山西智能手术导航公司

    如何选择用于手术导航的光学与电磁仪器？光学仪器和电磁仪器是手术导航中常用到的两类三维定位导航设备，是手术导航和手术机器人系统中不可或缺的关键部分，在手术导航系统中起到了眼睛的作用。事实上，光学仪器和电磁仪器各有其优缺点和适用场景，不能一概而论。所以，具体选择哪种类型的仪器以及如何选型，是科研人员经常面对的问题，终需要根据自身应用场景作为依据加以选择。下文是发布在美国医学物理学会出版的《医学物理学》上的一篇论文，文章基于严谨的实验数据和科学计算，很好的回答了上述问题，供从业者参考。由于篇幅较长，这里翻译文章摘要，并附全文链接如下，还望大家包涵。论文题目《影像引导式腹腔镜手术中的电磁：与光学的比较以及组合式腹腔镜和腹腔镜超声系统的可行性研究》目的在图像引导腹腔镜检查中，通常采用光学，但是在文献中已经提出了电磁（EM）系统。在本文中，我们对用于图像引导腹腔镜手术的EM和光学系统进行了比较，并提出了结合EM腹腔镜和腹腔镜超声（LUS）图像引导系统的可行性研究。方法我们首先使用标准评估板评估带有两个光学（Atracsys&NDI）和两个EM的腹腔镜的准确性，该光学安装在轴上的回射标记，而EM将传感器嵌入近端。 基于这种三维位置信息的手术支援，极大地减小了手术创面；山西智能手术导航公司

    光学跟踪仪器和电磁跟踪仪器是手术导航中常用到的两类三维定位导航设备，是手术导航和手术机器人系统中不可或缺的关键部分，在手术导航系统中起到了眼睛的作用。事实上，光学跟踪仪器和电磁跟踪仪器各有其优缺点和适用场景，不能一概而论。所以，具体选择哪种类型的仪器以及如何选型，是科研人员经常面对的问题，终需要根据自身应用场景作为依据加以选择。下文是发布在美国医学物理学会出版的《医学物理学》上的一篇论文，文章基于严谨的实验数据和科学计算，很好的回答了上述问题，供从业者参考。由于篇幅较长，这里翻译文章摘要，并附全文链接如下，还望大家包涵。论文题目《影像引导式腹腔镜手术中的电磁跟踪：与光学跟踪的比较以及组合式腹腔镜和腹腔镜超声系统的可行性研究》目的在图像引导腹腔镜检查中，通常采用光学跟踪，但是在文献中已经提出了电磁（EM）系统。在本文中，我们对用于图像引导腹腔镜手术的EM和光学跟踪系统进行了比较，并提出了结合EM跟踪腹腔镜和腹腔镜超声（LUS）图像引导系统的可行性研究。方法我们首先使用标准评估板评估带有两个光学（Atracsys&NDI）和两个EM的腹腔镜的跟踪准确性，该光学跟踪安装在轴上的回射标记，而EM将传感器嵌入近端。 山西智能手术导航公司系统硬件包括图像数据输入输出（I/O）子系统、运行平台（微机或工作站）和光学定位子系统。

    **说，结合临床和分子数据的机器学习算法是“未来的浪潮”。一名男子走进医生的办公室，对他的胆囊进行CT扫描。胆囊很好，但医生注意到他胰腺上有问题。医生告诉他，这里有一个可能导致的囊肿，所以为了安全起见，我需要切除它。医生补充说，从手术中恢复需要三个月的时间，另外，手术并发症的几率为50%，而男性在手术台上死亡的几率为5%。据估计，美国每年有80万患者被偶然诊断出胰腺囊肿，医生们没有很好的方法来判断哪个囊肿含有致命的和良性。这种不明确性导致了数千次不必要的手术：一项研究发现，高达78%的囊肿患者被转诊为外科手术，但终没有变。现在有一种机器学习算法可以帮助我们。约翰霍普金斯大学的外科医生和计算机科学家们近日在《ScienceTranslationalMedicin（科学转化医学）》杂志上发表了一项称为“CompCyst（复合囊肿）”（用于的囊肿分析）的试验，该试验明显优于的标准护理——即“医生观察和医学成像”，可预测病人是否应该回家观察，医生监测，或接受手术。约翰霍普金斯金梅尔中心胰腺囊肿项目主任AnneMarieLennon在一次关于这项研究的新闻发布会上说：“我们对这项研究的结果感到非常兴奋。”她预计将在6到12个月内为霍普金斯患者提供这项测试。

    我们的机器人可以自主识别‘感兴趣’的细胞，如细胞等。它们能做到这一点，这要归功于它们表面涂有一层细胞特异性抗体。然后，它们可以在移动时释放药物分子。”在这些测试中，该团队对机器人的速度进行了计算，发现其速度高达600微米/秒。这使得它们成为这种规模的磁力微型机器人中速度快的。研究人员表示，“成群”的微型机器人将能够在人体中发挥作用。这是因为单个机器人太小，用大多数的成像技术都无法看到，也无法独自携带足够的药物。虽然要让它们达到这个阶段还有很多工作要做，但该团队希望这项技术能够实现对一系列疾病的非侵入性精细。由生物或合成电机驱动的移动微机器人因其主动推进和可驾驶性而有望成为下一代动力（例如目标主动货物交付）和人体微操作应用的候选者。医疗微机器人领域在过去十年中取得了的进步。它们在人体内的应用主要限于表面组织（例如，眼睛内部），进入路线为相对容易的位置（如胃肠道和围肠腔），以及停滞或低速流体环境。微创管理和医疗微机器人的部署，以组织在人体内部的较深层位置，具有大量流体流动（例如循环/血管系统），仍然是对其未来在体内医疗应用中产生高影响力的重大挑战。循环系统是身体的天然流体运输网络。 脑立体定向外科手术的对象是人的大脑，视野很小，但轻微的误伤即可能产生严重的后果。

    为什么光学系统的高速度和低延迟在机器人手术中如此重要？光学系统是机器人的眼睛。可以说，如果你想要一个机器人快速准确地移动，你需要高效的眼睛！这部分是正确的。但是，您需要考虑其他元素才能拥有一个高效的系统。首先，让我们尝试类比人类抓握物体时的手眼协调。我们生活在一个三维的世界，但我们的视网膜只能在二维中捕捉它。立体视觉是一种大脑皮层过程，它在心理上重建了一个三维世界，这个三维世界通过视网膜从环境中捕获光而简化为二维世界。更正式地说，立体视觉是基于双目视差线索计算物体的立体感和深度。为了拿起一个物体，我们必须首先估计它的形状和它相对于我们身体的位置。立体视觉可以明确地确定这些属性，因为眼睛聚散度指定了一个物体的以自我为中心的距离，而双眼视差决定了它的3D（3维）结构。LiesbethMazyn通过分析具有单眼、正常和弱立体视觉能力的受试者捕捉移动网球的效率，做了一个非常简单的心理物理实验。实验结果如下：事实证明，球越快，就越有必要拥有良好的立体视觉。无论是人还是机器人，立体视觉系统的质量都会影响完成移动任务的速度。实际上，机器人的眼睛需要良好的准确性（或真实性）。相反，机器人应该能够移动得足够快！ 简言之，以往医生做手术就像汽车驾驶关掉导航，在一条错综复杂的大路上，只能凭经验认路。山西智能手术导航公司

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