制本发明，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。
【主权项】
1. 一种支持多种立体定向仪的靶部位定位方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1，构建定向仪的定位框架的框架坐标系； 步骤S2,计算所述框架坐标系下靶点的坐标； 步骤S3,根据祀点的坐标计算祀点到入点在所述框架坐标系下的向量； 步骤S4,根据祀点的坐标以及祀点到入点在所述框架坐标系下的向量计算定向仪的参 数。2. 根据权利要求1所述的支持多种立体定向仪的祀部位定位方法，其特征在于，步骤 S1中，所述框架坐标系为x-y-z三维坐标系，横轴、纵轴和竖轴分别为X中、y轴和z轴，以 定向仪的定位框架底部所在平面为所述框架坐标系的x-y平面，并以定位框架底部的中心 作为所述框架坐标系的原点。3. 根据权利要求2所述的支持多种立体定向仪的祀部位定位方法，其特征在于，步骤 S2包括以下步骤： 步骤S21，构建靶面坐标系； 将经过靶点且与所述框架坐标系中x-y面相平行的面称为靶面；在所述靶面上构建二 维靶面坐标系，记所述框架坐标系的原点在靶面上的投影点为0,将0作为所述靶面坐标系 的原点，所述框架坐标系的X轴在所述靶面上投影为所述靶面坐标系的X轴，所述框架坐标 系的y轴在所述靶面上的投影为所述靶面坐标系的Y轴； 步骤S22,将定向仪的N形金属丝和定位框架在所述靶面坐标系上进行投影； 定向仪的N形金属丝在所述靶面坐标系上的X轴正方向的投影点为Zi，在X轴负方向 的投影点为Z2，定向仪的定位框架在所述靶面坐标系上的四个投影点分别为A、B、C和D，其 中A位于由X轴正方向、Y轴负方向构成的区域内，B位于由X轴正方向、Y轴正方向构成的 区域内，C位于由X轴负方向、Y轴负方向构成的区域内，D位于由X轴负方向、Y轴正方向 构成的区域内； 步骤S23,根据步骤S22的投影结果，计算靶点在所述框架坐标系上的坐标； 将靶点记为T，假设T在框架坐标系中的坐标为（Τχ，?；，Tz)，则其中07、面、.面ζ和(X均表不向量， βΓ表示X轴正方向上的单位向量，.冢_表示Υ轴正方向上的单位向量。4. 根据权利要求3所述的支持多种立体定向仪的革E1部位定位方法，其特征 在于，步骤S3中，设入点为I，假设I在框架坐标系中的坐标为（Ix，Iy，Iz)则有5. 根据权利要求4所述的支持多种立体定向仪的革El部位定位方法，其特征在于，定向 仪所用的定向系统包括Lekse11定向系统和BRW/CRW定向系统。6. 根据权利要求5所述的支持多种立体定向仪的革E1部位定位方法，其特征在于，定向 仪的半弧形弓的安装位置包括仰卧位、俯卧位、左侧位和右侧位。7. 根据权利要求6所述的支持多种立体定向仪的祀部位定位方法，其特征在于，步骤 S4中，对于Leksell定向系统： 设定向仪的定位框架边框长度为L;则调整Leksell定向系统中三个可调整刻度尺中 的X值为L/2-Tx;y值为L/2-Ty;z值为L-Tz; 当半弧形弓的安装位置为仰卧位时， 当（?'7)z 彡0时，α角=arccosΓγ?XX反.(9?);:其中（77'）7 表示向量万1 在所述框架坐标系中Ζ轴上的投影；元表示X轴负方向上的单位向量； A( /:/ ) 7 <0吋，α角=360-arccos( /7X兩X瓦·而；）；β角= arccos(77 OX); 当半弧形弓的安装位置为俯卧位时， 当（D0时，a角=arccos(7JXX- 7i?); 当（7.7')…<0时，α角=360-arccos( /7χ元χi7:r·. ) : |3 魚= arccos : 5表示Y轴负方向上的单位向量； 当半弧形弓的安装位置为左侧卧时， 当（/7 ) 7彡0 吋，α角=arccos(7:7X而X沿::； 当（/7 ) 7 <0时，α角=360-arccos( ;'7X,?"X仍'.