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C形臂X线机的原位投影增强系统

论文摘要

目的移动C形臂X线机是微创骨科手术中必不可少的成像设备。针对当前微创骨科手术需要反复透视和操作直观性差的问题,本文提出一个针对移动C形臂X线机的原位投影增强系统。方法首先设计了一种双重反射的投影增强模块;然后基于上述模块,提出一种基于动态追踪的系统标定方法,以实现投影光路与X射线光路重合;接下来利用图像的单应性变换关系,分别对投影模块与X射线成像模型间的几何模型偏差和系统残留偏差进行校正,进而优化系统投影精度;最后构建原型系统,测试了系统性能并设计腰椎体膜和猪腿胫骨实验进行验证。结果在精度验证模体距影像探测器不同高度下,系统投影误差为1. 17 mm±0. 19 mm;固定验证模体,在移动C形臂X线机不同摆放角度下,系统投影误差为1. 06 mm±0. 22 mm。腰椎体膜和猪腿胫骨模体实验表明,可直接在患者体表观察到患者骨骼等结构的投影信息。结论本文提出的移动C形臂X线机投影增强系统,能够原位投射患者透视影像,直观地辅助医生术中操作,减少了术中反复透视获取手术工具和患者内部结构位置关系的次数,显示出系统未来临床应用的可行性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 材料和方法
  •   1.1 系统概述
  •   1.2 投影模块的结构设计
  •   1.3 系统标定
  •     1.3.1 求解Tpt1
  •     1.3.2 求解pxt2
  •   1.4 系统校正
  •     1.4.1 几何模型校正
  •     1.4.2 系统偏差校正
  • 2 实验与结果
  •   2.1 系统平台
  •   2.2 系统精度实验与结果
  •   2.3 模体实验与结果
  • 3 讨论
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邢树伟,丁辉,王广志

    关键词: 移动形臂线机,投影增强,原位投影,光路重合,校正

    来源: 北京生物医学工程 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 医药卫生科技,工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 仪器仪表工业,计算机软件及计算机应用

    单位: 清华大学医学院生物医学工程系

    基金: 国家重点研发计划(2016YFC0105800),北京市科技计划(Z191100007619036)资助

    分类号: TH774;TP391.41

    页码: 551-559

    总页数: 9

    文件大小: 1755K

    下载量: 43

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/dc5f50d7d152ad29b3b4f090.html