一种EM追踪方法,用于校准灵活内镜的3D姿势
Zhongjie Long1, Yongting Chi2, Xianbo Zhang2
1Key Laboratory of the Ministry of Education for Modern Measurement & Control Technology, and School of Electromechanical Engineering, Beijing Information Science & Technology University, Beijing, 100192, China. zhongjielong@bistu.edu.cn.
Annals of biomedical engineering
|February 24, 2024
概括
本研究引入了灵活内镜的简化电磁 (EM) 追踪校准,消除了预定义传感器位置的需要. 新方法提高了内镜工具跟踪和外科手术培训系统的准确性.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 手术技术 手术技术
背景情况:
- 灵活的内镜对于微创诊断至关重要.
- 内镜校准是复杂的,对于精确的基于图像的工具跟踪至关重要.
研究的目的:
- 开发一种简化,准确和用户友好的校准方法,用于使用电磁跟踪的灵活内镜.
- 消除在校准过程中对电磁传感器预定义姿势的要求.
主要方法:
- 一个三阶段的校准协议,涉及内镜旋转,尖端与平面接触,以及姿势模型导出.
- 使用连接到内镜手柄的电磁 (EM) 传感器进行姿势估计.
- 通过两个设计实验进行实验验证,以评估准确性.
主要成果:
- 精确估计内镜管的方向 (0.09 ± 0.06度,0.03 ± 0.19度).
- 对内镜尖端的精确3D定位 (0.52 ± 0.29毫米,0.33 ± 0.11毫米,0.29 ± 0.17毫米在x,y,z).
- 该方法是准确的,易于操作,不需要定制标记器.
结论:
- 拟议的EM追踪校准方法简化了灵活内镜的过程.
- 这种技术为内镜管的方向和尖端定位提供了高精度.
- 该方法适用于外科培训和内镜工具跟踪系统的应用.
