一种基于多磁偶极子模型的磁传感手术导航方法

在计算机辅助手术(CAS)中,需对深入病人体内的手术器械进行定位。为避免光学定位(OPT)中视线(LOS)限制的问题,目前多采用磁定位(MT)技术。提出一种新的多磁偶极子模型,旨在克服磁定位系统中,圆柱形永磁体的单磁偶极子近似模型不准确,所导致的定位范围减小、定位精度降低的问题。该模型将圆柱形磁偶极子等效为一组沿磁体轴线排布的多个点磁偶极子,并通过自适应粒子群优化算法(APSO)对定位结果解算。相比于经典模型,该模型能够保证自身在磁体近场区域的有效性。实验表明,较传统方法,位置定位误差可减小15.5%~31.6%,姿态估计误差可减小10.5%~24.4%。