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气管插管轨迹电磁定位检测方法研究OA

Research on Electromagnetic Positioning Detection Method for Tracheal Intubation Trajectory

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目的 为避免因插管失误造成患者损伤,开展气管插管轨迹电磁定位检测方法研究,旨在提升插管操作的成功率与效率,为自动化气管插管机器人的研发提供关键技术支撑.方法 依据电磁位置跟踪器与人体头颈部模型收集正确与错误的气管插管曲线,利用MATLAB对曲线数据进行处理与筛选,基于动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)算法计算正确与错误的气管插管曲线最优路径,再利用DTW算法计算正确与错误最优路径与待检测曲线的相似度,通过相似度数值比较确定本次插管操作是否正确.结果 120组插管操作与正确和错误最优路径的相似度数值差异较显著,可以用于判断插管操作正确与否;使用50组曲线进行系统测试,成功率为100%.结论 气管插管轨迹检测系统可以检测插管过程是否正确,辅助医生操作,提高插管效率,避免患者出现插管误损伤.

Objective To avoid the injury of patients caused by intubation errors,to study the electromagnetic positioning detection method of tracheal intubation trajectory,so as to improve the success rate and efficiency of intubation operation and provide key technical support for the development of automated tracheal intubation robot.Methods The correct and incorrect tracheal intubation curves were collected based on the electromagnetic position tracker and the human head and neck model.The curve data were processed and screened using MATLAB.The optimal paths of the correct and incorrect tracheal intubation curves were calculated based on the dynamic time warping(DTW)algorithm.The DTW algorithm was then used to calculate the similarity between the correct and incorrect optimal paths and the curve to be detected.The correctness of this intubation operation was determined by comparing the similarity values.Results The similarity values between 120 groups of intubation operations and the correct and incorrect optimal paths differed significantly,which could be used to determine whether the intubation operation was correct or not.The system was tested using 50 sets of curves,and the success rate was 100%.Conclusion The tracheal intubation trajectory detection system can detect whether the intubation process is correct,assist doctors in operation,improve intubation efficiency,and avoid accidental injury to patients during intubation.

郇乐;宋伟伦;王志博;王娟娟;吕毅;吴荣谦

西安交通大学第一附属医院 陕西省再生医学与外科工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学第一附属医院 精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学 未来技术学院,陕西 西安 710049西安交通大学第一附属医院 陕西省再生医学与外科工程研究中心,陕西 西安 710061西安交通大学第一附属医院 陕西省再生医学与外科工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学第一附属医院 精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学 未来技术学院,陕西 西安 710049西安交通大学第一附属医院 陕西省再生医学与外科工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学第一附属医院 精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心,陕西 西安 710061西安交通大学第一附属医院 陕西省再生医学与外科工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学第一附属医院 精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学第一附属医院 肝胆外科,陕西 西安 710061西安交通大学第一附属医院 陕西省再生医学与外科工程研究中心,陕西 西安 710061||西安交通大学第一附属医院 精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心,陕西 西安 710061

医药卫生

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《中国医疗设备》 2025 (8)

26-31,6

国家自然科学基金重大研究计划(92048202)陕西省共性技术研发组建-陕西省医工融合高端医疗装备共性技术研发平台(2023GXJS-01)磁外科技术及其基础研究(和也健康科技有限公司资助项目,KHX202197)陕西省创新能力支撑计划(2020TD-040)国家医学中心(2021GJYXZX-17).

10.3969/j.issn.1674-1633.20240890

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