如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)追蹤與電磁追蹤儀器?如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)追蹤與電磁追蹤儀器?來(lái)源:舜若科技[SunyaTech]光學(xué)追蹤儀器和電磁追蹤儀器是手術(shù)導(dǎo)航中常用到的兩類三維定位導(dǎo)航設(shè)備,是手術(shù)導(dǎo)航和手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分,在手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中起到了眼睛的作用。事實(shí)上,光學(xué)追蹤儀器和電磁追蹤儀器各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景,不能一概而論。所以,具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型,是科研人員經(jīng)常面對(duì)的問(wèn)題,終需要根據(jù)自身應(yīng)用場(chǎng)景作為依據(jù)加以選擇。下文是發(fā)布在美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)出版的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》上的一篇論文,文章基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)計(jì)算,很好的回答了上述問(wèn)題,供從業(yè)者參考。由于篇幅較長(zhǎng),這里翻譯文章摘要,并附全文鏈接如下,還望大家包涵。論文題目《影像引導(dǎo)式腹腔鏡手術(shù)中的電磁追蹤:與光學(xué)追蹤的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統(tǒng)的可行性研究》目的在圖像引導(dǎo)腹腔鏡檢查中,通常采用光學(xué)追蹤,但是在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出了電磁(EM)系統(tǒng)。在本文中,我們對(duì)用于圖像引導(dǎo)腹腔鏡手術(shù)的EM和光學(xué)追蹤系統(tǒng)進(jìn)行了比較,并提出了結(jié)合EM追蹤腹腔鏡和腹腔鏡超聲(LUS)圖像引導(dǎo)系統(tǒng)的可行性研究。江蘇光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng),可以聯(lián)系位姿科技(上海)有限公司;豐臺(tái)區(qū)的光學(xué)導(dǎo)航公司地址
為解決單、雙光學(xué)浮標(biāo)無(wú)法獲得目標(biāo)全要素信息的問(wèn)題,文中基于聲學(xué)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素解算技術(shù),提出了一種多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位算法,建立了包含浮標(biāo)定位誤差、觀測(cè)時(shí)間誤差和光學(xué)觀測(cè)模糊誤差的光學(xué)浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)學(xué)模型,利用蒙特卡洛仿真方法給出了考慮上述誤差并針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)不同數(shù)量光學(xué)浮標(biāo)的定位精度指標(biāo),同時(shí)分析了各因素對(duì)多浮標(biāo)聯(lián)合定位的影響。文中研究為光學(xué)浮標(biāo)的工程應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。引言光學(xué)浮標(biāo)是一種慣性導(dǎo)航、信號(hào)采集與處理、電機(jī)控制、微電子技術(shù)與數(shù)字圖像識(shí)別處理等諸多技術(shù),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別和監(jiān)測(cè)的復(fù)雜設(shè)備。近年來(lái),隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展,光學(xué)浮標(biāo)技術(shù)取得了巨大進(jìn)展并且越來(lái)越地應(yīng)用在領(lǐng)域,可以為無(wú)人水下航行器對(duì)視界范圍內(nèi)的敵水面艦艇攻擊提供有效的目標(biāo)指示[1]。由于體積限制等因素,單個(gè)光學(xué)浮標(biāo)瞬時(shí)定位能力較弱,需要依靠定位算法利用信息的時(shí)間累計(jì)獲得滿足使用要求的空間定位精度。定位算法有參數(shù)估計(jì)和狀態(tài)估計(jì)兩類,參數(shù)估計(jì)類算法包括線性小二乘、非線性小二乘、極大似然估計(jì)以及輔助變量小二乘等算法;狀態(tài)估計(jì)類算法包括線性卡爾曼濾波、非線性卡爾曼濾波、無(wú)跡卡爾曼濾波、容積卡爾曼濾波和粒子濾波等算法。狀態(tài)估計(jì)類算法均屬于廣義貝葉斯算法。海淀區(qū)光學(xué)導(dǎo)航聯(lián)系方式光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng),可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;
