与坐标系原点重合的取样点回到其初始位置获得；