电磁追踪系统用于在手术期间检测大脑深部刺激电极的位置和方向

科学领域:

• 医疗器械 医疗器械
• 手术导航 手术导航
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 微创手术需要精确的仪器跟踪.
• 在连续的实时手术指导方面,X射线成像存在局限性.
• 电磁跟踪 (EMT) 为操作内导航提供了一个潜在的替代方案.

研究的目的:

• 开发和评估一个用于手术工具定位的3D电磁跟踪 (EMT) 系统.
• 评估系统的准确性和适用于深度脑刺激 (DBS) 手术的适用性.
• 为X射线成像提供替代或补充导航解决方案.

主要方法:

• 设计了一个使用3D磁力计和印刷电路板电场发生器的准静态EMT系统.
• 通过基于磁场振幅的多边化原理实现了局部化.
• 定向由直角磁场组件来确定.
• 使用磁场摄像头和立体系统评估系统性能,并模拟了DBS植入.

主要成果:

• 该系统在距离场发生器18厘米的15 × 15 × 15 cm3测量体内实现了1.72 mm和0.89°的空间和角度误差.
• 在模拟的DBS植入过程中,观察到平均空间和角度误差为0.87mm和0.52°的性能改善.
• 该系统以0.4 Hz的更新速率运行.

结论:

• 开发的准静态EMT系统为手术工具提供了准确的空间和角度定位.
• 该系统在深度大脑刺激 (DBS) 手术和其他功能神经外科手术方面显示出显著的潜力.
• 它能够在距离场发生器的距离下运行,这使得它适合用于需要定期反的神经外科应用.