一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统的制作方法

本发明涉及脉管穿孔，尤其涉及一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统。

背景技术：

1、心血管是由心和血管组成，血管又包括动脉、静脉和毛细血管。在现有的医学领域中，在进行脉管穿孔消融过程中，脉冲电场的治疗应用也越来越广泛，脉冲电场消融技术是在短时间内将高压电脉冲作用于细胞膜的磷脂双分子层，导致跨膜电位形成，产生不稳定的电势，使细胞膜形成不可逆电穿孔，产生纳米级的孔隙，从而导致细胞膜渗透率的变化，破坏细胞内环境稳态，最终导致细胞凋亡的消融方式。通过脉冲电场消融，损伤肺静脉的前庭心房肌，使肺静脉中的电位无法传出，最终达到治疗房颤的目的。

2、现有的技术中，在进行脉管穿孔治疗过程中，穿孔位置的确定通常都是基于对脉管影像的判断来进行的，在实际的操作过程中会造成穿孔位置的偏差，因此缺乏一种能够将穿孔设备的位置与待穿孔的位置进行融合的方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，能够对脉管的图像进行模型建立，并将高压电脉冲穿孔单元的运动位置与穿孔位置进行融合，以解决现有的脉管穿孔的位置定位不够精准的问题。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，所述穿孔系统包括血管图像获取模块、血管位置模型构建模块、穿孔位置定位模块以及穿孔模块；所述血管图像获取模块用于获取患者的心脏脉管图像；所述血管位置模型构建模块用于基于心脏脉管图像设定心脏脉管三维模型，并在心脏脉管三维模型中标记穿孔位置；

3、所述穿孔位置定位模块用于将高压电脉冲穿孔单元的运动位置与穿孔位置进行融合；所述穿孔模块用于基于识别确定后的位置对穿孔位置进行穿孔操作。

4、进一步地，所述穿孔模块包括高压电脉冲穿孔单元，所述高压电脉冲穿孔单元用于输出高压电脉冲。

5、进一步地，所述血管图像获取模块配置有血管图像获取策略，所述血管图像获取策略包括：设置三组红外摄像头，三组红外摄像头按照圆形阵列设置，相邻两组红外摄像头之间的夹角均为120度；

6、将三组红外摄像头进行标记，分别标记为第一红外摄像头、第二红外摄像头以及第三红外摄像头；

7、第一红外摄像头获取的心脏脉管图像设定为第一脉管图像；第二红外摄像头获取的心脏脉管图像设定为第二脉管图像；第三红外摄像头获取的心脏脉管图像设定为第三脉管图像。

8、进一步地，所述血管位置模型构建模块配置有血管直径求取策略，所述血管直径求取策略包括：将第一脉管图像、第二脉管图像以及第三脉管图像进行三维特诊提取；

9、将第一脉管图像、第二脉管图像以及第三脉管图像的脉管起点和脉管终点进行对应；

10、获取第一脉管图像的脉管起点和脉管终点，并分别设定为第一脉管起点和第一脉管终点；获取第一脉管图像的轮廓图；将第一脉管图像的第一脉管起点和第一脉管终点所在的边设定为宽边，将两条宽边之间的轮廓线设定为脉管边线；将第一脉管图像的第一脉管起点的中间点和第一脉管终点的中间点进行标记，并分别设置为第一起始中点和第一截止中点，在第一脉管图像中选取若干第一参照点，若干第一参照点距离两侧的脉管边线的距离相同；分别获取若干第一参照点距离两侧的脉管边线的距离之和，并分别设定为第一脉管参照直径；以第一脉管起点朝第一脉管终点的方向分别对若干第一参照点进行标记。

11、进一步地，所述血管直径求取策略还包括：对第二脉管图像按照第一脉管图像的第一参照点选取方式进行第二参照点选取，分别获取若干第二参照点与两侧的脉管边线的距离之和，并分别设定为第二脉管参照直径；

12、对第三脉管图像按照第一脉管图像的第一参照点选取方式进行第三参照点选取，分别获取若干第三参照点与两侧的脉管边线的距离之和，并分别设定为第三脉管参照直径；

13、进一步地，所述血管直径求取策略还包括：将对应的第一参照点、第二参照点以及第三参照点的第一脉管参照直径、第二脉管参照直径以及第三脉管参照直径代入直径求取公式中求得直径参照值；将若干第一参照点、第二参照点以及第三参照点按照对应位置融合为一组参照点，并设定为融合参照点，将直径参照值设定为融合直径。

14、进一步地，所述直径求取公式配置为：；其中，rcz为直径参照值，r1为第一脉管参照直径，r2为第二脉管参照直径，r3为第三脉管参照直径。

15、进一步地，所述血管位置模型构建模块还配置有血管位置模型构建策略，所述血管位置模型构建策略包括：建立三维直角坐标系，分别获取第一起始中点和第一截止中点的坐标，根据第一起始中点和第一截止中点的坐标确定若干融合参照点的坐标；

16、将融合参照点的融合直径进行获取，以第一起始中点朝向第一截止中点的方向设置为参照方向；

17、以融合参照点为圆形，并根据融合直径构建基础参照圆，将融合参照点与参照方向的反方向的上一个融合参照点进行连线，并设定为参照圆垂直线，使构建的基础参照圆与参照圆垂直线保持垂直状态；

