基于点云三维重建技术的甲状腺超声穿刺三维导航研究

来源：机械与电子杂志2021年第06期北京时间：

作者：王子灿;付庄;卢晨卓;赵艳娜;谢荣理;张俊;费健

单位：１． 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海 ２００２４０ ;

摘要：设计了一种基于超声自动扫描机器人的甲状腺点云三维重建系统,并与甲状腺超声截面穿刺机器人系统相融合,实现并验证了一套甲状腺超声穿刺三维导航的软硬件方案.通过甲状腺自动超声扫查机器人获得了１组带有准确空间位姿信息的甲状腺超声图像,并且通过传统图像算法和深度学习方法分割出甲状腺组织的区域.此后通过点云重建和空间重建方案获得了甲状腺模型,并将超声模型与CT扫查模型及机械臂模型进行空间配准和数据融合,依此在软件界面为医生提供了穿刺手术的多视角三维空间信息,在减轻手术医师负担的同时提升了穿刺手术的精准度和成功率.通过实验分析了扫描控制算法和三维重建算法的可行性和稳定性,并验证了该三维导航系统的导航空间精度和响应速度.

关键词：自动超声扫查;三维重建;数据融合;甲状腺穿刺;手术导航

基金资助：医工交叉项目(YG２０１９ZDA１７ , ZH２０１８QNB２３);国家自然科学 基金面上项目 (６１９７３２１０ );上 海 市 科 学 技 术 委 员 会 项 目(１７４４１９０１０００);上海市黄浦区科研新项目(HKQ２０１８１０)