仍'）；β角= arccos(// ον) ·, 当半弧形弓的安装位置为右侧位时， 、'1 ( 7'/ ) 7多0 时，α角=arccos(77XA"X"\7 ,W); 当（??> , <0 吋，α角=360-arccos( 7'7X元X.:历）；0:角=arccos(// \?); 其中α角为入颅的前倾或后仰角度，β角为入颅的左右侧偏角度。8.根据权利要求6所述的支持多种立体定向仪的祀部位定位方法，其特征在于，步骤S4中，对于BRW/CRW定向系统： 设定位仪的定位框架边框长度为Η;则调整所述BRW/CRW定向系统中三个可调整刻度 尺中的LAT值为ΤΧ;ΑΡ值为Ty;VERT值为ΤΖ-Η; 当半弧形弓的安装位置为仰卧位时， 当（77 )ζ多0时，Cl角=arc.cos(71/X.拟X傲·ΛΓ);其中（7'/ )ζ..表不向量/7在 所述框架坐标系中ζ轴上的投影；元表示X轴负方向上的单位向量； 、'?( /7 ),<0吋，α角=360-SrGcos( /7'X X斤.) ;β角=arccos(// 0：\); 当半弧形弓的安装位置为俯卧位时， 当（F7):為0时，α角:=arc:cos(77X而X办.兩） ( /7 ) 7 <.0 吋，.G角=360-arccos( /7X,WX似'.厂"）；β角=arccos(77 . .W) ; ,φ表不Υ轴负方向上的单位向量； 当半弧形弓的安装位置为左侧卧时， 当（万"）z>0 时，α角=arccos(/;/·X忘X反?); 当（/7· ) 7 <0吋，α角=360-arccos(;》7XX石.石）；β角=arccos(.77 ·ΟΥ); 当半弧形弓的安装位置为右侧位时， 当（77)，彡0时，α角=arccos(FX元X沒.元）； ( /7 )Γ <0nt,αM=360~arccos( /7χΧΟχΟΧΧΟ);β%~arccos(/7 Υ〇); 其中α角为入颅的前倾或后仰角度，β角为入颅的左右侧偏角度。9. 根据权利要求8所述的支持多种立体定向仪的革Ε部位定位方法，其特征在于，当 0〈α〈90时，表示入颅的前倾角度为α; 当90〈α〈210时，表示入颅的后仰角度为180-α; 当330〈α〈360时，表示入颅的前倾角度为α-360 ; 当35〈β〈90时，表示入颅的右侧偏角度为向右90-β; 当90〈β〈145时，表示入颅的左侧偏角度为β-90。10. -种使用权利要求1-9中任一项所述支持多种立体定向仪的靶部位定位方法的系 统，其特征在于，包括框架坐标系构建模块、靶点坐标计算模块、向量计算模块和定向仪参 数计算模块； 所述框架坐标系构建模块用于构建定向仪的定位框架的框架坐标系； 所述靶点坐标计算模块用于计算所述框架坐标系下靶点的坐标； 所述向量计算模块用于根据靶点的坐标计算靶点到入点在所述框架坐标系下的向 量； 所述定向仪参数计算模块用于根据靶点的坐标以及靶点到入点在所述框架坐标系下 的向量计算定向仪的参数。
【专利摘要】本发明涉及一种支持多种立体定向仪的靶部位定位方法和系统，其中方法包括步骤S1，构建定向仪的定位框架的框架坐标系；步骤S2，计算所述框架坐标系下靶点的坐标；步骤S3，根据靶点的坐标计算靶点到入点在所述框架坐标系下的向量；步骤S4，根据靶点的坐标以及靶点到入点在所述框架坐标系下的向量计算定向仪的参数。本发明通过建立一个通用的定向仪机械参数计算方法和系统，为实现支持多种立体定向仪参数计算的工具提供基础，便于在医生使用不同的立体定向仪进行立体定向手术时，可以使用一套计算方法来进行定位和实施。
【IPC分类】A61B90/10
【公开号】CN105250035
【申请号】CN201510696817
【发明人】刘文博, 文犁, 郗魁斌
【申请人】同方鼎欣信息技术有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月22日