直肠超声图像实时增强现实指导机器人辅助腹腔镜直肠手术：概念研究证明
目的
由于肿瘤位置较低，低位直肠癌手术往往需要采取谨慎的治疗措施。手术能否成功，在很大程度上取决于外科医生确定直肠肿瘤清晰远端边缘的能力。这对于使用机器人辅助腹腔镜手术的外科医师来说是一个挑战，因为肿瘤通常隐藏在直肠中，且机器人外科手术器械不能为组织诊断提供实时的触觉反馈。本文介绍了机器人辅助直肠手术基于术中超声的增强现实手术指导框架的开发和评估。
方法
框架的实现包括校准经直肠超声（TRUS）和内窥镜摄像头（手眼校准），生成虚拟模型，通过光学定位导航系统/光学追踪，将其记录在内窥镜图像上，并将增强视图在头戴式显示器上显示。实验验证设置旨在评估该框架。
结果
评估过程产生的TRUS校准平均误差为0.9毫米，内窥镜相机手眼校准的最大误差为0.51毫米，整个框架最大RMS误差为0.8毫米。在直肠影像的实验中，我们的框架将指导外科医生准确定位模拟肿瘤和远端切除切缘。
结论
该框架是根据实际临床情况与Atracsys的临床合作伙伴共同开发的。实验方案和较高的精度展示了在手术流程中无缝集成此框架的可行性。
关键词
增强现实
内窥镜摄像头跟踪
手术姿势指导
经直肠超声校准
肿瘤切除指导
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