双传感器的设计和校准:在计算机集成外科手术中实现同时仪器跟踪和可变形形状传感

科学领域:

• 医疗机器人 医疗机器人
• 计算机辅助手术是计算机辅助的手术.
• 传感和成像技术 传感和成像技术

背景情况:

• 精确的手术仪器跟踪和可变形组织的实时形状评估对于计算机集成手术至关重要.
• 现有的系统往往难以同时提供这两种功能,特别是对于非刚性解剖结构.

研究的目的:

• 引入和验证一种新的双传感器系统,旨在同时提供可变形物体的实时3D形状信息和医疗仪器的准确姿势跟踪.
• 评估系统的设计,制造,校准和准确性,用于手术应用.

主要方法:

• 开发一个双传感器系统,包括一个光学定位器和两个RGB-D传感器.
• 为集成系统实施一次性校准方法.
• 实验评估双传感器系统的校准准确度和性能.

主要成果:

• 双传感器系统成功地集成了光学定位和RGB-D传感.
• 该系统同时实现可变形物体的实时3D形状扫描和准确的仪器姿势跟踪.
• 实验结果证实了该系统的准确性,认为它适合预期的外科应用.

结论:

• 本次介绍的双传感器系统提供了一个独特的解决方案,用于同时进行手术内形状扫描和仪器跟踪.
• 这项技术具有显著的潜力,可以增强图像引导的外科导航,机器人手术,以及涉及乳腺或面部组织等非刚性目标的程序的自动化.