神经外科手术导航系统误差测量体模的研究与设计

目的 :设计一种用于测量神经导航系统误差的体模。方法 :神经导航误差测量体模主要由玻璃底座、玻璃罩和玻璃立柱3个部分组成。使用时先对体模扫描成像,获取图像数据,并选取体模中预设的特征点模拟病灶部位,做出手术计划,用已有的手术导航系统进行定位注册。获取神经导航系统中的立体图像靶位与实际体模中的靶位之间的误差数据,并运用统计学方法进行分析,获取影响导航精度的因素。结果:神经导航体模能够精确客观地获取实验研究数据,从而方便进行导航误差数据的统计学分析。结论:该神经导航体模可以检验神经导航系统的导航精度,是神经导航系统误差测量的理想校验器材。     

采用电磁导航技术的手术机器人应用研究

由于在手术中需要实现精准的操作,为了防止手部颤抖和手术视野差的问题,越来越多的手术机器人结合导航技术被应用在手术中以满足对手术精度的要求。现在市场上的骨科、关节置换和神经外科等开放式手术一般都采用光学导航系统来引导机器人实现精准定位,但对于手术空间狭小的区域进行手术则不能使用光学导航系统。因此该研究提出了一种基于电磁导航技术可以应用在颅面的手术机器人系统,通过使用该系统可以解决颅面空间狭小带来的手术操作难度大、精度低的问题,对其在研发当中的关键技术和注意事项进行了研究。通过模型试验对研发样机进行了功能验证。试验结果表明,在电磁导航技术下的手术机器人可以实现精准的手术操作,提高医生的手术成功率,降低术后并发症的发生概率。     

基于电磁定位的软组织术中实时跟踪系统的开发

目的:开发软组织形变的实时跟踪系统,可有效提高胸腹部手术的精度,降低手术损伤率。方法:利用术前CT/MRI图像、术中超声成像与电磁定位系统相结合的方法,实时跟踪软组织形变。结果:通过结合术前图像高分辨率和术中超声实时性的优点,解决了软组织导航技术的关键问题,并通过试验验证了软组织形变跟踪技术在临床应用的可行性。结论:将术前、术中影像及电磁定位系统相结合,不仅为软组织形变实时跟踪提供了一个可行的手段,而且对胸腹部手术的术中导航技术的实施和应用奠定了基础。     

手术导航的新进展和应用前景

介绍手术导航的意义、基本原理、关键技术及在临床上的使用价值;报道手术导航技术在定位工具、图像处理技术、导航的精度、导航的实时性等方面的最新进展;讨论它在神经外科、脊柱外科、耳鼻喉科、整形外科、放射外科等临床和教学培训中的应用前景;指出了手术导航所面临的挑战和发展方向。     

计算机辅助外科手术精度的研究

计算机辅助外科手术系统由立体定位和图像配准两部分组成。整个系统的精度表现为由术前多模医学图像数据重建所得的虚拟空间和术中实际空间的匹配效果的好坏上。系统精度也由定位系统的精度和图像配准的精度组成,而术中的配准精度有依赖于立体定位系统的精度,因此定位的精度是影响整个系统精度的重要因素。最后全面地给出了影响计算机辅助外科手术的可能的误差源。     

牙颌模型测量精度的正确界定

牙颌模型测量和分析是正畸治疗的重要根据,通过实验及统计分析指出牙颌模型测量误差的大小及其产生原因,为新型测量仪开发提供精度标准,并为规范牙颌模型测量数据的记录提供依据.     

神经导航辅助定位治疗听神经瘤的手术配合

神经导航手术定位系统近年来迅速发展成为神经外科手术的重要部分,它集立体定向、计算机影像学、红外线信号追踪和机器人自动化技术等高科技手段于一体,从而提高了肿瘤定位精确率,提高了听神经瘤的全切除率并降低手术并发症。     

Connection surveying method for large inclined shaft

本文提出适用于大坡度斜井联系测量的方法,并对坐标、坐标方位角、高程传递精度的影响因素遵循显著影响和忽略不计原则进行了分析,建立了具体的数学模型,提出了保证斜井联系测量精度的有效措施.理论分析和实践证明,该斜井联系测量的方法具有操作方便、精度高、占用井筒时间短、受外界环境影响小等优点.     

手术导航系统的研究现状与发展趋势

本文主要总结手术导航中电磁定位、机械定位、超声定位和光学定位的优缺点,并介绍光学定位手术导航系统的国内外研究现状,展望其发展前景。     

一种新型支气管镜手术机器人系统

经支气管镜活检术较经皮穿刺术创伤小、恢复快,但要实现该类手术的自动化,就要研发出融合电磁导航和柔性内窥镜的手术机器人系统。该支气管镜手术机器人系统集成了纤柔内镜、遥操作手柄、电磁导航、多自由度机械臂,能完成术前肺支气管模型分割重建、手术路径自动规划、术中路径实时导航和可视化活检。在内窥镜导管运动控制上,提出了弹性补偿算法以提升导管位姿控制精度。临床试验表明,该支气管镜手术机器人系统定位精度高、操作简单直观,能显著提升手术效率,缩短医生学习时间,减轻手术操作负担,降低辐射暴露和感染率。     

新一代Aurora电磁跟踪系统在医学手术导航中的应用

通过作者所在单位进行的一系列临床应用,介绍了新一代Aurora电磁跟踪系统的性能情况以及其在医学手术导航中的重要意义。阐述了该系统的优点和发展方向,为临床工作提供了更新、更广阔的应用空间,全面提升了手术导航的准确度和可控度。     

