[01923633]肺癌穿刺智能手术导航系统

研发了一套基于呼吸运动补偿的肺癌精准穿刺导航系统，用以检测病变，确定小的周围型肺结节，肺部影像的实时重构。针对运动器官的引起的误差， 开发了一种基于标记点追踪的呼吸运动补偿模型，利用主成分分析的方法构建肺部运动和皮肤表面运动的联合统计模型，获取肺部区域和皮肤表面的运动关联特性，从而对运动器官(肺部)的呼吸运动进行补偿修正。发明了空间变换不变矩阵和球形约束的标定方法，使手术器械的追踪精度可达到0.7mm。通过模拟以及实际病人图像测试系统精度平均误差在2.5mm左右。此系统可以在手术中实时跟踪定位穿刺手术针在病人体内的位置，辅助医生进行精确的肺癌穿刺外科手术，对智能精准微创外科的发展具有重要的意义。

应用领域及市场前景：

随着计算机、医学影像、高精度测量等技术的发展，基于影像引导的智能手术导航技术正逐步发展起来。智能手术导航技术是指利用医学影像分析、立体定位和计算机可视化等相关技术，实时跟踪、显示手术器械以及人体部位的三维空间位置和运动信息，从而达到实时监测进入人体的手术器械，帮助外科医生精确实施手术的一种技术。手术导航技术延伸了外科医生的视野，促进了医生术中的主动性和灵活性，对于优化手术路径、提高手术精度和成功率、减少手术损伤具有十分重要的意义。

智能手术导航技术最先在脊柱外科和神经外科手术中得到较多的应用；这是因为，脊柱是刚性的器官，而大脑由于受到刚性脑壳的支撑，手术过程中都不会产生太大的形变，比较容易实现器官和器械的精确定位。然而，在对受呼吸或心跳影响较大的器官(如肺、心脏等)进行外科手术时，由于手术对象会产生持续的形变或运动，使得手术难度极大，而国内外还没有成熟的、可 以实现运动器官实时跟踪的智能手术导航产品问世，因此，开发针对运动器官的智能手术导航系统，如肺癌精准穿刺导航系统，具有重要临床价值和社会意义，也是当前高端医疗器械研发领域的热点和发展趋势 。