一种CT和核磁共振辅助定位标识点装置及其使用方法

一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置及其使用方法
技术领域
1.本发明涉及医疗辅助设备技术领域，具体而言，涉及一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置及其使用方法。


背景技术：

2.穿刺是将穿刺针刺入体腔抽取分泌物做化验，向体腔注入气体或造影剂做造影检查，或向体腔内注入药物的一种诊疗技术，以抽血化验，输血、输液及置入导管做血管造影等。实施穿刺手术的过程大致如下：医生根据ct等影像结果，设计穿刺路径方案；穿刺路径方案包括确定穿刺位置、穿刺角度等，然后进行穿刺手术。
3.穿刺手术中，穿刺位置可以通过设定标记来定位。穿刺角度主要通过两个医生之间配合完成，一般是一个医生拿着穿刺针，另一医生在旁边查看穿刺角度。这样的方法使穿刺角度不够准确，可能因穿刺角度不准而损伤病灶周边的组织，也可能需要多次穿刺来调整，从而加长了手术的时间。
4.另外的在一些手术中，需要对目标组织进行二次穿刺取样或者注射，在二次穿刺的过程中，如果重新定位穿刺就会带来两次穿刺的误差，所以如何精准进行第二次穿刺的定位是十分有必要的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置及其使用方法，其通过设置若干层分布呈一定角度的光源采集层来辅助定位穿刺针，便于定位。
6.本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置，包括上下设有开口的壳体和安装部，壳体通过安装部安装在人体表面，壳体内部设有至少两层光源采集层和控制中心，每层光源采集层包括若干一一对应设置的光源发射器和光源接收器，光源接收器和光源发射器设置在开口的两侧，光源接收器的输出端连接控制中心的出入端，相邻的光源采集层中的光路成α角设置，0
°
＜α＜90
°
。
7.进一步的，安装部包括腰带和贴合部，贴合部上下设有开口，且贴合部的开口和壳体的开口同轴设置，腰带设置在贴合部的两侧。
8.进一步的，还设有水平传感器，水平传感器设置在壳体内部，水平传感器的输出端连接控制中心的输入端；还设有定位装置，定位装置设置在壳体的内部，定位装置的输出端连接控制中心的输入端。
9.一种适用于一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置的使用方法，包括以下步骤：
10.s1：将辅助定位标识点装置通过腰带固定在患者身上；
11.s2：启动光源采集层上的若干光源采集层中的光源发射器；
12.s3：将穿刺针穿过壳体上的开口、穿过光源采集层；
13.s4：通过不同层的光源采集层中的光源接收器来检测穿刺针穿过的位置，由于不同层中光路在竖直平面内的不平行设置，根据若干层中的光源接收器之间接收的数值，计
算出穿刺针的相对于光源采集层的倾斜角度和进入位置；
14.s5：第二次通过穿刺针穿刺时通过s4的数据来反馈进行穿刺针的辅助定位。
15.进一步的，光源采集层的数量不小于12层，相邻光源采集层之间光路之间竖直投影的转角为30
°
。
16.进一步的，在s5步骤前还设有步骤s4.1：通过水平传感器来计算出穿刺针相对于ct或核磁的水平高度和倾斜角度。
17.进一步的，s5步骤还包括：在第二次穿刺的时候，通过s4.1的步骤来辅助定位穿刺针的位置。
18.进一步的，还包括步骤s6：通过不同层的光源采集层中的光源接收器中的检测时间差，来判断穿刺针的下针的速度，再依次计算出下针的深度，辅助定位二次下针的深度。
19.进一步的，还包括步骤s7：将s1～s6中的检测和计算数据传输给终端，通过终端模拟出穿刺针运动的3d模型。
20.进一步的，3d模型可以提前根据ct或者核磁设备扫描出来，扫描出来后计算下针位置，根据模拟计算的下针位置来辅助定位穿刺针，壳体内还报警装置，当穿刺针偏离预设下针位置后发出警报。
21.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：通过多层光源采集层和控制中心来辅助定位穿刺针。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本发明提供的一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置的结构示意图；
24.图2为本发明提供的一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置中光路的结构示意图；
25.图3为本发明提供的一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置的使用方法步骤图；
26.图标：1
‑
壳体，2
‑
贴合部，3
‑
腰带，41
‑
光源发射器，42
‑
光源接收器，43
‑
光路，44
‑
光源采集层，10
‑
穿刺针。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.实施例
