增強現(xiàn)實手術導航系統(tǒng)的設計與應用研究.pdf

1、醫(yī)學影像對疾病的檢查與診斷起著重要作用。臨床上常使用醫(yī)學影像進行檢查或診斷，實際臨床治療過程中，手術醫(yī)生經(jīng)常要在手術場景與圖像顯示屏之間來回切換視線，這在實際手術過程中會影響醫(yī)生的正常操作。增強現(xiàn)實技術有解決這個問題的潛在能力，因此我們以乳腺癌病人的前哨淋巴結(jié)定位和整形手術為臨床需求，以增強現(xiàn)實眼鏡為基礎，開發(fā)出兩套增強現(xiàn)實手術導航系統(tǒng)，并分析其參數(shù)，實驗驗證其可行性。論文的主要研究內(nèi)容如下:搭建一套基于谷歌眼鏡的增強現(xiàn)實雙模態(tài)影像導航

2、系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括一個CCD熒光相機、一個超聲檢測儀、一個LED激發(fā)光源、一個谷歌眼鏡及一個數(shù)據(jù)處理電腦。電腦在獲得熒光圖像信息或超聲信息后，根據(jù)谷歌眼鏡的反饋，選擇一種處理好的影像以WIFI傳輸?shù)姆绞絺鬏數(shù)焦雀柩坨R。谷歌眼鏡可以根據(jù)需要顯示超聲或熒光信息，實現(xiàn)雙模態(tài)圖像實時融合現(xiàn)實顯示。通過瓊脂仿體、離體乳腺組織、在體乳腺癌病人等的試驗，說明本系統(tǒng)能通過熒光與超聲兩個模態(tài)的影像協(xié)助定位前哨淋巴結(jié)，為醫(yī)生定位、切除乳腺癌病人前哨淋巴結(jié)提供

3、精確導航。
　　搭建一套基于HoloLens的增強現(xiàn)實影像導航系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括一個Kinect、一個信息處理電腦和一個HoloLens。Kinect掃描獲得的三維點云信息，通過電腦處理這些圖像信息，獲得模型各種參數(shù)。再將模型傳輸?shù)紿oloLens端，佩戴HoloLens后通過手勢與語音控制實現(xiàn)三維模型在空間中的移動與配準。通過本系統(tǒng)模擬指導橡皮泥乳房的整形過程驗證其導航效果。
　　通過仿體實驗與臨床實驗，我們初步驗證了兩套手