18、将所有融合参照点的基础参照圆进行外圈连接，构建心脏脉管的基础模型；

19、在心脏脉管的基础模型上对应标记出穿孔位置，获取穿孔位置的坐标。

20、进一步地，所述穿孔位置定位模块配置有穿孔位置定位策略，所述穿孔位置定位策略包括：将心脏脉管的基础模型与高压电脉冲穿孔单元的运动位置信息进行融合，使高压电脉冲穿孔单元的运动位置与心脏脉管的基础模型进行对应；

21、实时获取高压电脉冲穿孔单元的运动坐标，并与穿孔位置的坐标进行比对校准。

22、进一步地，所述穿孔模块配置有穿孔策略，所述穿孔策略包括：当高压电脉冲穿孔单元的运动坐标与穿孔位置的坐标相匹配时，通过高压电脉冲穿孔单元输出高压电脉冲。

23、本发明的有益效果：本发明通过血管图像获取模块能够获取患者的心脏脉管图像；再通过血管位置模型构建模块能够基于心脏脉管图像设定心脏脉管三维模型，并在心脏脉管三维模型中标记穿孔位置；然后通过穿孔位置定位模块用于将高压电脉冲穿孔单元的运动位置与穿孔位置进行融合；最后通过穿孔模块用于基于识别确定后的位置对穿孔位置进行穿孔操作，穿孔模块中通过高压电脉冲穿孔单元输出高压电脉冲，该方法能够使高压电脉冲穿孔单元与穿孔位置进行对应，从而提高穿孔的精准度。

技术特征：

1.一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述穿孔系统包括血管图像获取模块、血管位置模型构建模块、穿孔位置定位模块以及穿孔模块；所述血管图像获取模块用于获取患者的心脏脉管图像；所述血管位置模型构建模块用于基于心脏脉管图像设定心脏脉管三维模型，并在心脏脉管三维模型中标记穿孔位置；

2.根据权利要求1所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述穿孔模块包括高压电脉冲穿孔单元，所述高压电脉冲穿孔单元用于输出高压电脉冲。

3.根据权利要求2所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述血管图像获取模块配置有血管图像获取策略，所述血管图像获取策略包括：设置三组红外摄像头，三组红外摄像头按照圆形阵列设置，相邻两组红外摄像头之间的夹角均为120度；

4.根据权利要求3所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述血管位置模型构建模块配置有血管直径求取策略，所述血管直径求取策略包括：将第一脉管图像、第二脉管图像以及第三脉管图像进行三维特诊提取；

5.根据权利要求4所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述血管直径求取策略还包括：对第二脉管图像按照第一脉管图像的第一参照点选取方式进行第二参照点选取，分别获取若干第二参照点与两侧的脉管边线的距离之和，并分别设定为第二脉管参照直径；

6.根据权利要求5所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述血管直径求取策略还包括：将对应的第一参照点、第二参照点以及第三参照点的第一脉管参照直径、第二脉管参照直径以及第三脉管参照直径代入直径求取公式中求得直径参照值；将若干第一参照点、第二参照点以及第三参照点按照对应位置融合为一组参照点，并设定为融合参照点，将直径参照值设定为融合直径。

7.根据权利要求6所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述直径求取公式配置为：；其中，rcz为直径参照值，r1为第一脉管参照直径，r2为第二脉管参照直径，r3为第三脉管参照直径。

8.根据权利要求7所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述血管位置模型构建模块还配置有血管位置模型构建策略，所述血管位置模型构建策略包括：建立三维直角坐标系，分别获取第一起始中点和第一截止中点的坐标，根据第一起始中点和第一截止中点的坐标确定若干融合参照点的坐标；

9.根据权利要求8所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述穿孔位置定位模块配置有穿孔位置定位策略，所述穿孔位置定位策略包括：将心脏脉管的基础模型与高压电脉冲穿孔单元的运动位置信息进行融合，使高压电脉冲穿孔单元的运动位置与心脏脉管的基础模型进行对应；

10.根据权利要求9所述的一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，其特征在于，所述穿孔模块配置有穿孔策略，所述穿孔策略包括：当高压电脉冲穿孔单元的运动坐标与穿孔位置的坐标相匹配时，通过高压电脉冲穿孔单元输出高压电脉冲。

技术总结
本发明提供一种用于心脏脉管内不可逆穿孔系统，涉及脉管穿孔技术领域，所述穿孔系统包括血管图像获取模块、血管位置模型构建模块、穿孔位置定位模块以及穿孔模块；所述血管图像获取模块用于获取患者的心脏脉管图像；所述血管位置模型构建模块用于基于心脏脉管图像设定心脏脉管三维模型，并在心脏脉管三维模型中标记穿孔位置；所述穿孔模块包括高压电脉冲穿孔单元，所述高压电脉冲穿孔单元用于输出高压电脉冲；所述穿孔位置定位模块用于将高压电脉冲穿孔单元的运动位置与穿孔位置进行融合；本发明能够对脉管的图像进行模型建立，并将高压电脉冲穿孔单元的运动位置与穿孔位置进行融合，以解决现有的脉管穿孔的位置定位不够精准的问题。

技术研发人员：张建浩
受保护的技术使用者：天津市鹰泰利安康医疗科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15