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Updated: Jul 18, 2025
06:24
A Spine Robotic-Assisted Navigation System for Pedicle Screw Placement
Published on: May 11, 2020
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超声波和光声学图像引导的手术内机器人辅助腹腔镜前列腺切除术的弧线到直线框架注册方法
Hyunwoo Song1,2, Shuojue Yang2, Zijian Wu2
1Department of Computer Science, Whiting School of Engineering, The Johns Hopkins University, Baltimore, MD, 21218, USA.
International journal of computer assisted radiology and surgery
|August 23, 2023
概括
这项研究引入了一种使用光声学标记器的图像联合注册算法,以实现机器人辅助前列腺切除术中超声传感器的自动跟踪. 该方法实现了亚厘米准确度,改善了外科导航和仪器跟踪.
科学领域:
- 医学成像医学成像
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 有效的机器人辅助腹腔镜前列腺切除术需要整合跨直肠超声波 (TRUS) 成像.
- 手动操纵TRUS传感器会干扰外科手术.
- 自动传感器跟踪对于提高外科手术精度至关重要.
研究的目的:
- 开发一个图像联合注册算法,将TRUS/光声学 (PA) 图像与内镜视图集成在一起.
- 为了在机器人辅助手术期间实现TRUS传感器的自动跟踪.
- 为了提高在外科背景下图像注册的准确性和稳定性.
主要方法:
- 一个基于优化的算法被开发用于共记录超声波/光声波 (US/PA) 和内镜摄像头图像.
- 该算法结合了光传播的原理,并考虑到光声标记 (PM) 检测中的不确定性.
- 验证使用达芬奇手术机器人和US/PA图像引导系统进行.
主要成果:
- 拟议的算法实现了亚厘米精度 (1.15 ± 0.29毫米在实验评估),适合临床应用.
- 准确度与以前的方法相比较,证明了稳定性.
- 该系统使用标准的白光立体相机,不需要精确的PM定位.
结论:
- 开发的框架注册算法促进了商业美国/澳大利亚成像系统的整合到腹腔镜手术中.
- 它利用声波传播和激光激发特性进行自动图像引导.
- 这有助于推进自动化US/PA图像引导的手术干预.
