近年來，手術(shù)機(jī)器人技術(shù)被廣泛應(yīng)用，機(jī)器人輔助手術(shù)在世界范圍內(nèi)變得越來越普及。
利用先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，配合高精度的圖像導(dǎo)航和定位技術(shù)，手術(shù)機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)精確的手術(shù)操作和高效的治療效果。其中，定位與導(dǎo)航技術(shù)是機(jī)器人輔助手術(shù)中的核心組成部分，也是影響手術(shù)質(zhì)量和效果的關(guān)鍵因素。
手術(shù)機(jī)器人的導(dǎo)航：
導(dǎo)航是機(jī)器人輔助手術(shù)中進(jìn)行手術(shù)路線規(guī)劃和手術(shù)路徑指引的重要環(huán)節(jié)。通過合理的導(dǎo)航規(guī)劃，能夠減少手術(shù)時間、減少手術(shù)風(fēng)險，提高手術(shù)效率。機(jī)器人輔助手術(shù)中廣泛使用的導(dǎo)航技術(shù)主要有以下兩個方面：
1.反向規(guī)劃導(dǎo)航技術(shù)
反向規(guī)劃導(dǎo)航技術(shù)是一種基于手術(shù)過程中得到的真實(shí)數(shù)據(jù)，反向規(guī)劃手術(shù)路徑的技術(shù)。該技術(shù)能夠利用手術(shù)器械的實(shí)際工作空間和患者的CT、MRI等圖像數(shù)據(jù)，通過計算分析，反向規(guī)劃出最佳的手術(shù)路徑，為手術(shù)過程提供精確的導(dǎo)航指引。
2.虛擬現(xiàn)實(shí)導(dǎo)航技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)導(dǎo)航技術(shù)是指利用計算機(jī)圖像處理技術(shù)，將手術(shù)過程中的真實(shí)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成虛擬現(xiàn)實(shí)場景的一種導(dǎo)航技術(shù)。該技術(shù)能夠模擬出手術(shù)場景、手術(shù)操作過程、手術(shù)器械運(yùn)動軌跡等，為醫(yī)生提供實(shí)時的視覺導(dǎo)航指引，輔助手術(shù)過程中進(jìn)行復(fù)雜的手術(shù)操作。
手術(shù)機(jī)器人的定位：
定位技術(shù)是機(jī)器人輔助手術(shù)中進(jìn)行手術(shù)部位標(biāo)定和切割定位的必要環(huán)節(jié)。通過精準(zhǔn)的手術(shù)部位標(biāo)定，使機(jī)器人手臂能夠自主定位和探測患者內(nèi)部病灶，從而實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的手術(shù)操作。當(dāng)前，在機(jī)器人輔助手術(shù)中廣泛應(yīng)用的定位技術(shù)主要包括以下幾個方面：
1.三維重建技術(shù)
三維重建技術(shù)是利用醫(yī)學(xué)成像技術(shù)和計算機(jī)圖像處理技術(shù)，對患者身體內(nèi)部進(jìn)行三維模型重建，以指導(dǎo)手術(shù)操作的一種技術(shù)。該技術(shù)能夠基于患者的CT、MRI、 PET等圖像數(shù)據(jù)，模擬出患者的內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，為手術(shù)提供精確的導(dǎo)航和定位信息。
關(guān)于三維重建的配準(zhǔn)方法，傳統(tǒng)的標(biāo)尺配準(zhǔn)是基于圖像識別進(jìn)行配準(zhǔn)，受圖像品質(zhì)影響較大。因此國產(chǎn)廠商普愛醫(yī)療在其自研的PL300B脊柱導(dǎo)航定位系統(tǒng)中，創(chuàng)新性地采用了自適應(yīng)配準(zhǔn)的方法，基于軌跡識別進(jìn)行配準(zhǔn)，不受圖像品質(zhì)影響，配準(zhǔn)精度高，而且過程中無需更換工具末端，操作簡便。
自適應(yīng)配準(zhǔn)（軌跡配準(zhǔn)）
2.磁感應(yīng)定位技術(shù)
磁感應(yīng)定位技術(shù)是一種依靠磁場感應(yīng)原理進(jìn)行定位的技術(shù)。該技術(shù)利用被手術(shù)物體周圍的磁場變化來確定手術(shù)物體位置和姿態(tài)，具有定位精度高、定位過程無需切口、無輻射等優(yōu)點(diǎn)。
3.光學(xué)定位技術(shù)
光學(xué)定位技術(shù)是一種基于攝像頭和計算機(jī)視覺技術(shù)的手術(shù)定位技術(shù)。該技術(shù)能夠在手術(shù)過程中利用患者內(nèi)部LED燈、反光小球等標(biāo)記物，通過精確的物體識別和跟蹤算法，對手術(shù)器械進(jìn)行實(shí)時的空間定位。
