如何選擇用于手術導航的光學追蹤與電磁追蹤儀器?如何選擇用于手術導航的光學追蹤與電磁追蹤儀器?來源:舜若科技[SunyaTech]光學追蹤儀器和電磁追蹤儀器是手術導航中常用到的兩類三維定位導航設備,是手術導航和手術機器人系統中不可或缺的關鍵部分,在手術導航系統中起到了眼睛的作用。事實上,光學追蹤儀器和電磁追蹤儀器各有其優缺點和適用場景,不能一概而論。所以,具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型,是科研人員經常面對的問題,終需要根據自身應用場景作為依據加以選擇。下文是發布在美國醫學物理學會出版的《醫學物理學》上的一篇論文,文章基于嚴謹的實驗數據和科學計算,很好的回答了上述問題,供從業者參考。由于篇幅較長,這里翻譯文章摘要,并附全文鏈接如下,還望大家包涵。論文題目《影像引導式腹腔鏡手術中的電磁追蹤:與光學追蹤的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統的可行性研究》目的在圖像引導腹腔鏡檢查中,通常采用光學追蹤,但是在文獻中已經提出了電磁(EM)系統。在本文中,我們對用于圖像引導腹腔鏡手術的EM和光學追蹤系統進行了比較,并提出了結合EM追蹤腹腔鏡和腹腔鏡超聲(LUS)圖像引導系統的可行性研究。
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b)由微滴注射后獲得的圖像堆棧形成的相應DOLI圖像。(c)去除頭皮后獲得的大致相同ROI的DOLI圖像。(d)通過疊加有和沒有頭皮的DOLI圖像來組合大腦和頭皮的微血管圖。ICV,大腦下靜脈;SSS,上矢狀竇;MCA,大腦中動脈;TS,橫竇。(e)來自三個ROI的微滴的代表性延時圖像,用(b)中的實心橙色方塊表示。(f),(g)分別在有頭皮和沒有頭皮的情況下記錄的彩色編碼DOLI深度圖。深度估計基于圖1(g)中所示的光斑尺寸到深度校準曲線。(h)(f)和(g)中用白色虛線方塊表示的ROI的放大視圖。(i)選定ROI中的深度統計數據(平均值±SD),如(f)和(g)中的白色實心方塊所示。研究人員首先在被稱為組織幻影的組織合成模型中測試了這項新技術,該模型模擬了平均腦組織特性,證明他們可以在光學不透明組織中獲得深4毫米的顯微分辨率圖像。然后,他們在小鼠中進行了DOLI,其中腦微血管系統以及血流速度和方向可以完全無創地可視化。研究人員正在努力優化所有三個維度的精度,以提高DOLI的分辨率。他們還在開發更小、具有更強熒光強度并且在體內更穩定的改進型熒光劑。這將顯著提高DOLI在可實現的信噪比和成像深度方面的性能。Razansky表示。 甘肅光學定位公司聯系電話天津光學定位儀器公司,位姿科技(上海)有限公司;
基準技術(例如質量和制造可重復性,基準相對于相機的角度響應),基準點的固定(例如,插入的可重復性,基準點和標記之間的機械松弛),標記的制造(例如制造的可重復性或幾何校準的質量),標記的相對姿勢,標記的速度和整體延遲,缺少局部遮擋,與術前現場登記相關的殘留錯誤,術前測量/成像儀的準確性,外科醫生指出解剖學界標不準確。特別是對于光學追蹤系統,固有追蹤精度高度取決于:相機的分辨率,基線(攝像機之間的距離),堅固性(機械,熱和老化穩定性),在工作空間中基準點的位置和角度,圖像處理算法的質量。FusionTrack250的校準及準確性先進的光學追蹤系統已在工廠進行了校準。該過程包括在20°C下在整個測量體積中將單個基準步進移動2000個點以上。由于使用坐標測量機(CMM)精確測量了點的位置,因此每個設備的校準參數都經過了精細調整。通常,CMM校準的精度比棋盤格校準或其他標準的原位處理精度高十倍。下圖說明了FusionTrack250的典型固有精度。實際上,當執行在,期望的均方根(RMS)精度為90μm。光學追蹤系統的典型精度數字請注意,工作容積內的誤差不是各向同性的([X,Y]和Z的誤差有所不同)。在整個工作空間中。
