2014年06月12日 星期四
我神经外科手术导航技术平台初步构建

    ■医疗新干线

    科技日报讯 (记者马爱平)近日,华南理工大学材料科学与工程学院国家人体组织功能重建工程技术研究中心副教授杨荣骞的医疗器械科研团队,与中山大学附属肿瘤医院合作开展关于光学导航技术在射频消融治疗肝癌中的应用,通过系统性研究,证实了光学导航技术具有明显优势。

    杨荣骞介绍,手术导航是现代医学影像、机器视觉、虚拟可视化、立体定向等技术与计算机技术有机结合构成的医疗仪器系统,手术导航首先在神经外科得到应用和大力发展,特别是在颅脑肿瘤手术治疗中实现了手术医生的视觉延伸,为微创手术提供了重要的辅助手段。术前借助虚拟导航辅助制定详尽的手术计划为手术提供指导,术中保证精确定位对提高手术精确度、保障手术安全、提高手术效率发挥了极大作用,术后对比分析治疗效果,为术前计划和术中导航提供经验。

    此前,鉴于导航技术在现代医疗设备中的重要地位和面对关键技术难点提出的挑战,杨荣骞主持承担了手术导航中高精度大视场光学定位技术研究、基于光学导航的精确适形开颅系统研制、基于光学手术导航的精确三维定位技术和肝癌消融精确定位关键技术等项目。

    由于光学定位技术具有定位精度高、使用灵活、基础技术较成熟等优势且得到较多的应用,该团队选择光学定位技术构建系统并深入开展导航技术研究,分析了光学导航技术存在的有效视场限制、光线容易被遮挡、注册过程复杂且精度低、呼吸引起器官形变等问题,提出了采用大视场高精度近红外光学定位技术完成手术工具的自动跟踪,设计了基于现场可编程门阵列的多摄像机同步图像采集系统,消除了由于图像采集不同步而产生的抖动,提出了全自动标记点注册方法使得注册过程更为便利,大大节省注册时间,提高注册精度,提出了术中全自动标记点跟踪与匹配方法,抑制了呼吸对导航精度的影响。

    杨荣骞说,通过多年来开展手术导航技术的研究,证明导航技术进一步发展的动力须是理工医的有机结合,只有将医学基础知识、医学专家经验以及具体的临床诊断治疗手段的需求融入到医疗仪器系统设计和应用软件中,才可能有效解决诸如术前计划、术中导航和术后评估中的难点。

    据了解,该团队在与广州军区广州总医院神经外科多年合作中,借助医院专家指导、先进的医疗装备条件及大量临床诊治病例,在术前计划手术入路多模影像融合、微小血管识别及脑功能区识别等技术研究和软件设计方面取得明显的进展:初步构建了神经外科手术导航技术平台,正朝着术前计划、术中导航和术后评估诊疗一体化的目标努力。

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