一种用于声场和磁场正交定位的神经导航定位系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114224486A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111538125.6(22)申请日2021.12.15(71)申请人中国医学科学院生物医学工程研究所地址300192天津市南开区白堤路236号(72)发明人王贺刘志朋殷涛周晓青马任张顺起王欣李颖靳静娜(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人岳晓萍(51)Int.Cl.A61B34/20(2016.01)A61N2/04(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称一种用于声场和磁场正交定位的神经导航定位系统(57)摘要本发明实施例公开了一种用于声场和磁场正交定位的神经导航定位系统，包括超声换能器、磁刺激线圈、双目相机以及处理器，处理器，用于：确定导航定位的三维结构模型影像中的目标靶点，以及目标靶点在双目相机的相机坐标系下的靶点相机方位；确定超声换能器在双目相机的相机坐标系下的超声发射相机方位和磁刺激线圈在双目相机的相机坐标系下的磁场发射相机方位；根据超声发射相机方位和靶点相机方位确定超声换能器的超声定位误差，根据磁场发射相机方位靶点相机方位确定磁刺激线圈的线圈定位误差；基于超声定位误差和线圈定位误差进行神经导航定位，以使超声换能器发射的声场和磁刺激线圈发射的磁场正交，实现了磁场和声场的精准正交定位。CN114224486ACN114224486A权利要求书1/2页1.一种用于声场和磁场正交定位的神经导航定位系统，其特征在于，包括超声换能器、磁刺激线圈、双目相机以及处理器，所述超声换能器和所述磁刺激线圈在所述双目相机的相机视野内，其中处理器，用于：确定导航定位的三维结构模型影像中的目标靶点，以及所述目标靶点在所述双目相机的相机坐标系下的靶点相机方位，所述靶点相机方位包括至少三个相互正交的矢量；确定所述超声换能器在所述双目相机的相机坐标系下的超声发射相机方位和所述磁刺激线圈在所述双目相机的相机坐标系下的磁场发射相机方位；根据所述超声发射相机方位和所述靶点相机方位确定所述超声换能器的超声定位误差，根据所述磁场发射相机方位所述靶点相机方位确定所述磁刺激线圈的线圈定位误差；基于所述超声定位误差和所述线圈定位误差进行神经导航定位，以使所述超声换能器发射的声场和所述磁刺激线圈发射的磁场正交。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声换能器上设置有超声定位器，所述磁刺激线圈上设置有线圈定位器，所述确定所述超声换能器在所述双目相机的相机坐标系下的超声发射相机方位和所述磁刺激线圈在所述双目相机的相机坐标系下的磁场发射相机方位，包括：获取所述超声定位器的超声定位方位，根据所述超声定位方位确定所述超声发射相机方位；获取所述线圈定位器的线圈定位方位，根据所述线圈定位方位确定所述磁场发射相机方位。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述根据所述超声定位方位确定所述超声发射相机方位，包括：基于所述超声定位器和所述超声换能器的方位变换关系，根据所述超声定位方位确定所述超声发射相机方位。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述根据所述线圈定位方位确定所述磁场发射相机方位，包括：基于所述线圈定位器和所述磁刺激线圈的方位变换关系，根据所述线圈定位方位确定所述磁场发射相机方位。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声发射相机方位包括超声发射相机位置和超声发射相机方向，所述靶点相机方位包括靶点相机位置和靶点相机方向，所述根据所述超声发射相机方位和所述靶点相机方位确定所述超声换能器的超声定位误差，包括：根据所述超声发射相机方位和所述靶点相机方位确定所述超声换能器的超声位置误差；根据所述超声发射相机方向和所述靶点相机方向确定所述超声换能器的超声方向误差；将所述超声位置误差和所述超声方向误差作为所述超声定位误差。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述根据所述超声发射相机方位和所述靶点相机方位确定所述超声换能器的超声位置误差，包括：将所述超声发射相机位置和第一直线之间的距离作为第一位置误差，其中，所述第一2CN114224486A权利要求书2/2页直线由所述靶点相机位置和所述靶点相机方向中的靶点第一矢量构成；将所述靶点相机位置和第二直线之间的距离作为第二位置误差，其中，所述第二直线由所述超声发射相机位置和所述超声发射相机方向中的超声第一矢量构成；将所述第一位置误差和所述第二位置误差作为所述超声位置误差。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述根据所述超声发射相机方向和所述靶点相机方向确定所述超声换能器的超声方向误差，包括：将所述超声发射相机方向中的超声第二矢量和所述靶点相机方向中的靶点第二矢量之间的夹角作为所述线圈方向误差，其中，所述靶