如何選擇用于手術導航的光學追蹤與電磁追蹤儀器？如何選擇用于手術導航的光學追蹤與電磁追蹤儀器？來源：舜若科技[SunyaTech]光學追蹤儀器和電磁追蹤儀器是手術導航中常用到的兩類三維定位導航設備，是手術導航和手術機器人系統中不可或缺的關鍵部分，在手術導航系統中起到了眼睛的作用。事實上，光學追蹤儀器和電磁追蹤儀器各有其優缺點和適用場景，不能一概而論。所以，具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型，是科研人員經常面對的問題，終需要根據自身應用場景作為依據加以選擇。下文是發布在美國醫學物理學會出版的《醫學物理學》上的一篇論文，文章基于嚴謹的實驗數據和科學計算，很好的回答了上述問題，供從業者參考。由于篇幅較長，這里翻譯文章摘要，并附全文鏈接如下，還望大家包涵。論文題目《影像引導式腹腔鏡手術中的電磁追蹤：與光學追蹤的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統的可行性研究》目的在圖像引導腹腔鏡檢查中，通常采用光學追蹤，但是在文獻中已經提出了電磁（EM）系統。在本文中，我們對用于圖像引導腹腔鏡手術的EM和光學追蹤系統進行了比較，并提出了結合EM追蹤腹腔鏡和腹腔鏡超聲（LUS）圖像引導系統的可行性研究。光學測量系統的特點，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；黃浦區光學測量公司聯系方式
虛擬現實中用到的五種定位追蹤技術虛擬現實在仿真環境中當使用者進行位置移動時，計算機可以迅速進行復雜的運算，將精確的動態運動特征傳回，從而產生強大的臨場感、真實感。要實現該類應用，首先要讓計算機感知使用者在虛擬空間中所處的位置，包括距離和角度等，所以說位置追蹤技術是虛擬現實技術中的重要組成部分之一。目前常用的定位主要有超聲式、光學式、電磁式和機械式四種技術專業方向，當然還有慣性和圖像提取的技術方式，同時，不依賴于傳感器而直接識別人體人體特征的運動捕捉技術也將很快進入實用，從技術角度來看，運動捕捉就是要測量、、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。1、超聲式位置追蹤系統(Hexamite超聲波定位系統)是利用不同的超聲波到達某一特定位置的相位差或是時間差來實現對目標物體的定位和的，但其會因超聲波的反射、輻射或空氣的流動造成誤差，另外，它的更新頻率較低，而且要求超聲發射器和超聲接收傳感器之間沒有阻擋。這些因素限制了超聲定位的精度、速度和其應用范圍。2、光學式位置追蹤系統(PST光學位置追蹤系統)是通過對目標物體上特定光點的和監視來完成運動定位和捕捉任務的。對于空間中的某一點，只要它能同時為兩攝像頭所見。湖北光學測量公司地址山西光學測量儀器設備價格，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；
基準技術（例如質量和制造可重復性，基準相對于相機的角度響應），基準點的固定（例如，插入的可重復性，基準點和標記之間的機械松弛），標記的制造（例如制造的可重復性或幾何校準的質量），標記的相對姿勢，標記的速度和整體延遲，缺少局部遮擋，與術前現場登記相關的殘留錯誤，術前測量/成像儀的準確性，外科醫生指出解剖學界標不準確。特別是對于光學追蹤系統，固有追蹤精度高度取決于：相機的分辨率，基線（攝像機之間的距離），堅固性（機械，熱和老化穩定性），在工作空間中基準點的位置和角度，圖像處理算法的質量。FusionTrack250的校準及準確性先進的光學追蹤系統已在工廠進行了校準。該過程包括在20°C下在整個測量體積中將單個基準步進移動2000個點以上。由于使用坐標測量機（CMM）精確測量了點的位置，因此每個設備的校準參數都經過了精細調整。通常，CMM校準的精度比棋盤格校準或其他標準的原位處理精度高十倍。下圖說明了FusionTrack250的典型固有精度。實際上，當執行在，期望的均方根（RMS）精度為90μm。光學追蹤系統的典型精度數字請注意，工作容積內的誤差不是各向同性的（[X，Y]和Z的誤差有所不同）。在整個工作空間中。
