实时精确跟踪系统在周围假肢骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架骨架
Yumei Li1, Yang Han1, Gang Fu2
1Beijing Key Laboratory of High Dynamic Navigation Technology, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China; Key Laboratory of Modern Measurement and Control Technology, Ministry of Education, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China.
Journal of biomechanical engineering
|April 11, 2025
概括
一个新的精确追踪系统用于周围假肢骨架骨切除术 (PAO) 使用微传感器和人工智能实时监测形变形. 这项创新提高了外科手术的准确性,并降低了治疗关节发育不良的风险.
科学领域:
- 整形外科手术 整形外科手术
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗器械创新 医疗器械创新
背景情况:
- 周围假肢骨切除术 (PAO) 对于部发育不良和脱位至关重要.
- 外科医生在PAO期间面临着可见性和检测形变形的挑战.
- 这些局限性会导致诸如出血和神经损伤等并发症.
研究的目的:
- 开发一种新的精确跟踪系统,用于在PAO过程中实时采集形变形.
- 为了提高外科手术的准确性和减轻与PAO手术相关的风险.
主要方法:
- 设计了一种具有五个内置微传感器的新型骨髓.
- 通过与理想解决方案相似的优先顺序技术 (TOPSIS) 用于传感器的选择.
- 快速有限元法 (FFEM) 模型与深度神经网络 (DNN) 结合,预测了形变形.
主要成果:
- 该系统实现了0.98781.1.的高R2值.
- 平均变形误差是最小的0.07mm.
- 预测和总手术时间显著减少,分别为0.33s和3.84s.
结论:
- 开发的精密跟踪系统显示了提高PAO手术精度的巨大潜力.
- 这项技术可以帮助减少医疗疏忽,并改善部重建手术中的患者结果.
