[实用新型]医疗导航系统

说明书

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种医疗导航系统。

背景技术

目前基于电磁导航技术的经肺部自然气道的介入式医疗技术，首先导入病人的肺部计算机断层摄影(computed tomography,CT)影像数据，接着划定病变区域，并重建出主气管和支气管的三维模型。之后，根据主气管和支气管的三维模型，从主气管朝向支气管的方向计算经各级支气管到达病变位置的路径。在术中阶段，首先将带有电磁传感器的指引导管插入支气管镜中，使用支气管镜到达导航软件要求的几个关键部位并标记；根据这些标记位置计算出重建的主气管和支气管树三维模型与肺部在实际电磁导航空间中的位置的对应关系，即规划路径与实际位置的配准；最后，再根据之前从主气管朝支气管方向建立的导航路径引导电磁传感器经各级支气管接近和到达病变位置。

然而，现有技术中存在以下缺陷：首先，由CT影像数据重建的主气管和支气管的三维模型不够精确，其中若为了保证准确，则无法重建出下级支气管树结构，反之，若提高下级支气管树结构的级数，则无法保证重建出的三维模型的准确性。其次，通过上述从主气管朝向支气管方式所获得的路径规划结果，如果病变位置在较深位置，则缺乏下级支气管信息，无法准确建立经自然气道的导航路径，只能通过定位信息不断尝试接近病变位置。再者，配准算法可能有误差，越进入肺部深处误差越明显，可能导致导航路径偏移至自然气道外的肺部组织里，并且在导航软件中显示到达病变位置后仍无法保证电磁传感器在肺部内确实到达病变位置，必需藉助其他手段来进行确认，例如通过X光影像或CT等显像技术来达成，徒增操作上的不便和增加X射线对医生和患者身体的辐射损害。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于提供一种医疗导航系统，从而解决了术前导航路径规划时无法自动识别下级支气管并建立导航路径、导航路径和实际路径存在空间上的误差无法完全匹配和/或无法确认支气管镜的电磁传感器是否确实到达病变位置的问题等。

为了解决上述问题，本申请揭示了一种医疗导航系统，适于在肺部区域的CT图像和/或支气管树三维影像的基础上配合支气管镜进行支气管路径的导航操作。此医疗导航系统包括实时导航定位模块、定位配准模块以及显示模块，其中实时导航定位模块包括电磁场发射接收单元、示踪定位探头以及系统控制单元。电磁场发射接收单元用以发生电磁场；示踪定位探头耦接于系统控制单元，并且可以跟随支气管镜或独立的在肺部区域的支气管树内自由位移。示踪定位单元包括探头本体、电磁定位传感器和超声探头，电磁定位传感器和超声探头设置于探头本体的同一端。电磁定位传感器用以发送示踪定位探头在电磁场内的当前位置的位置坐标信息到系统控制单元；超声探头用以发送当前位置的超声影像信息到显示模块。系统控制单元耦接于电磁场发射接收单元，用以控制电磁场发射接收单元发生电磁场，并且接收位置坐标信息以及根据位置坐标信息在电磁场上建立相应的位置坐标图像。定位配准模块耦接于系统控制单元，用以接收支气管树三维影像的图像坐标信息，以及从系统控制单元接收位置坐标信息，并且比对图像坐标信息与位置坐标信息，以及根据比对结果校正CT图像上的导航路径与位置坐标图像的配准关系。显示模块分别耦接于实时导航定位模块、支气管镜和定位配准模块，用以接收并显示CT图像、导航路径、支气管树三维影像、图像坐标信息、位置坐标信息、超声影像信息以及位置坐标图像。

进一步地，在上述的医疗导航系统中，示踪定位探头还包括导管鞘。示踪定位探头的探头本体穿设于导管鞘内，且探头本体设置有电磁定位传感器和超声探头的一端可以伸出至导管鞘外或缩回导管鞘内，其中导管鞘预先设置弯曲角度，以通过导管鞘的旋转来引导探头本体进入支气管树内不同的支气管分叉。

进一步地，在上述的医疗导航系统中，电磁定位传感器为6自由度电磁定位传感器。