腦立體定向手術(shù)系統(tǒng)的位姿測(cè)量與誤差分析.pdf

1、立體定向手術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的外科手術(shù)是一種革命性的進(jìn)步，它可以提高手術(shù)的質(zhì)量和縮短病人的恢復(fù)周期。本文在立體定向手術(shù)原型樣機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，完成了機(jī)器人位姿測(cè)量模塊開(kāi)發(fā)工作，以提高整個(gè)系統(tǒng)手術(shù)執(zhí)行精度為目的，進(jìn)行了誤差分析的理論研究與實(shí)驗(yàn)。
　　 立體定向手術(shù)系統(tǒng)涉及到定位設(shè)備、配準(zhǔn)方法和操作人員等多種因素。為解決手術(shù)機(jī)器人框架的絕對(duì)定位問(wèn)題，設(shè)計(jì)了三種機(jī)器人空間絕對(duì)位姿檢測(cè)接口模塊，并分析了各個(gè)自由度定位量化誤差與系統(tǒng)的空間定位分辨

2、率的關(guān)系。手術(shù)配準(zhǔn)是立體定向手術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為提高配準(zhǔn)精度，設(shè)計(jì)了一種新的標(biāo)記物，研究了這種標(biāo)記物的圖像掃描特性，提出了這種標(biāo)記物的識(shí)別算法。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)這種標(biāo)記物的識(shí)別精度進(jìn)行了分析。
　　 立體定向手術(shù)系統(tǒng)手術(shù)執(zhí)行精度是一個(gè)復(fù)雜而綜合的結(jié)果，系統(tǒng)手術(shù)執(zhí)行誤差分析重點(diǎn)是手術(shù)過(guò)程中的各種誤差影響因素。配準(zhǔn)誤差是誤差一個(gè)主要來(lái)源，立體定向手術(shù)框架既是標(biāo)記點(diǎn)測(cè)量設(shè)備也是執(zhí)行設(shè)備，是另一個(gè)誤差主要來(lái)源，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)提出了

3、定向手術(shù)框架的指導(dǎo)性機(jī)構(gòu)改進(jìn)意見(jiàn)。為下一步研究工作順利展開(kāi)，文中還進(jìn)行了系統(tǒng)誤差再分配與誤差綜合分析，并總結(jié)提出了手術(shù)系統(tǒng)中相關(guān)細(xì)節(jié)的操作規(guī)程。
　　 在理論分析研究的基礎(chǔ)上完成了驗(yàn)證性模型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)手術(shù)精度在改善后提到了一倍，最大空間直線距離誤差在6mm以下，標(biāo)記物及其識(shí)別方法的應(yīng)用使本系統(tǒng)圖像基準(zhǔn)定位精度提高到了亞像素級(jí)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本系統(tǒng)的研究技術(shù)路線是可行的，結(jié)果表明研究過(guò)程中采用的分析方法是準(zhǔn)確可靠的，補(bǔ)償方法是