33.在本实施例中，首先公开了一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置，通过该装置实现对穿刺针10的第一次或者第二次的辅助定位，具体的参考如下。
34.如图1
‑
2所示，一种ct和核磁共振辅助定位标识点装置，包括上下设有开口的壳体1和安装部，壳体1通过安装部安装在人体表面，安装部包括腰带3和贴合部2，贴合部2上下设有开口，且贴合部2的开口和壳体1的开口同轴设置，腰带3设置在贴合部2的两侧，通过腰带3将辅助定位标识点装置固定在患者身上，需要说明的是腰带3的具体结构采用市面上常见的即可，并且贴合部2的设置也采用市面上常见的结构，如采用橡胶来配合其更贴合患者身体表面，另外的贴合部2的与患者身体表面还可以设有防滑层或者防止压疮产生的贴膜。
35.壳体1内部设有12层光源采集层44和控制中心，每层光源采集层44包括若干一一对应设置的光源发射器41和光源接收器42，光源接收器42和光源发射器41设置在开口的两侧，光源接收器42的输出端连接控制中心的出入端，相邻的光源采集层44中的光路43成30
°
角设置，也就是说通过12个光源采集层44的设置将壳体1的开口分为了12个30
°
角的等分平面，通过这12个平行的等分平面来辅助定位穿刺针10；其原理为：无论穿刺针10以什么角度进入光源采集层44中后，都会阻挡光源发射器41和光源接收器42之间的光线传递，这样的话，12个平行设置的等分平面就会通过不同的光源接收器42接收检测到穿刺针10的所在位置，从而将数据反馈给控制中心，进行计算即可得出穿刺针10的具体位移，进行记录，便于下一次的穿刺定位。
36.进一步的，还设有水平传感器，水平传感器设置在壳体1内部，水平传感器的输出端连接控制中心的输入端；还设有定位装置，定位装置设置在壳体1的内部，设置水平传感器的目的在于，辅助定位标识点装置不会水平设置在患者身体上，由此在使用机械手来控制或者云台来操作穿刺针10的时候就需要进行初始位置校准，无论怎么将辅助定位标识点装置安装在患者体上，都可以将检测到的竖直与水平传感器来进行对比，对比后的参数进行初始校准或者计算机3d模拟，这里需要说明的是，控制中心可以采用单片机或者p l c，具体的型号采用市面上常见的，可以进行逻辑运算和存储的控制单元即可。
37.对于以上设备的使用方法，如图3所示，在本实施例中也包括以下几种：
38.一种适用于ct和核磁共振辅助定位标识点装置的使用方法，其特征在于，包括以
下步骤：
39.s1：将辅助定位标识点装置通过腰带3固定在患者身上；固定方式不做限制，包括捆绑、粘贴、磁吸附等等。
40.s2：启动光源采集层44上的若干光源采集层44中的光源发射器41，提前将设备进入操作状态，进行观察是否每个光源发射器41和光源接收器42都正常工作，同时控制中心是否能全部检测到每一个光源接收器42。
41.s3：将穿刺针10穿过壳体1上的开口、穿过光源采集层44，进行第一次的穿刺。
42.s4：通过不同层的光源采集层44中的光源接收器42来检测穿刺针10穿过的位置，由于12层中光路43不平行设置，这里需要说明的是光路43不平行指的是在竖直平面内不平行，具体的相邻层之间的光路43在竖直方向上的投影呈30
°
角设置；根据若干层中的光源接收器42之间接收的数值，计算出穿刺针10的相对于光源采集层44的倾斜角度和进入位置，这里需要说明的是，采用12层的设置为本实施例中一个选择，较为优选的，越多的光源采集层44越好，这样的精确度就会更高。
43.s4.1：通过水平传感器来计算出穿刺针10相对于ct或核磁的水平高度和倾斜角度，这样便于初始校准，在使用云台或者机械手的穿刺针10的时候，便于辅助定位。
44.s5：第二次通过穿刺针10穿刺时通过s4和s4.1的数据来反馈进行穿刺针10的辅助定位。
45.s6：通过不同层的光源采集层44中的光源接收器42中的检测时间差，来判断穿刺针10的下针的速度，再依次计算出下针的深度，辅助定位二次下针的深度；也就是说有12层的光源采集层44，那么在穿刺针10的穿过12层光源采集层44的前后时间差能够计算出穿刺针10的运动速度，结合s1
‑
s5步骤中测量出来的倾斜角度配合穿刺针10自身的形状即可确定穿刺针10的下针深度。
46.s7：将s1～s6中的检测和计算数据传输给终端，通过终端模拟出穿刺针10运动的3d模型，通过3d模型来给操作人员或者患者家属展现，便于直观的记录和术中观察。
47.需要说明的是，3d模型的建立可以设置在s1步骤前，通过ct或者核磁设备扫描检测3d人体模型然后，计算机模拟下针位置，同时模拟12层的光源采集层44的检测数据，来提前模拟下针；当需要实际下针时，只要通过传感器检测穿刺针10是够按模拟位置下针，如果没有通过报警装置报警即可，这里需要说明的是，报警装置，不做限制，采用市面上常见的即可。
48.在本实施例中，未写明或者没写到的机械结构，在完成本实施例的技术效果下，采用现有技术即可，在此就不做一一详解了。
49.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。