變速器可以通過(guò)順序而不是同時(shí)控制每個(gè)運(yùn)動(dòng)來(lái)減少系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的數(shù)量,同時(shí)保持系統(tǒng)的功能。進(jìn)行了一系列初步實(shí)驗(yàn)以及目標(biāo)精度測(cè)試,以評(píng)估系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。盡管分別具有MRI指導(dǎo)和機(jī)器人輔助的優(yōu)勢(shì),但在該領(lǐng)域,兩種方法的結(jié)合仍然具有挑戰(zhàn)性。機(jī)器人的工作環(huán)境是具有高磁場(chǎng)的密閉空間??梢栽L問(wèn)的有限空間要求系統(tǒng)緊湊,同時(shí)又要保持較大的工作空間。為安全起見(jiàn),盡管高密度磁場(chǎng)中允許使用非鐵磁材料(例如聚合物復(fù)合材料),但是這些類型的材料的機(jī)械性能會(huì)損害系統(tǒng)的性能。另外,由于機(jī)器人系統(tǒng)本身是機(jī)電一體化系統(tǒng),會(huì)在成像過(guò)程中引入噪聲,因此減少機(jī)器人操作過(guò)程中的干擾也是開(kāi)發(fā)MRI指導(dǎo)機(jī)器人系統(tǒng)的重要因素。鑒于上述所有挑戰(zhàn),設(shè)計(jì)、制造和評(píng)估了許多MRI引導(dǎo)的手術(shù)機(jī)器人,以幫助我們更好地了解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程以及成像系統(tǒng)和機(jī)器人之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的目的是評(píng)估采用變速箱后機(jī)器人的性能。A.初步實(shí)驗(yàn)這些測(cè)試的目的是調(diào)查基本任務(wù)(例如移動(dòng)滑塊)的總體性能。這也可以作為以后目標(biāo)實(shí)驗(yàn)的參考基準(zhǔn)。
非線性光學(xué)顯微鏡利用受散射影響較小的較長(zhǎng)波長(zhǎng)激發(fā),而光學(xué)相干斷層掃描進(jìn)一步利用相干時(shí)間門控來(lái)拒絕散射光子,但活組織中可實(shí)現(xiàn)的成像深度仍約為1-2毫米。另一方面,已經(jīng)建議基于自適應(yīng)光學(xué)或波前成形的方法來(lái)突破這個(gè)深度障礙,盡管在超過(guò)1毫米的深度的體內(nèi)適用性仍然具有挑戰(zhàn)性?!鴪D1.漫射光學(xué)定位成像(DOLI)的概念和微滴的表征。(a)DOLI設(shè)置的布局。單色激光束通過(guò)SWIR相機(jī)檢測(cè)到的背向散射熒光照射隱藏在散射介質(zhì)后面的熒光目標(biāo)。(b)用商業(yè)明場(chǎng)顯微鏡捕獲的微滴的WF圖像。(c)微滴直徑分布的直方圖。(d)定位和圖像形成工作流程。(e)用于測(cè)量PSF對(duì)散射介質(zhì)中目標(biāo)深度的依賴性的實(shí)驗(yàn)裝置。(f)用SWIR相機(jī)捕獲的微流控芯片的WF圖像。(g)記錄的熒光點(diǎn)大?。ň€輪廓的FWHM)作為目標(biāo)深度的函數(shù);顯示了原始數(shù)據(jù)和曲線擬合。具有光學(xué)對(duì)比度的深層組織成像也可以通過(guò)結(jié)合光和聲的混合方法來(lái)完成。特別是,與光相比,超聲波在軟生物組織中幾乎沒(méi)有散射,因此提出了幾種聲光方法,采用聚焦超聲來(lái)調(diào)制相干光并在混濁樣品內(nèi)產(chǎn)生頻移光源。然后,散射波前的檢測(cè)用于通過(guò)時(shí)間反轉(zhuǎn)光學(xué)相位共軛將光重新聚焦到聲學(xué)焦點(diǎn)。然而,這些方法受到活組織中毫秒級(jí)散斑去相關(guān)時(shí)間的影響。貴州光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng),可以聯(lián)系位姿科技(上海)有限公司;
