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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。天津光学追踪系统生产公司，位姿科技（上海）有限公司；上海光学追踪联系方式

光学导航系统（ONS）利用物理光学测量的方法，通过测量导航装置和参考表面之间的相对运动的程度（速度和距离），进而确定相对位置和姿态信息。狭义的相对导航指的是探测器相对位置的确定，而广义的相对导航包括了探测器相对位置和姿态估计。相对导航是以测量探测器之间或者探测器与目标体之间相对距离、方位信息为基础，进而确定出某一探测器相对于其他探测器或目标体的位置、姿态信息。通常，***导航给出的是探测器在某一惯性参考系下的坐标、方位;而相对导航给出的是被导航探测器相对于非惯性系的位置坐标。相对导航技术随着近距离的交会任务的实施而不断地发展、完善起来。近距离高精度的相对导航技术在航天器编队飞行、空中加油和探测器星际软着陆中有着广阔的应用前景。光学导航是借助于光学敏感器测量来确定航天器相对位置和姿态的一门技术，由于其导航精度较无线电导航更高，故又成为光学精确导航。光学相对导航技术的研究工作开始于上世纪60年代的美国，旨在为宇宙飞船交会对接提供精确的导航信息。在此后的30多年间，空间探测和***活动对光电传感器的需求口益迫切，美国、法国、日本、德国和加拿大等国先后发展了各种光电传感器。海淀区光学追踪品牌上海光学追踪系统生产公司，位姿科技（上海）有限公司；

 关于腹腔镜探头腹腔镜超声是指在医学超声成像设备上连接专业的腹腔镜下使用的换能器（探头），并使之直接接触腹腔内脏器而成像的超声检查方式。通过腹腔镜超声检查，可以在腹腔镜手术中获得清晰的脏器内部声像图，精确定位病灶和重要的组织结构（如：重要的血管、胆管等）的实时空间位置，为准确切除病变和减少组织损伤提供影像的引导。为了给腹腔镜超声引导的介入医治提供准确的影像引导，腹腔镜超声换能器（探头）上设计了一个独特的穿刺引导通道，配合超声声像图上相应的穿刺引导线，可以实现非常精确的腹腔镜超声引导下的介入医治。但是，由于建立气腹后，腹壁和腹腔内的脏器距离增加，使得手术医生在选择腹壁进针点时非常困难，必须和换能器阵列呈一直线，并且在穿刺通道的延伸线上，否则无法顺利将消融针插入穿刺通道。为了克服这个困难，我们设计了一个可以插入腹腔镜超声换能器（探头）穿刺通道的装置——埃恪镭（Acculaser）腹腔镜超声光学定位导航装置。二、装置实物图三、临床应用优势埃恪镭腹腔镜超声光学定位导航装置，一端是能够插入穿刺通道棒状物，另一端是能够发射纤细光束的低功率（）激光发射器。当该装置插入腹腔镜超声换能器（探头）后。

即使在国内外的一些科研院所依然还在被使用。3、光学系统的搭建基础是什么？光学系统（OpticalSystem）是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处理，可以实现各种检测。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射（或反射）球面组成的光学系统称为共轴球面系统，曲率中心所在的那条直线称为光轴。我们可以简单地理解为两个以上的光学元件组合使用，就构成了光学系统。在光学平台上搭建光学系统时，光轴是以光学平台为基准参考。目前传统的每一个单独调整架与光学平台是有参考基准的，但是系统中两个调整架之间无基准系统，这是搭建光学系统的困难所在，通过观看视频1可以了解到细节。另外这种老式的光学调整架还面临一些实际问题。比如，调整架一旦固定在光学平台上，除了高度可以调节之外前后左右都不能移动调整，如图4b，尽管出现了很多调节装置如图4a。图4（左）调整架的各种调节结构，（右）固定后不能在移动从图4不难看出，调整是非常的不方便。总结出一句话就是，老式的光学机械是无基准系统，而且无法判断系统中元件之间的共轴误差，很难搭建出符合设计要求的系统。江苏光学追踪技术公司，可以联系位姿科技（上海）有限公司；

 当追踪目标物粘贴marker之后，PST光学定位系统需要对其进行识别。在主窗口中按“Newtargetmodel”（新目标模型）选项即可选择训练页面（请见下图）。训练是“教”系统识别新追踪目标物的过程，即在PST摄像头前面（追踪范围内）缓慢旋转物体，系统根据marker点的位置关系对其进行识别并建模，然后该模型即可用于追踪交互。训练步骤：1.在目标物上添加四个或多个标记点。将目标物放置在PST工作空间中（无遮挡），清理该空间里所有其它追踪目标物和反光材料，因为在训练过程中如果有多个物体可能会造成目标物识别错误。该过程可以训练多包含多达100个标记点的单个目标物。2.点击“开始”按钮，下图显示为一个示例训练的片段。灰色点表示被自身遮挡的标记点。3.缓慢而平稳地移动并旋转目标物，以便将所有标记点显示给系统。确保在训练过程中始终保持三个或更多标记点可见。如果没有足够的标记点可见，训练过程将中止，并显示错误对话框。在这种情况下，请关闭错误对话框并重新开始训练操作。如果问题仍然存在，请检查目标物各个角度是否都有足够的标记点可见。当显示的追踪目标物标记点数量和物体上的实际标记点数量一致时，请按“停止”按钮。内蒙古光学追踪技术公司，可以联系位姿科技（上海）有限公司；怀柔区的光学追踪品牌

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光学载荷工作的环境温度、气压快速地大范围变化，对光学成像构成严重影响；大气对光的折射、散射、吸收等作用限制了大气层内的成像和测量距离。这些问题的解决需要从体制机制的层面上在精密光学、精密机械、精确控制等角度进行交叉研究和创新设计，结合计算机图像处理技术比较大程度地挖掘、提升航空光电成像性能。“航空光学成像与测量技术”专题面向解决限制航空光电载荷性能的各项因素，从系统光学设计、机械设计、运动控制、环境适应性和图像信息增强与智能处理等角度，提出了若干创新思想和创新成果，对光学成像载荷相关研究具有一定的引导和启示作用。航空光电载荷的光学设计是实现高性能成像的基础。小型化、高传函、低畸变的光学设计始终是一项重要课题。论文[1]针对广域辨率成像需求，采用伽利略型共心多尺度成像结构将球透镜与次级相机阵列进行级联，理论视场可接近180°；通过设计相机阵列的排列方式进一步实现轻量化。调制传递函数曲线在270lp/mm处达到，全视场弥散斑半径均方根值比较大为μm，场曲在，畸变小于±。论文[2]针对复杂环境下远距离暗弱点目标探测的需求设计了中波/长波红外双波段双视场系统，采用高阶非球面减少镜片数量，提高透过率。上海光学追踪联系方式

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