[发明专利]一种导管的自动导航方法

摘要

一种导管的自动导航方法，本发明涉及一种导管的自动导航方法，用于微创介入手术中引导导管自动到达病变部位，以克服已有的技术完全依赖于医生的视觉与决策的缺陷。本发明在主动导管远端的导向段的前端和后端各集成一个位置传感器，其方法的步骤如下：1.利用血管的骨架生成导航路径，沿导航路径设置多个引导面，所述引导面是以导航路径上的点为圆心，垂直于导航路径的一系列离散的圆形平面；2.在导管介入血管过程中，控制导管依次穿过第一步骤所设置的一系列引导面，直至目标地点；导管的运动包括推进和方向选择两个交替的操作；在推进操作时，位置传感器不断采集导管远端端点的位置，将导向段的方向矢量指向引导面内部并且交于其圆心。

主权项

1、一种导管的自动导航方法，其特征在于，在主动导管远端的导向段的前后端各集成一个位置传感器，其方法的步骤如下：一、利用血管的骨架生成导航路径，沿导航路径设置多个引导面，所述引导面是以导航路径上的点为圆心，垂直于导航路径的一系列离散的圆形平面，引导面的设置符合以下原则：(a)引导面的间距根据导航路径的曲率变化设置，曲率变化大则多设置引导面；(b)单一血管段的入口和出口处设置引导面；(c)在单一血管段，引导面的半径设置为圆心至血管边界最短距离的2/3，在分支区域内，引导面的半径设置为圆心至血管边界最短距离的1/3；二、在导管介入血管过程中，控制导管依次穿过第一步骤所设置的一系列引导面，直至运动到目标地点；导管的输送包括推进和方向选择两个交替的操作；在推进操作时，位置传感器不断采集导管远端端点的位姿，也就是实时地获得上述端点的轨迹，根据当前的位置和上一个采样周期对应的位置，从而获得一个矢量q=mn1mn-11→]]>来描述导管端部的运动方向；为了避免前端受阻以及进入引导面，方向选择时将导向段的方向矢量q调整至指向引导面内部并且q与引导面交于其圆心(c)。