電腦輔助骨科手術用規劃及導引系統

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題名:	電腦輔助骨科手術用規劃及導引系統
作者:	李訓銘;Hsin-Ming Lee
貢獻者:	機械工程研究所
關鍵詞:	電腦輔助手術;方位校準;曲面對應法;疊代最近點;內插邊界點追蹤法;Computer-Assisted Surgery;Registration;Surface Matching;Iterative Closest Point;ICP;Interpolating Boundary Tracking Algorithm
日期:	2000-06-28
上傳時間:	2009-09-21 11:35:01 (UTC+8)
出版者:	國立中央大學圖書館
摘要:	隨著電腦科技及3D立體影像技術的發展，本研究發展一套電腦輔助骨科手術用規劃及導引系統，以電腦3D醫學影像配合立體定位裝置，達到即時顯示重建後的3D立體模型與手術器械所在位置的三個正交剖面影像，使醫師對病患的病情的診斷與手術中的定位更為精確。本系統可分為三大部分：影像重建、定位裝置及方位校準。在影像重建部份是將二維掃描影像重建出立體模型，且求出手術器械端點所在的三個正交剖面與任意剖面影像。在定位裝置部份，本系統則同時擁有磁場式與光學式定位裝置，可任意選擇一種使用。在方位校準技術中，則採用曲面對應法( Surface Matching )求出影像座標與定位裝置座標之間的轉換關係。找到轉換關係後，醫師於影像中規劃的手術路徑即可經由此轉換關係利用定位裝置於病患身上精確定出，而手術中，手術器械的位置亦可轉換成影像座標而於影像中即時顯示出手術器械所在位置的組織影像。其中曲面對應法使無法以附加標記法達成方位校準的手術，如脊椎固定手術、人工關節替換手術、及其它骨科手術等具備骨骼曲面曲率變化大的特性，成為可行。本研究採用光學式定位與磁場式定位裝置分別對頭顱模型以附加標記法進行實驗，以光學式定位裝置所得的精確度約為1±0.2mm；以磁場式定位裝置所得的精確度約為1.5±0.3mm。另外亦以光學式定位裝置對脊椎模型與膝蓋模型進行曲面對應法實驗，定位平均誤差1±0.3mm。前述的定位平均誤差應符合實際骨科手術要求。
顯示於類別:	[機械工程研究所] 博碩士論文

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