机器人辅助超声波探针校准用于图像引导干预
Atharva Paralikar1, Pavan Mantripragada2, Trong Nguyen3
1Sheikh Zayed Institute for Pediatric Surgical Innovation, Children's National Hospital, Washington D.C., USA. aparalikar@childrensnational.org.
概括
这项研究引入了可追踪超声波探针的自动校准系统,大大减少了手工工作和时间. 这种新的方法保证了与手动方法可比的精度,可用于增强的超声波引导程序.
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
- 手术导航 手术导航
背景情况:
- 可追踪的超声波探针可以在超声波引导的程序中实现增强现实,以精确地定位病变.
- 目前的手动校准和注册方法是劳动密集型,耗时,且不理想.
- 精确的探测到图像注册对于超声数据和实时视频流的有效融合至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证可追踪超声波探针的新型自动校准方法.
- 为了消除在校准过程中需要手动操纵的需要.
- 为了提高超声波探头注册的效率和准确性.
主要方法:
- 一个机器人操纵器执行笔运动,用于自动探测器定位.
- 集成了一个6度自由度的电磁跟踪器,用于实时的姿势跟踪.
- 一个特征检测算法识别了超声波料中的笔尖坐标,用于自动对应选择.
主要成果:
- 自动化系统实现了0.38毫米的平均再投影误差,与手动地标选择 (0.34毫米) 相比.
- 图像平面重建的准确性在自动分割 (0.20度) 与手动分割 (0.80度) 的情况下显著提高.
结论:
- 拟议的系统可实现可追踪超声波探针的全自动校准,并具有最先进的精度.
- 简化了灭菌后的重新校准,并简化了批量生产的探头的工厂校准.
- 提高可追踪超声波探针在临床和制造环境中的可用性.
