面向虚拟介入手术的单线圈接收端电磁定位新模型

作     者：赵俭辉 钟培军 袁志勇 赵文元 张庭保 Zhao Jianhui;Zhong Peijun;Yuan Zhiyong;Zhao Wenyuan;Zhang Tingbao

作者机构：武汉大学计算机学院湖北武汉430072 武汉大学中南医院湖北武汉430072 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(62073248) 武汉大学中南医院转化医学及交叉学科研究联合基金(ZNJC201926) 

出 版 物：《系统仿真学报》 (Journal of System Simulation)

年 卷 期：2023年第35卷第3期

页      码：579-591页

摘      要：面向虚拟介入手术导丝导管三维定位需求,针对狭窄脑血管等对更小体积传感器的要求,提出了单线圈接收端的电磁定位新模型。基于电磁学理论和几何学原理,设计了三正交线圈组阵列的电磁场发射端,以及比现有感应器尺寸更小的单线圈接收端。基于毕奥-萨伐尔定律实现了接收端到线圈组几何中心的距离计算,并基于球交点公式实现了接收端的空间坐标求解。设计了两轮精度提升算法进一步减小误差,选择优化的发射端线圈组拓扑并拟合修正距离计算值。通过在COMSOL Multiphysics多物理仿真平台的实验和脑血管介入的应用实例,验证了新模型0.05 cm的定位精度和29 Hz的定位频率,为小型高精度电磁定位传感器制造提供了理论基础。

主 题 词：介入手术 电磁定位 正交线圈 定位算法 精度提升 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.16182/j.issn1004731x.joss.21-1131

馆 藏 号：203120999...