基于增强现实的脊柱微创手术导航系统

作者：王庆辉; 赵凯航; 宋国立^*; 赵忆文; 赵新刚

来源：机器人, 2023, 45(05): 546-553.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.220300

• 脊柱微创手术
• 手术导航
• 增强现实
• 图像配准

针对脊柱微创手术实际的临床导航需求，设计开发了一种基于增强现实的脊柱微创手术导航系统。在术前通过CT对患者脊柱病灶部位进行扫描和重建，将合适的脊柱模型导入Unity-3D平台中并为其添加控制脚本。使用标定球对手术器械进行标定，采用Polaris Vega光学追踪器实时追踪手术器械，建立手术器械与Polaris Vega光学追踪器之间的坐标转换关系，将识别到的手术器械位姿信息实时发送到HoloLens设备中，从而实现手术器械、病灶模型等医疗影像的同步显示。在术中为医生提供3维脊柱病灶影像的可视化显示，帮助医生实现病灶定位和手术器械导航。经过脊柱模型实验测试，系统导航误差小于2.8 mm，可以满足脊柱外科的临床应用要求。

• 单位
  沈阳化工大学; 中国科学院沈阳自动化研究所; 机器人学国家重点实验室