本文選題：脊椎手術(shù) + 手術(shù)導(dǎo)航　； 參考：《計(jì)算機(jī)仿真》2017年11期

【摘要】：基于視覺的自動(dòng)導(dǎo)航是自動(dòng)手術(shù)系統(tǒng)和手術(shù)機(jī)器人的關(guān)鍵組成部分。手術(shù)前基于CT掃描重建病人組織器官的三維模型,術(shù)中采集對(duì)應(yīng)器官的二維影像,使其與三維重建模型進(jìn)行實(shí)時(shí)匹配和對(duì)準(zhǔn),即實(shí)現(xiàn)虛-實(shí)配準(zhǔn),即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)視覺輔助的手術(shù)導(dǎo)航。面向脊椎這一剛性組織,研究觀察影像與三維重建模型的自動(dòng)剛性配準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)快速、魯棒的特征提取和匹配,提出使用超限學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)建的深度學(xué)習(xí)模型,基于大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)2.5D深度圖像和3D模型關(guān)鍵點(diǎn)的特征提取,并進(jìn)行三維配準(zhǔn)。人體脊椎數(shù)據(jù)庫的配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)和豬脊椎模擬手術(shù)導(dǎo)航的結(jié)果表明,上述方法具有訓(xùn)練時(shí)間短、匹配精度高、運(yùn)行速度快等特點(diǎn),非常適合于脊椎手術(shù)導(dǎo)航。
[Abstract]:Vision-based automatic navigation is a key component of automatic surgery system and surgical robot. Before operation, 3D models of tissue and organs of patients were reconstructed based on CT scanning, and 2D images of corresponding organs were collected during operation, which were matched and aligned with 3D reconstruction models in real time, that is, virtual and real registration was realized. It can realize the operation navigation aided by computer vision. For the rigid tissue of spine, the automatic rigid registration of image and three-dimensional reconstruction model was studied. In order to achieve fast and robust feature extraction and matching, a depth learning model based on over-limit learning machine is proposed. Based on a large amount of training data, the feature extraction of 2.5D depth image and the key points of 3D model is learned, and 3D registration is carried out. The results of the registration experiment of human spine database and the simulated operation navigation of pig spine show that the above methods have the advantages of short training time, high matching accuracy and fast running speed, so they are very suitable for the navigation of spinal surgery.
【作者單位】： 中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院;國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61540065,61572507)
【分類號(hào)】：R687.3;TP391.41

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 陶玲;王躍;錢志余;;基于單位四元數(shù)的手術(shù)導(dǎo)航注冊(cè)方法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年09期

2 羅偉;李孟雄;鄭衛(wèi)華;丁明躍;;基于電磁跟蹤的經(jīng)數(shù)字減影血管造影手術(shù)導(dǎo)航[J];醫(yī)用生物力學(xué);2014年03期

3 劉偉,樊寬章;手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)[J];醫(yī)療設(shè)備信息;2003年07期

4 劉衛(wèi)東;鐘偉清;張翼;劉作勤;;基于C型臂微創(chuàng)手術(shù)導(dǎo)航的圖像配準(zhǔn)研究[J];介入放射學(xué)雜志;2010年11期

5 穆曉蘭,王滿寧,宋志堅(jiān);手術(shù)導(dǎo)航中精度問題的探討[J];中國(guó)微創(chuàng)外科雜志;2004年05期

6 王杉杉;劉海華;;手術(shù)導(dǎo)航中三維定位系統(tǒng)的研究[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2012年01期

7 孟穎;洪如;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在骨科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];裝備制造技術(shù);2010年05期

8 王剛;沈曦;汪思琦;張?jiān)娎?王成燾;;骨與關(guān)節(jié)外科手術(shù)導(dǎo)航的開發(fā)與應(yīng)用[J];中國(guó)醫(yī)療器械雜志;2012年02期

9 肖德明;計(jì)算機(jī)輔助骨科導(dǎo)航技術(shù)面臨的主要問題[J];中華創(chuàng)傷骨科雜志;2005年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 周振環(huán);陳思平;陶篤純;;手術(shù)導(dǎo)航的新進(jìn)展和應(yīng)用前景[A];首屆全國(guó)醫(yī)療器械學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)論壇論文集[C];2002年

2 張翼;宋志堅(jiān);;一種用于脊柱外科三維手術(shù)導(dǎo)航的配準(zhǔn)方法研究[A];2008年醫(yī)療儀器學(xué)術(shù)年會(huì)暨理事會(huì)論文匯編[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 錢X;下面部骨性輪廓改善手術(shù)的相關(guān)解剖學(xué)研究與數(shù)字化設(shè)計(jì)[D];南方醫(yī)科大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 朱永杰;超聲圖像引導(dǎo)下介入式手術(shù)導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2016年

2 趙昕揚(yáng);用于手術(shù)導(dǎo)航的高精度三目視覺定位方法研究[D];南京理工大學(xué);2017年

，

本文編號(hào)：1995625