本文關(guān)鍵詞： 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 多模態(tài)影像 手術(shù)導(dǎo)航 谷歌眼鏡 HoloLens　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：醫(yī)學(xué)影像對疾病的檢查與診斷起著重要作用。臨床上常使用醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行檢查或診斷,實(shí)際臨床治療過程中,手術(shù)醫(yī)生經(jīng)常要在手術(shù)場景與圖像顯示屏之間來回切換視線,這在實(shí)際手術(shù)過程中會影響醫(yī)生的正常操作。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)有解決這個(gè)問題的潛在能力,因此我們以乳腺癌病人的前哨淋巴結(jié)定位和整形手術(shù)為臨床需求,以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡為基礎(chǔ),開發(fā)出兩套增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng),并分析其參數(shù),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性。論文的主要研究內(nèi)容如下:搭建一套基于谷歌眼鏡的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)雙模態(tài)影像導(dǎo)航系統(tǒng),本系統(tǒng)包括一個(gè)CCD熒光相機(jī)、一個(gè)超聲檢測儀、一個(gè)LED激發(fā)光源、一個(gè)谷歌眼鏡及一個(gè)數(shù)據(jù)處理電腦。電腦在獲得熒光圖像信息或超聲信息后,根據(jù)谷歌眼鏡的反饋,選擇一種處理好的影像以WIFI傳輸?shù)姆绞絺鬏數(shù)焦雀柩坨R。谷歌眼鏡可以根據(jù)需要顯示超聲或熒光信息,實(shí)現(xiàn)雙模態(tài)圖像實(shí)時(shí)融合現(xiàn)實(shí)顯示。通過瓊脂仿體、離體乳腺組織、在體乳腺癌病人等的試驗(yàn),說明本系統(tǒng)能通過熒光與超聲兩個(gè)模態(tài)的影像協(xié)助定位前哨淋巴結(jié),為醫(yī)生定位、切除乳腺癌病人前哨淋巴結(jié)提供精確導(dǎo)航。搭建一套基于HoloLens的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)影像導(dǎo)航系統(tǒng),本系統(tǒng)包括一個(gè)Kinect、一個(gè)信息處理電腦和一個(gè)HoloLens。Kinect掃描獲得的三維點(diǎn)云信息,通過電腦處理這些圖像信息,獲得模型各種參數(shù)。再將模型傳輸?shù)紿oloLens端,佩戴HoloLens后通過手勢與語音控制實(shí)現(xiàn)三維模型在空間中的移動與配準(zhǔn)。通過本系統(tǒng)模擬指導(dǎo)橡皮泥乳房的整形過程驗(yàn)證其導(dǎo)航效果。通過仿體實(shí)驗(yàn)與臨床實(shí)驗(yàn),我們初步驗(yàn)證了兩套手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)對乳腺癌病人前哨淋巴結(jié)定位與整形手術(shù)方面的指導(dǎo)作用,進(jìn)一步說明這兩套系統(tǒng)可以對乳腺癌病人手術(shù)提供精確指導(dǎo)。
[Abstract]:Medical imaging plays an important role in the examination and diagnosis of diseases. Surgeons often have to switch line of sight between the operation scene and the image display screen, which will affect the normal operation of doctors in the actual operation. Augmented reality technology has the potential to solve this problem. Therefore, we take the sentinel lymph node location and plastic surgery of breast cancer patients as the clinical needs, based on augmented reality glasses, we developed two sets of augmented reality surgery navigation system, and analyzed its parameters. The main contents of this paper are as follows: build an augmented reality bimodal image navigation system based on Google Glass. This system includes a CCD fluorescence camera and an ultrasonic detector. A LED excitation light source, a Google Glass, and a data processing computer. After obtaining fluorescent image information or ultrasonic information, the computer feedback from Google Glass. Select a processed image to be transmitted to Google Glass via WIFI. Goggles can display ultrasonic or fluorescent information as needed. To realize the realtime fusion of bimodal images. Through Agar imitating body, in vitro breast tissue, in vivo breast cancer patients, and so on. It shows that the system can help locate the sentinel lymph nodes by using two modes of fluorescence and ultrasound. The sentinel lymph nodes of breast cancer patients were resected to provide accurate navigation. An augmented reality image navigation system based on HoloLens was built. This system includes a Kinect. An information processing computer and a HoloLens.Kinect scan to obtain three-dimensional point cloud information, through the computer processing of these image information. Get the various parameters of the model. Then transfer the model to the HoloLens side. After wearing HoloLens, the movement and registration of 3D model in space are realized by gesture and voice control. The navigation effect is verified by simulating and guiding the plastic process of the puree breast. And clinical trials. We have preliminarily verified the guiding effect of two sets of surgical navigation systems on sentinel lymph node location and plastic surgery in breast cancer patients. It is further demonstrated that these two systems can provide accurate guidance for breast cancer patients.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R61;TP391.41

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本文編號：1480228