双传感器系统的患者特定的深度错误校正用于图像引导的微创面部骨切除术

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 手术技术 手术技术
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 图像引导手术需要高精度的手术,如面部骨切除术.
• 采用飞行时间 (ToF) 技术的双传感器系统提供实时跟踪,但由于面部解剖学而面临深度不准确.
• 现有系统需要针对患者进行特定的错误纠正以获得最佳性能.

研究的目的:

• 开发和验证一种针对患者的方法,用于图像引导面部骨切除的双传感器系统的实时深度错误校正.
• 为了提高在外科导航中注册和形状感应的准确性.
• 为了提高面部骨微创手术的可靠性和精度.

主要方法:

• 集成两个RGB-D传感器与飞行时间 (ToF) 技术和光学定位器,用于同时实时跟踪.
• 使用由光学定位器追踪的探针尖端位置开发针对患者的错误模型.
• 实时估计错误模型参数以纠正ToF传感器深度的不准确性.

主要成果:

• 在三个患者模型中,深度错误减少了87%.
• 实现了2.33±0.23mm的平均信托注册准确度.
• 实现了2.25±0.38mm的平均形状感应精度.

结论:

• 针对患者的深度错误校正显著改善了双传感器系统中的注册和形状感应准确性.
• 拟议的方法提高了图像引导面部骨切除术的可靠性和精度.
• 这种方法有可能改善微创面部手术的临床结果和患者安全.