聚焦超声手术中治疗目标三维超声定位系统的研制

聚焦超声手术是一种非常有前途的微损伤手术技术。由于聚焦点超声强度极高,为了确定治疗部位,提高治疗效率和安全性,需要对治疗目标进行三维空间区域精确定位。介绍研制的一套三维超声定位系统及其工作流程。该系统主要由图像系统、运动机构及其控制电路、以及位置反馈机构等几部分组成。该定位系统最大扫描范围为±30°,角度分辨率从0.54’到0.36°八级可调;对于球形目标,理论上可定位的最大直径为160mm。该系统能够用于聚焦超声手术中对适应部位的常规大小的治疗目标进行较精确的定位。     

Aurora电磁跟踪系统在临床手术导航中的应用＊

目的：针对临床上介入手术中的手术“盲区”以及微创手术中更精准的手术导航需求,采用新一代Aurora电磁跟踪技术辅助手术导航,通过与各种手术器械自由组合解决手术中遇到的各种难题。方法：采用Aurora电磁跟踪系统与含有金属材料的医疗手术环境相匹配,利用电磁跟踪系统自带的控制软件,采用其配备的软件开发工具包（SDK）,使用VC编程语言编写一套适合临床手术导航的实时显示系统。结果：通过临床应用,验证了该系统的优点,并体现出Aurora电磁跟踪系统的性能优越。结论：Aurora电磁跟踪系统手术的定位精确,且可供用户使用SDK,编程操作自由方便,与手术器械组合灵活,易于实现手术的智能导航,全面提升了手术导航的准确度和可控度,在医学手术导航中具有深远的意义。     

一种放疗激光定位系统校验模体的研制

目的:研制一种放疗激光定位系统校验模体,以解决目前进口校验模体价格昂贵、结构复杂、校正精度低、功能单一等问题。方法:该校验模体主要由圆柱底座、固定立柱、中心旋转轴和测量面板4个部分组成。圆柱底座用于支撑固定立柱和中心旋转轴,上面设有水平调节旋钮和气泡水平仪;中心旋转轴置于固定立柱中,其外周壁和固定立柱的内周壁分别刻有角度刻度线;中心旋转轴的顶端固定有测量面板,测量面板表面刻有刻度线且中心嵌有金属小球。除金属小球和气泡水平仪外,所有组件均采用有机玻璃制作。结果:该校验模体可以较好地实现CT模拟定位机以及光子、质子和重离子等放疗设备激光定位系统的校验、治疗床到位精度的检测以及机械kV、MV级成像系统等中心精度的验证。结论:该校验模体结构简单、体积小、校正精度高,能够快速实现放疗专用激光定位系统的校验,较好地完成对激光定位系统的日常质控,具有广泛的应用价值。     

C型臂透视影像导航技术及其在术中的应用

简要介绍C型臂透视影像导航的手术导航系统的工作原理和特点。其只需术前扫描X射线影像,一般不需进行术中扫描,克服了术中X射线透视扫描定位的局限性和不足之处。具有在不进行手术前CT扫描的条件下简化操作并提高精度的优点,该系统与计算机辅助外科导航软件相结合进行透视,在减少对病人、医生和操作人员辐射剂量的同时提供实时的、多层面的三维立体图像。     

提高酸度计测量精度新方法的研究

从降低酸度计探头部分的系统误差，提高其测量精度的研究出发，提出了一种解决酸度计测量精度新的设计方法，而且这一新方法从理论上讲也适用于解决pH计之类的高内阻直流电压信号源的测量精度这一难题。为此，定义了一种全新的实用传感器电路类型-电荷耦合传感电路（3C电路），并用自行设计的电路证实了该方法的可行性和实用性，该新方法为大量pH计低成本地升级换代提供了一个新的途径，具有很大的经济和实用价值。     

脉搏血氧饱和度测量精度的影响因素分析

血氧饱和度的检测能够为医生的临床行为提供快速、直接、有效的操作依据,脉搏血氧仪因其能够实现无创和实时连续地对该参数进行检测,而在临床上得到了广泛应用,但是目前市场上的脉搏血氧仪的测量精度有待进一步提高。本综述从血氧饱和度参数测量的理论基础和技术基础出发,深入探讨了影响血氧饱和度测量精度的各项影响因素,为指端脉搏血氧计的性能改进提供了重要的参考价值。     

Accuracy analvsis of POS-supported aerial photogrammetry

通过陕西勉县测区的POS辅助航空摄影测量试验,本文对SWDC-4搭载POS/AV 510 V5系统获取的航测数据使用直接定向法和POS辅助空中三角测量2种方法进行1:10000成图精度验证.结果证明:国产SWDC-4航摄仪与POS/AV系统集成进行POS辅助空三的加密成果能满足该测区1:10000地形图测图的平面和高程精度要求,直接定向也是可行的.     

图像测量中的亚像素定位方法对比

特征定位主要应用于医疗器械的制造及检测等领域。为了提高定位精度．针对不同的特征应采用不同的定位方法。采用基于矩的方法和曲线插值法在理论及实验上均达到了亚像素精度级，获得了不同算法对特征定位影响。实验结果展示了上述方法的不同效果，并得出在圆心定位与半径测量方面不同方法的精度情况。结论为：曲线插值方法宜用于圆心定位，矩方法宜用于半径测量。     

影像电磁导航系统的临床应用

目的探讨影像电磁导航系统的临床应用价值。方法利用数字化扫描技术和C臂X线机摄影所得到的病人影像信息(CT、MRI、C型臂影像等)通过媒介体输入到计算机工作站中,为神经外科、耳鼻喉科、矫形外科的手术提供了更广泛的空间。结果电磁导航技术的发展是光学导航技术革命性的进步。它大大提高了手术的准确性,大幅减低了X线的照射量。结论以实时优质的图像满足临床的需要,为手术的入路提高了清晰准确的指引。