手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)仍然是一項(xiàng)比較新型的技術(shù),。然而,，據(jù)Claron Technology公司——開發(fā)了醫(yī)療應(yīng)用的視覺軟件的聯(lián)合CEO 克勞迪奧賈迪說，這一技術(shù)已經(jīng)成為解決神經(jīng)病學(xué)和脊柱受損的一種醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn),。

Claron Technology公司的MicronTracker是外科醫(yī)師的導(dǎo)航工具，它使用Point Grey公司的Bumblebee2立體視覺攝像頭來跟蹤病人體內(nèi)的外科醫(yī)師的工具,。系統(tǒng)運(yùn)行通過術(shù)前產(chǎn)生的3D計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）或磁共振成像（MRI）掃描的重疊,，Bumblebee2攝像頭在操作過程中產(chǎn)生實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)。例如,，神經(jīng)外科醫(yī)生使用CT掃描來預(yù)案一個(gè)切除腦腫瘤的手術(shù)過程,。在手術(shù)過程中，Point Grey的攝像頭跟蹤一種在工具外部的叫做XPoint的微小方格標(biāo)記,；鏡頭記錄身體內(nèi)部工具的位置和方向,。然后，系統(tǒng)用CT掃描得到的術(shù)前3D模型來覆蓋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),，為外科醫(yī)生提供一個(gè)身體內(nèi)部工具前方和周圍情景的虛擬圖像,。

系統(tǒng)用CT掃描得到的術(shù)前3D模型來覆蓋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為外科醫(yī)生提供身體內(nèi)部工具前方和周圍情景的虛擬圖像,。

市場上也有其它的使用紅外線的跟蹤系統(tǒng),，但是MicronTracker使用視覺和被動照明來定位標(biāo)記。據(jù)賈迪說,，現(xiàn)今,，導(dǎo)航系統(tǒng)被用于大型，復(fù)雜和高端的系統(tǒng)中,。通過使用計(jì)算機(jī)基于視覺的方法,，導(dǎo)航技術(shù)變的精小，而被應(yīng)用于更簡單和更緊湊的系統(tǒng)中,。

“在設(shè)計(jì)這一系統(tǒng)時(shí)有兩個(gè)主要的挑戰(zhàn),，” 賈迪解釋說，“識別的準(zhǔn)確性和實(shí)施的及時(shí)性,，另外一個(gè)就是測量的精確性--精確到0.3毫米的有效值在直徑為2米的范圍內(nèi)活動,。”

識別的準(zhǔn)確性要依靠檢測算法和安裝在手術(shù)工具上的形狀設(shè)計(jì),。另外,，軟件要能適應(yīng)照明條件?！巴饪剖中g(shù)燈光可以很明亮,，甚至可以到成百上千lux，”賈迪說,，“但是,，燈光常常只關(guān)注一個(gè)特定的區(qū)域,，因此，就造成一些區(qū)域很明亮,，而其它地方幾乎就是完全黑暗的,。”

Point Grey Bumblebee 2攝像頭有依靠照明條件,，就可以循環(huán)通過不同曝光模塊的功能,。如果有大范圍的照明，可以使用MicronTracker設(shè)計(jì)的高動態(tài)范圍模式來處理,。

精確的測量是由精確的檢測算法和攝像頭的高精度的自定義校準(zhǔn)得出,。“檢測算法的結(jié)果可以識別X-Y平面上,，精確為1-2%像素的Xpoint,。”賈迪說,。

MicronTracker也可以使用多個(gè)立體攝像頭來擴(kuò)展測量范圍,，根據(jù)外科手術(shù)程序和所需精確度，每個(gè)攝像頭可以用來支持雙目或三目視覺,。

Gatti提到這類基于視覺的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品很大程度上是在軟件的更新中發(fā)展的,。另外，隨著更快速CCD傳感器的使用和通信總線寬度的提高,，這一技術(shù)在醫(yī)院內(nèi)的應(yīng)用會越來越普遍,。

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