基于微机的颅脑手术可视化系统

摘要

本文简要介绍了颅脑手术可视化的概念、意义和组成,主要研究了颅脑手术可视化的跟踪、立体定位、配准和图象引导技术.在跟踪系统方面,设计并建立了采用有源红外技术的双摄像机跟踪系统,其中包括采用有源红外技术的定标架和模拟手术刀的设计制作.实现了该跟踪系统的定标和误差拟合校正算法,以及用于求解模拟手术刀的空间方位的跟踪算法.在立体定位系统方面,设计了一套定位标记球和标记球窝,用于实际的病人颅脑和病人的体数据的配准.在配准系统方面,完成了定位标记球的中心的计算,利用这些标记球在实际病人颅脑坐标系和病人体数据坐标系中的中心坐标,完成了实际的病人颅脑和病人的体数据的配准任务.在图象引导技术方面,将颅脑手术可视化系统的主要部分协调起来,实现了对颅脑放射线等效头模的图象引导.在上述工作的基础上,建立了颅脑手术可视化系统,该系统可以准确跟踪模拟手术刀的空间方位,并对颅脑体数据进行任意剖面显示.