[发明专利]基于电磁定位的活检系统及导航方法

权利要求书

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。