Atracsys提供定制化光學(xué)定位導(dǎo)航解決方案Atracsys能滿足客戶高要求的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。憑借在電子、FPGA、光學(xué)、機(jī)械、高級(jí)和初級(jí)軟件編程方面的廣闊知識(shí),Atracsys助力客戶項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為成品。Atracsys可以涵蓋客戶項(xiàng)目的所有階段:可行性研究和基礎(chǔ)調(diào)研產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)制定硬件/電力開(kāi)發(fā)嵌入式軟件開(kāi)發(fā)機(jī)械/光學(xué)設(shè)計(jì)產(chǎn)品量產(chǎn)準(zhǔn)備廣闊的測(cè)試認(rèn)證我們堅(jiān)提供始終如一的品質(zhì)、可靠性和魯棒性,來(lái)對(duì)客戶特定的軟硬件(精度級(jí)別、采集速度、工作量、擴(kuò)展等)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。部分定制開(kāi)發(fā)項(xiàng)目-緊湊型手持式骨科手術(shù)導(dǎo)航追蹤系統(tǒng)Atracsys為NaviswissAG打造了創(chuàng)新的緊湊型手持導(dǎo)航追蹤系統(tǒng)。NaviswissAG小化并簡(jiǎn)化了骨科的手術(shù)流程。使用8位匯編器編程微控制器在低功耗電子產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)。-鐵路軌道平整度測(cè)量系統(tǒng)基于FPGA的光學(xué)三角測(cè)量系統(tǒng),使用高速線性CCD。-移動(dòng)機(jī)器人障礙物檢測(cè)系統(tǒng)基于CMOS成像器和線激光的障礙物檢測(cè)系統(tǒng),在FPGA中具有實(shí)時(shí)處理功能。千兆以太網(wǎng)通信。湖南光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)費(fèi)用,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;海淀區(qū)光學(xué)導(dǎo)航聯(lián)系方式
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引言計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)早已應(yīng)用到鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中,鏡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,但是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣性或?qū)I(yè)性強(qiáng)或要昂貴平臺(tái)支持而使用不便。光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求各個(gè)光學(xué)零件準(zhǔn)確定位和合理固定,保證鏡頭的光學(xué)性能。對(duì)于照相物鏡、顯微物鏡、望遠(yuǎn)物鏡、目鏡等大多數(shù)非變焦、光軸成直線的鏡頭來(lái)說(shuō),其基本結(jié)構(gòu)由透鏡、壓圈、鏡筒、隔圈組成。只要對(duì)這些結(jié)構(gòu)作自動(dòng)設(shè)計(jì),就能省去許多費(fèi)事的構(gòu)思和繁瑣的計(jì)算。以自動(dòng)設(shè)計(jì)得到基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),就不難修改成為所要求的特殊結(jié)構(gòu),例如鏡筒與機(jī)殼的連接結(jié)構(gòu)。本文介紹的光學(xué)鏡頭基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是基于廣泛應(yīng)用的AutoCAD平臺(tái)和采用人機(jī)交互式操作,用AutoLISP語(yǔ)言進(jìn)行參數(shù)化和模塊化設(shè)計(jì),通用性好且簡(jiǎn)單易行。二、鏡頭結(jié)構(gòu)分類常用光學(xué)鏡頭諸如望遠(yuǎn)物鏡、顯微物鏡、照相物鏡和目鏡,基本結(jié)構(gòu)包括四個(gè)部分:透鏡、隔圈、鏡筒、壓圈。隔圈結(jié)構(gòu)類型比較多,它受前后透鏡直徑和通光孔徑的大小差別影響較大,也受其它結(jié)構(gòu)要素影響。隔圈結(jié)構(gòu)類型如圖1所示。鏡筒結(jié)構(gòu)大體可以分為兩類:直筒式和臺(tái)階式。壓圈的結(jié)構(gòu)形式包括外螺紋壓圈和內(nèi)螺紋壓圈,在實(shí)際應(yīng)用中大多采用外螺紋壓圈。豐臺(tái)區(qū)的光學(xué)導(dǎo)航公司地址