基于慣性傳感與ARM+DSP雙核平臺(tái)的便攜式手術(shù)定位系統(tǒng).pdf

1、介入式內(nèi)窺手術(shù)作為一種新型手術(shù)類型，因其創(chuàng)口小、二次感染可能性小等特點(diǎn)而引發(fā)了廣泛的關(guān)注。在帶來諸多便利的同時(shí)，介入式內(nèi)窺手術(shù)也存在著不可忽視的缺點(diǎn)，那就是其精度要求過高，給醫(yī)生的手術(shù)操作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
　　傳統(tǒng)上，醫(yī)生只能通過內(nèi)鏡成像結(jié)果，并結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，對(duì)手術(shù)器械所處位置以及應(yīng)采取的操作進(jìn)行估計(jì)，上述過程存在誤差。一方面，可能會(huì)給病人帶來不必要的痛苦。另一方面，也存在著臨床事故的隱患。所以針對(duì)介入式內(nèi)窺手術(shù)的器械前端定位技

2、術(shù)也逐漸成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　目前，應(yīng)用最廣泛的手術(shù)定位技術(shù)，是通過放射造影得到手術(shù)器械在人體內(nèi)的二維定位結(jié)果。該方法一方面會(huì)丟失三維位置信息，另一方面也會(huì)產(chǎn)生不必要的放射傷害。同時(shí)，電磁定位技術(shù)也得到了廣泛的研究，該類系統(tǒng)通過電磁傳感技術(shù)完成手術(shù)定位。但是電磁傳感對(duì)磁干擾的高敏感性，使這類系統(tǒng)難以應(yīng)對(duì)手術(shù)室中復(fù)雜的電磁環(huán)境。
　　針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新型的基于慣性傳感的手術(shù)定位方案。在該系統(tǒng)中，通過將M

3、EMS慣性傳感模塊安裝于待定位的手術(shù)器械前端來完成手術(shù)定位任務(wù)。較電磁定位技術(shù)，本文的慣性定位方案具備更好的魯棒性以及更為低廉的造價(jià)?？紤]到手術(shù)室的實(shí)際應(yīng)用條件，本文還設(shè)計(jì)了一套抗干擾算法。同時(shí)，本文通過嵌入式方案實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的便攜式小型化，節(jié)省了手術(shù)室寶貴的空間。
　　本文的工作主要包括了:
　　1.基于慣性傳感，設(shè)計(jì)手術(shù)定位的姿態(tài)跟蹤與位置定位算法，其中包含抗干擾算法模塊，以降低手術(shù)定位過程中傳感器可能受到的干擾。