要特別注意CS和C的差別，不同類型的camera和不同類型的Len連接時，要定制轉接環。國外很貴，一個約,不如自己加工。光學鏡頭的主要參數和評價主要參數有焦距，視場，物距，光圈，快門等。對于鏡頭完善的評價莫過于MTF（ModulationTransferFunction）。但是由于像差（標定的原因），鏡頭的每個范圍都有一個MTF值。這些范圍指的是：（1）近軸部分，（2）離軸部分，（3）當光學系統存在不對稱畸變時，上述兩部分在不同方向上的子部分。每個部分對于不同的輻射能量波長范圍，都有各自相應的MTF值。MTF是評價成像系統的常用、優的指標，也是指導機器視覺系統集成的優指標。光學鏡頭推薦高功率水冷掃描透鏡系列產品01功能介紹該系列場鏡常用在高功率激光焊接等應用中，常與振鏡搭配使用；全石英（JGS1、康寧7890、賀列氏313等）設計，高功率鍍膜，鏡座上加循環水冷，溫飄小；適用于幾千瓦高功率激光器；02產品型號變倍擴束鏡系列產品01功能介紹倍率連續可調，覆蓋波長從紫外到紅外；可配合4軸、5軸光學調整架使用，操作方便；02產品型號光學快速打樣光研科技南京有限公司提供、一體化的客戶解決方案。短只需兩周，就可以把您的光學設計和圖紙變成一個產品（視物料供應情況而定）。云南光學測量系統，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；
要求有目標的先驗知識,即確定目標的初始似然位置后進行濾波,以獲得一定條件下的目標大后驗概率解,大后驗概率解受初始似然位置的影響較大。參數估計類算法不需要目標的先驗知識,但需要對目標測量參數進行一定時間累積后分析目標的運動參數[2-6]。實際工程應用中,對于可以直接獲得較高精度目標距離和目標方位的有源傳感器(如雷達、激光測距儀),一般采用狀態估計類算法進行目標定位;對于無法獲取目標距離或獲取目標距離精度較差的無源傳感器,一般采用參數估計類算法進行目標定位。光電浮標屬于被動無源傳感器,獲取目標距離的主要方式是焦平面凝視手段,在設備尺寸的限制下,獲取距離精度差,無法達到使用要求。浮標定位工程化研究方面,劉忠、石章松等[7-9]針對聲學多節點被動定位,將節點拓撲結構分為了集中式和分布式兩大類,并分別給出了相關定位算法;杜選民等[10]研究了多聲基陣聯合的無源純方位算法,并給出相關的研究結論。目前,光學浮標領域的工程化研究主要集中在利用浮標進行海洋環境檢測等遙感領域,將其利用在目標定位與追蹤領域的文獻很少[11]。為滿足武器的實際使用需求,文中借鑒聲學目標運動要素解算的技術,提出了一種工程化的多光學浮標聯合定位方法。江西光學測量系統，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；浙江的光學測量醫用儀器
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這種技術利用了1000—1700納米之間的第二近紅外（NIR-Ⅱ）光譜，這一范圍光譜的散射較少，可使顯微熒光成像的深度達到光擴散深度極限的4倍。在各種疾病的動物模型中，熒光顯微鏡經常被用來對大腦的分子和細胞細節進行成像。但此前，由于皮膚和顱骨的強烈光散射影響，熒光顯微鏡于小體積和高度侵入性的操作。此次研究表明，3D熒光顯微鏡可幫助科學家以非侵入性方式，高分辨率地觀察成年小鼠大腦。該顯微鏡有效覆蓋了大約1厘米的視野。對于這項新技術，研究人員通過靜脈給一只活老鼠注射熒光微滴，其濃度在血流中形成稀疏分布。追蹤這些流動的目標能夠重建小鼠大腦深層腦微血管的高分辨率圖。這種方法消除了背景光散射，并且是在頭皮和頭骨完好無損的情況下進行的，有趣的是，研究人員還觀察到相機記錄的光斑大小與微滴在大腦中的深度有很強的相關性，這使得深度分辨成像成為可能?！鴪D。(a)去除頭皮后通過小鼠腦血管系統的熒光染料灌注的WF圖像。(b)靜脈注射微滴懸浮液后為同一只小鼠獲得的相應DOLI圖像。(c)、(d)(a)和(b)中指示的ROI的放大視圖。SSS，上矢狀竇；ACA，大腦前動脈；MCA，大腦中動脈；TS，橫竇。▲圖。(a)熒光染料灌注后小鼠頭部穿過完整頭皮的WF圖像。。黃浦區光學測量公司聯系方式