論文の概要: High-precision surgical navigation using speckle structured light-based thoracoabdominal puncture robot
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.06478v1
- Date: Mon, 6 May 2024 08:59:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 08:10:07.848267
- Title: High-precision surgical navigation using speckle structured light-based thoracoabdominal puncture robot
- Title（参考訳）: スペックル構造を用いた胸腹部穿刺ロボットによる高精度手術ナビゲーション
- Authors: Zezhao Guo, Yanzhong Guo, Zhanfang Zhao,
- Abstract要約: 穿刺ロボット手術ナビゲーションでは、針挿入点が患者の胸と腹部の体表面に配置される。
従来の反射球追跡法は適用が困難である。
本稿では,従来の反射球光学マーカーとは異なる手法を設計し,実験する。
患者の体表面を識別し、直径24mmの中空リングに収まるためのスペックル構造光カメラをベースとしている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.27309692684728604
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Abstract Background During percutaneous puncture robotic surgical navigation, the needle insertion point is positioned on the patient's chest and abdomen body surface. By locating any point on the soft skin tissue, it is difficult to apply the traditional reflective ball tracking method. The patient's chest and abdomen body surface has fluctuations in breathing and appears irregular. The chest and abdomen are regular and smooth, lacking obvious features, and it is challenging to locate the needle insertion point on the body surface. Methods This paper designs and experiments a method that is different from previous reflective ball optical markers or magnetic positioning surgical navigation and tracking methods. It is based on a speckle structured light camera to identify the patient's body surface and fit it into a hollow ring with a diameter of 24mm. Results Experimental results show that this method of the system can be small, flexible, and high-precision positioning of any body surface point at multiple angles, achieving a positioning accuracy of 0.033-0.563mm and an image of 7-30 frames/s. Conclusions The positioning recognition ring material used in this method can be well imaged under CT, so the optical positioning of the body surface and the in vivo imaging positioning under CT can be combined to form a unified patient's internal and external positioning world coordinates to achieve internal and external registration. Positioning integration. The system senses motion with six degrees of freedom, up and down, front and back, left and right, and all rotations, with sub-millimeter accuracy, and has broad application prospects in future puncture surgeries.
- Abstract（参考訳）: 抽象的背景 経皮的穿刺外科手術では、針挿入点が患者の胸部と腹部の体表面に配置される。
軟部組織上の任意の点を特定することで,従来の反射球追跡法を適用することは困難である。
患者の胸部と腹部の体表面は呼吸の変動があり、不規則に見える。
胸と腹部は規則的で滑らかで、明らかな特徴を欠いているため、体表面の針挿入点を見つけることは困難である。
方法 従来の反射型球光学マーカーや磁気位置決め式ナビゲーション・追跡法とは異なる手法を設計・実験する。
患者の体表面を識別し、直径24mmの中空リングに収まるためのスペックル構造光カメラをベースとしている。
実験結果から, 本方式は, 複数角度の物体表面点の小型・柔軟・高精度位置決めが可能であり, 0.033-0.563mmの位置決め精度と7-30フレーム/sの画像が得られることがわかった。
結語 この方法で用いられる位置認識リング材料は、CT下でよく画像化することができるので、体表面の光学的位置決めと、CT下での生体イメージング位置決めを組み合わせ、統合された患者の内外位置決め世界座標を形成して、内外登録を実現することができる。
位置統合。
このシステムは6自由度、上下、前後、左右、全回転で動きを感知し、ミリ秒以下の精度で動きを検知する。
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