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    如何选择用于手术导航的光学与电磁仪器？光学仪器和电磁仪器是手术导航中常用到的两类三维定位导航设备，是手术导航和手术机器人系统中不可或缺的关键部分，在手术导航系统中起到了眼睛的作用。事实上，光学仪器和电磁仪器各有其优缺点和适用场景，不能一概而论。所以，具体选择哪种类型的仪器以及如何选型，是科研人员经常面对的问题，终需要根据自身应用场景作为依据加以选择。下文是发布在美国医学物理学会出版的《医学物理学》上的一篇论文，文章基于严谨的实验数据和科学计算，很好的回答了上述问题，供从业者参考。由于篇幅较长，这里翻译文章摘要，并附全文链接如下，还望大家包涵。论文题目《影像引导式腹腔镜手术中的电磁：与光学的比较以及组合式腹腔镜和腹腔镜超声系统的可行性研究》目的在图像引导腹腔镜检查中，通常采用光学，但是在文献中已经提出了电磁（EM）系统。在本文中，我们对用于图像引导腹腔镜手术的EM和光学系统进行了比较，并提出了结合EM腹腔镜和腹腔镜超声（LUS）图像引导系统的可行性研究。方法我们首先使用标准评估板评估带有两个光学（Atracsys&NDI）和两个EM的腹腔镜的准确性，该光学安装在轴上的回射标记，而EM将传感器嵌入近端。然后。

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    光学定位系统集成所面临的挑战

本文介绍了立体光学定位追踪系统的基本概念，以及通常如何定义精度和精确度。还提出了应用程序精度、系统本身精度以及精度真实性等概念，同时涵盖了对其他错误源的理解。立体光学定位系统基于立体的光学定位系统用于需要通过视觉目标（也称为基准点）测量实时位置和方向的应用中。标记定义为包含三个或三个以上基准的对象。使用光学追踪作为测量手段的例子很少，例如整形外科植入物的放置，图像引导手术中手术器械的，机器人手术或放射学中患者运动的补偿，运动捕捉或工业零件检查等应用。具体而言，基于立体的光学定位系统由两个摄像头组成，两个摄像头彼此位移以与人类双目视觉相同的方式在场景中获得两个不同的视图。通过比较这两个图像，可以通过三角测量装置检索相对深度信息。立体光学定位系统经过优化，可以检测由红外反射材料或红外发光二极管（IR-LED）组成的基准。在可见光谱范围内工作可以减少对用户眼睛的干扰，并且由于外科手术的光电传感头不发射红外光，因此产生的图像受到其他光源的影响也较小。AtracsysfusionTrack250立体光学定位系统，包括（底部）由四个IR-LED组成的主动标记点和。

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   随着肺炎变得更严重，B线在某些地方合并成所谓的聚结或汇合的B线，胸膜线就会变粗。在超声上，严重COVID-19的患者的肺呈典型的杂色。这些COVID的超声指标非常独特，以至于一些医生现在将超声作为一种暂时性的疾病检测手段。利用聚合酶链反应进行的精确的化学诊断试验，在一些地方仍然缺乏，需要数天才能得出结果，而且一直被假阴性所困扰。在COVID热点地区的许多医院，至少在初的测试之前，已经开始使用手持式超声波，来检查病人的肺，以确定他们是否应该入院，如果应该，他们是否需要重症监护。据飞利浦的Gades称，对手持设备的巨大需求并不难理解。他解释说：“因为它们太小了，你可以在整个系统上套上一个护套，防止任何病原体污染它。”Jalil解释说，这种便携性使他能够比较大限度地减少他和其他人对受地区的接触。他指出，超声波的另一个优点是，与X射线不同，它没有潜在的有害电离辐射，这意味着医生可以每天使用这些设备密切疾病的进程。医学超声的一个主要趋势是智能软件和应用程序的集成，包括基于人工智能的应用程序，这反映了医学成像的总体进展。COVID-19危机似乎将加速其中许多举措。“相信我，人工智能是大多数成像设备的首要发展任务，”Jalil说。

