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    如何选择用于手术导航的光学追踪与电磁追踪仪器？如何选择用于手术导航的光学追踪与电磁追踪仪器？来源：舜若科技[SunyaTech]光学追踪仪器和电磁追踪仪器是手术导航中常用到的两类三维定位导航设备，是手术导航和手术机器人系统中不可或缺的关键部分，在手术导航系统中起到了眼睛的作用。事实上，光学追踪仪器和电磁追踪仪器各有其优缺点和适用场景，不能一概而论。所以，具体选择哪种类型的仪器以及如何选型，是科研人员经常面对的问题，终需要根据自身应用场景作为依据加以选择。下文是发布在美国医学物理学会出版的《医学物理学》上的一篇论文，文章基于严谨的实验数据和科学计算，很好的回答了上述问题，供从业者参考。由于篇幅较长，这里翻译文章摘要，并附全文链接如下，还望大家包涵。论文题目《影像引导式腹腔镜手术中的电磁追踪：与光学追踪的比较以及组合式腹腔镜和腹腔镜超声系统的可行性研究》目的在图像引导腹腔镜检查中，通常采用光学追踪，但是在文献中已经提出了电磁（EM）系统。在本文中，我们对用于图像引导腹腔镜手术的EM和光学追踪系统进行了比较，并提出了结合EM追踪腹腔镜和腹腔镜超声（LUS）图像引导系统的可行性研究。

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    左右旋转该环可使成像在CCD靶面上的图像清晰；没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单，价格便宜。手动光圈定焦镜头手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀，价格较便宜。自动光圈定焦镜头在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机，并从驱动电路引出3或4芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像机CCD靶面产生的电荷发生相应的变化，从而使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光圈镜头，从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。手动光圈变焦镜头焦距可变的，有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为2～3倍，焦距一般为。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后，在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少调整。起定焦镜头的作用。内蒙古的光学定位品牌光学定位医疗仪器设备价格，可以咨询位姿科技（上海）有限公司；

    b)由微滴注射后获得的图像堆栈形成的相应DOLI图像。(c)去除头皮后获得的大致相同ROI的DOLI图像。(d)通过叠加有和没有头皮的DOLI图像来组合大脑和头皮的微血管图。ICV，大脑下静脉；SSS，上矢状窦；MCA，大脑中动脉；TS，横窦。(e)来自三个ROI的微滴的代表性延时图像，用(b)中的实心橙色方块表示。(f),(g)分别在有头皮和没有头皮的情况下记录的彩色编码DOLI深度图。深度估计基于图1(g)中所示的光斑尺寸到深度校准曲线。(h)(f)和(g)中用白色虚线方块表示的ROI的放大视图。(i)选定ROI中的深度统计数据（平均值±SD），如（f）和（g）中的白色实心方块所示。研究人员首先在被称为组织幻影的组织合成模型中测试了这项新技术，该模型模拟了平均脑组织特性，证明他们可以在光学不透明组织中获得深4毫米的显微分辨率图像。然后，他们在小鼠中进行了DOLI，其中脑微血管系统以及血流速度和方向可以完全无创地可视化。研究人员正在努力优化所有三个维度的精度，以提高DOLI的分辨率。他们还在开发更小、具有更强荧光强度并且在体内更稳定的改进型荧光剂。这将显着提高DOLI在可实现的信噪比和成像深度方面的性能。Razansky表示。

    阻碍了体内应用的潜力。另一个称为荧光和超声调制光相关性的概念是基于超声标记光与不透明样本内同一体素内定位的荧光波动之间的高度相关性提出的。此外，通过吸收光脉冲产生超声波的光声(optoacoustic,OA)成像已成为生物医学研究中的成熟工具。采用聚焦激发光束的光学分辨率OA显微镜方法的穿透力和空间分辨率同样受到光扩散障碍的限制。当在所谓的声分辨率范围内使用近红外波长的OA成像和未聚焦的光激发时，可以在厘米级深度进行OA成像。在后一种情况下，空间分辨率按成像深度的大约1/200的系数进行缩放。近通过基于定位的技术（例如超声定位显微镜和定位光声断层扫描）能够突破声学衍射障碍。请注意，OA方法通常与基于荧光的技术不同，因为图像对比度主要与血红蛋白吸收有关，这可能会在存在血液强烈背景吸收的情况下影响外在标记的灵敏检测。在该研究中，研究人员引入了漫反射光学定位成像(diffuseopticallocalizationimaging,DOLI)来克服光子散射带来的障碍。该方法利用定位成像原理，在NIR-II光谱窗口中使用SWIR相机获取的一系列落射荧光图像中准确包裹硫化铅(PbS)基量子点的流动微滴，从而实现高分辨率荧光成像在光的漫射状态中。

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    基准技术（例如质量和制造可重复性，基准相对于相机的角度响应），基准点的固定（例如，插入的可重复性，基准点和标记之间的机械松弛），标记的制造（例如制造的可重复性或几何校准的质量），标记的相对姿势，标记的速度和整体延迟，缺少局部遮挡，与术前现场登记相关的残留错误，术前测量/成像仪的准确性，外科医生指出解剖学界标不准确。特别是对于光学追踪系统，固有追踪精度高度取决于：相机的分辨率，基线（摄像机之间的距离），坚固性（机械，热和老化稳定性），在工作空间中基准点的位置和角度，图像处理算法的质量。FusionTrack250的校准及准确性先进的光学追踪系统已在工厂进行了校准。该过程包括在20°C下在整个测量体积中将单个基准步进移动2000个点以上。由于使用坐标测量机（CMM）精确测量了点的位置，因此每个设备的校准参数都经过了精细调整。通常，CMM校准的精度比棋盘格校准或其他标准的原位处理精度高十倍。下图说明了FusionTrack250的典型固有精度。实际上，当执行在，期望的均方根（RMS）精度为90µm。光学追踪系统的典型精度数字请注意，工作容积内的误差不是各向同性的（[X，Y]和Z的误差有所不同）。在整个工作空间中。内蒙古的光学定位品牌

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