4.機器人可以有皮膚——敏感觸覺技術觸覺機械手“GentleBot”抓取西紅柿敏感觸覺技術指采用基于電學和微粒子觸覺技術的新型觸覺傳感器,能讓機器人對物體的外形、質地和硬度更加敏感,終勝任醫療、勘探等一系列復雜工作。5.“主動”交流——會話式智能交互技術曾經揚言要毀滅人類的sophia機器人采用會話式智能交互技術研制的機器人不僅能理解用戶的問題并給出精細答案,還能在信息不全的情況下主動引導完成會話。蘋果公司新一代會話交互技術將會擺脫Siri一問一答的模式,甚至可以主動發起對話。6.機器人有心理活動——情感識別技術日本SBRH研發的Pepper對人的感情識別情感識別技術可實現對人類情感甚至是心理活動的有效識別,使機器人獲得類似人類的觀察、理解、反應能力,可應用于機器人輔助醫療康復、刑偵鑒別等領域。對人類的面部表情進行識別和解讀,是和人臉識別相伴相生的一種衍生技術。7.用意念操控機器——腦機接口技術借助focausedu實現用意念寫字腦機接口技術指通過對神經系統電活動和特征信號的收集、識別及轉化,使人腦發出的指令能夠直接傳遞給指定的機器終端,可應用于助殘康復、災害救援和娛樂體驗。山西光學定位儀器公司,位姿科技(上海)有限公司;
虛擬現實中用到的五種定位追蹤技術虛擬現實在仿真環境中當使用者進行位置移動時,計算機可以迅速進行復雜的運算,將精確的動態運動特征傳回,從而產生強大的臨場感、真實感。要實現該類應用,首先要讓計算機感知使用者在虛擬空間中所處的位置,包括距離和角度等,所以說位置追蹤技術是虛擬現實技術中的重要組成部分之一。目前常用的定位主要有超聲式、光學式、電磁式和機械式四種技術專業方向,當然還有慣性和圖像提取的技術方式,同時,不依賴于傳感器而直接識別人體人體特征的運動捕捉技術也將很快進入實用,從技術角度來看,運動捕捉就是要測量、、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。1、超聲式位置追蹤系統(Hexamite超聲波定位系統)是利用不同的超聲波到達某一特定位置的相位差或是時間差來實現對目標物體的定位和的,但其會因超聲波的反射、輻射或空氣的流動造成誤差,另外,它的更新頻率較低,而且要求超聲發射器和超聲接收傳感器之間沒有阻擋。這些因素限制了超聲定位的精度、速度和其應用范圍。2、光學式位置追蹤系統(PST光學位置追蹤系統)是通過對目標物體上特定光點的和監視來完成運動定位和捕捉任務的。對于空間中的某一點,只要它能同時為兩攝像頭所見。浙江光學定位儀器公司,位姿科技(上海)有限公司;甘肅光學定位公司聯系電話
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同理壓圈寬度、螺距和起子槽的大小也按直徑范圍的選擇由條件語句完成。2.鏡筒兩端軸向尺寸為保護前鏡片,鏡筒的前端表面應超出凸透鏡前表面某一預置尺寸。而鏡筒后端表面則要與壓圈后表面相平齊或稍為超出壓圈后表面。3.鏡筒臺階軸向尺寸位于鏡筒內孔臺階處的隔圈和壓圈與臺階端面之間必須空出一些距離,以保證各零件尺寸有誤差時隔圈和壓圈都不得碰到臺階,這樣才能起到應有的定位和壓緊作用。本設計的鏡筒臺階尺寸是根據透鏡的邊緣厚度來處理確定的。4.從裝配圖拆出零件圖利用AntoCAD獨特的圖層處理技術,用戶根據需要設定若干圖層。將不同零件畫在不同層上,運用圖層的開啟關閉、凍結解凍的作用,就可以方便地從裝配圖上分離出某個零件圖。本程序特別制作了拾取實體來實現層控制的菜單命令。這些菜單是執行四個LISP程序(、、、)。六、鏡頭設計實例表2是設計好的光學系統外形尺寸,也是本實例結構設計的已知原始數據。圖6是應用本文所述的程序,選擇某種結構形式,設計出來的鏡頭裝配圖,圖中沒有作任何修改(圖中是在拆零件圖之前零件線條存在重疊現象,拆完零件后可以用一程序消除)。七、結論(1)對于任意一組常用光學鏡頭,在已知其光學系統外形尺寸的情況下。朝陽區的光學定位價錢
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