    多重动力传输机器人系统，适用于MRI引导经皮介入根据美国协会收集的数据，前列腺是美多年来开发的国男性中常见的之一。据估计，2016年将有180,890例新的前列腺病例，并因此导致26,120例死亡。大多数前列腺是在前列腺特异性抗原（PSA）筛查和/或直肠指检（DRE）期间首先检测到的。如果结果表明受试者可能患有前列腺，则通常在TransRectalUltraSound（TRUS）的指导下进行手动活检。如果活检结果为阳性，则常见的方法是TRUS引导的近距离放射。不幸的是，TRUS提供低分辨率的图像和较差的软组织对比度，医生既看不到恶性组织，也看不到图像上的放射性种子，这破坏了活检或近距离放射的性能。因此，磁共振成像（MRI）可以被认为是一种有前途的替代方法，因为它具有高体积分辨率和出色的软组织对比度。此外，研究人员还试图应用机器人系统来解决手动执行的经皮干预缺乏准确性和可重复性的问题。在微创前列腺经皮介入中，磁共振成像（MRI）机器人辅助系统经过多年的开发，具备多个自由度（DOF）以完成复杂的外科手术任务。本文提出了一种与MRI兼容的变速箱的新颖设计，该变速箱允许一个驱动马达控制多路自由度机器人系统。

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为什么光学系统的高速度和低延迟在机器人手术中如此重要？

光学系统是机器人的眼睛。可以说，如果你想要一个机器人快速准确地移动，你需要高效的眼睛！这部分是正确的。但是，您需要考虑其他元素才能拥有一个高效的系统。首先，让我们尝试类比人类抓握物体时的手眼协调。我们生活在一个三维的世界，但我们的视网膜只能在二维中捕捉它。立体视觉是一种大脑皮层过程，它在心理上重建了一个三维世界，这个三维世界通过视网膜从环境中捕获光而简化为二维世界。更正式地说，立体视觉是基于双目视差线索计算物体的立体感和深度。为了拿起一个物体，我们必须首先估计它的形状和它相对于我们身体的位置。立体视觉可以明确地确定这些属性，因为眼睛聚散度指定了一个物体的以自我为中心的距离，而双眼视差决定了它的3D（3维）结构。LiesbethMazyn通过分析具有单眼、正常和弱立体视觉能力的受试者捕捉移动网球的效率，做了一个非常简单的心理物理实验。实验结果如下：事实证明，球越快，就越有必要拥有良好的立体视觉。无论是人还是机器人，立体视觉系统的质量都会影响完成移动任务的速度。实际上，机器人的眼睛需要良好的准确性（或真实性）。相反，机器人应该能够移动得足够快！

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    Actin机器人控制软件，专注于机器人路径规划EnergidTechnologies是一家重点解决具有挑战性问题的机器人和机械视觉工程学的公司。客户包括机器人制造商，美国**部多个分机构，以及美国宇航局的多个研究中心。公司成立于2001年，总部在美国马萨诸塞州的剑桥。视频中是美国机器人研究公司TheRoboticsResearchCorp.的机器人手臂K-1207i在用Actin控制软件进行模拟实验。Energid的Actin机器人软件是一款机器人控制框架及操作系统，并作为跨平台应用和可扩展的软件工具包来出售。Energid专注于复杂系统的控制、仿真和传感，专注于机器人路径规划，可应用于手术机器人导航等领域。ACTIN机器人学工具箱－复杂的机械人结构控制和仿真的先进软件Actin是C++软件工具箱，它通过提供软件组件和控制方法使复杂的机械控制和模拟简单化。Actin软件初是为美国宇航局设计的，它可以为上百个运动部件组成的固定和移动的机器人提供协调控制的Windows基础的库，软件设计人员运用库可以很快地设计出复杂，智能型的控制系统。软件设计人员还可以指定机器人做所希望的运动学动作，Actin自动生成算法从而设定关节的位置和速度实现指定的机械手的运动。借助于Actin。

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位姿科技（上海）有限公司办公设施齐全，办公环境优越，为员工打造良好的办公环境。在位姿科技近多年发展历史，公司旗下现有品牌Atracsys,PST等。我公司拥有强大的技术实力，多年来一直专注于业务所属领域：手术导航、手术机器人研发、医疗机器人研发、虚拟仿真、虚拟现实、三维测量等科研方向 重点销售区域：北京、上海、杭州、苏州、南京、深圳、985高校、211高校集中地 业务模式：进口欧洲精密仪器、销往全国科研机构或科研公司（TO B模式） 我们的潜在用户都是科研用户(医疗机器人研究方向、虚拟仿真研究方向)，具体包括：985高校、中科院各大研究所、三甲医院中的科研部门、手术机器人研发公司（包含大型及创业型公司）、211高校、航空航天集团、飞机汽车等制造业研发部门、机器人测量、医疗器械检测所等。的发展和创新，打造高指标产品和服务。诚实、守信是对企业的经营要求，也是我们做人的基本准则。公司致力于打造***的光学定位，光学导航，双目红外光学，光学追踪。