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如何选择适用于手术机器人导航的三维空间定位系统?
SunyaTech | 2020-01-06 11:39:36    阅读:56   发布文章

三维空间定位系统用于帮助机器人在术中获取手术工具的实时位置和姿态(位姿),相当于手术机器人的眼睛,是手术机器人系统不可或缺的一部分。


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目前市场上主流的三维空间定位系统根据技术原理主要分为光学定位系统和电磁定位系统两大类。概况如下:


类型

优势

不足

光学

  • 精度高

  • 配件成本低、易采购

  • 不受电磁干扰

  • 性价比高

  • 不能遮挡

  • 受强光干扰

电磁

  • 不怕遮挡

  • 不受光线影响

  • 易受电磁干扰(如金属环境)

  • 配件成本高、不易采购

  • 成本较高


选择三维空间定位系统,一个重要的考虑因素是手术工具在介入人体后是否会产生形变,如果手术工具刚性较好,在术中不会产生形变,则比较适合使用光学定位系统。因为光学定位系统可以自动计算出患者体内工具的姿态及末端位置坐标,使得医生能够实时观察工具末端与病灶的位置关系,从而实现术中导航;如若产生形变,电磁原理的定位系统则更为适合。因为在微创手术中,皮肤对工具的遮挡是无法避免的,电磁定位系统则不受皮肤遮挡的影响。


总体而言,光学定位系统应用较为广泛,这和它的抗电磁环境干扰、耗材易于采购且成本较低等特点是分不开的。市面上普遍使用的几种光学定位系统的品牌主要包括NDI, PST, MicronTracker等。对比如下:


品牌

NDI

(加拿大)


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PST

(荷兰)


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MicronTracker

(加拿大)


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优势

  • 精度高

  • 进入中国较早

  • 医疗行业案例较多

  • 精度涵盖高、中、低

  • 刷新率高

  • 价格优势

  • 精度高

  • 价格适中

不足

 成本高

 进入医疗行业较晚

 进入中国较晚,案例较少


以上几种产品都较为成熟,具体如何选择,最终还是要根据临床应用场景来确定。



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