增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)影像對(duì)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(guò)程中，手術(shù)醫(yī)生經(jīng)常要在手術(shù)場(chǎng)景與圖像顯示屏之間來(lái)回切換視線，這在實(shí)際手術(shù)過(guò)程中會(huì)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(wèn)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(kāi)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?jī)?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

2、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(cè)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(guò)瓊脂仿體、離體乳腺組織、在體乳腺癌病人等的試驗(yàn)，說(shuō)明本系統(tǒng)能通過(guò)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

3、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(guò)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(guò)手勢(shì)與語(yǔ)音控制實(shí)現(xiàn)三維模型在空間中的移動(dòng)與配準(zhǔn)。通過(guò)本系統(tǒng)模擬指導(dǎo)橡皮泥乳房的整形過(guò)程驗(yàn)證其導(dǎo)航效果。
　　通過(guò)仿體實(shí)驗(yàn)與臨床實(shí)驗(yàn)，我們初步驗(yàn)證了兩套手