目的

由于腫瘤位置較低，低位直腸癌手術(shù)往往需要采取謹慎的治療措施。手術(shù)能否成功，在很大程度上取決于外科醫(yī)生確定直腸腫瘤清晰遠端邊緣的能力。這對于使用機器人輔助腹腔鏡手術(shù)的外科醫(yī)師來說是一個挑戰(zhàn)，因為腫瘤通常隱藏在直腸中，且機器人外科手術(shù)器械不能為組織診斷提供實時的觸覺反饋。本文介紹了機器人輔助直腸手術(shù)基于術(shù)中超聲的增強現(xiàn)實手術(shù)指導(dǎo)框架的開發(fā)和評估。

方法

框架的實現(xiàn)包括校準經(jīng)直腸超聲（TRUS）和內(nèi)窺鏡攝像頭（手眼校準），生成虛擬模型，通過光學(xué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)/光學(xué)追蹤，將其記錄在內(nèi)窺鏡圖像上，并將增強視圖在頭戴式顯示器上顯示。實驗驗證設(shè)置旨在評估該框架。

結(jié)果

評估過程產(chǎn)生的TRUS校準平均誤差為0.9毫米，內(nèi)窺鏡相機手眼校準的最大誤差為0.51毫米，整個框架最大RMS誤差為0.8毫米。在直腸影像的實驗中，我們的框架將指導(dǎo)外科醫(yī)生準確定位模擬腫瘤和遠端切除切緣。

結(jié)論

該框架是根據(jù)實際臨床情況與Atracsys的臨床合作伙伴共同開發(fā)的。實驗方案和較高的精度展示了在手術(shù)流程中無縫集成此框架的可行性。

關(guān)鍵詞

• 增強現(xiàn)實

• 內(nèi)窺鏡攝像頭跟蹤

• 手術(shù)姿勢指導(dǎo)

• 經(jīng)直腸超聲校準

• 腫瘤切除指導(dǎo)

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