| CT导航下的机器人辅助穿刺定位方法 |
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| 引用本文： | 陈光彪,付庄,张铁锋,沈运,王尧,施韦伊,费健. CT导航下的机器人辅助穿刺定位方法[J]. 西安交通大学学报, 2019, 0(4) |
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| 作者姓名： | 陈光彪 付庄 张铁锋 沈运 王尧 施韦伊 费健 |
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| 作者单位： | 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;上海市宝山区大场医院;上海交通大学医学院附属瑞金医院 |
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| 摘 要： | 针对机器人辅助穿刺中病灶定位系统价格昂贵、穿刺针全向定位机构结构复杂等问题,分别提出了CT导航下病灶定位方法和穿刺针全向定位方法。基于坐标变换理论,病灶定位方法由3个不共线标记点在CT和机器人坐标系的坐标数据辨识出2个坐标系之间的位置关系,然后由CT下的病灶坐标实现病灶在机器人下的定位。全向定位方法结合病灶的定位结果和机器人运动学,通过软件控制实现穿刺针在调整自身姿态时仍始终指向所定位病灶位置,为病灶穿刺提供安全的进针点和入刺角度。搭建含UR机械臂的6-DOF辅助穿刺系统,并在CT导航下对患者模型进行病灶和穿刺针的定位实验,实验结果表明:病灶定位误差在3 mm以内,与基于5个标记点的最小二乘病灶定位法精度相当,但定位效率提高约40%,其中病灶定位方法计算误差为1.43 mm,证明利用软件代替复杂机构的穿刺针全向定位方法是可行的。本文建立的病灶及穿刺针定位方法有效、准确,可为后续病灶自主定位和穿刺针路径规划提供理论基础。
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| 关 键 词： | 机器人辅助穿刺 CT导航 病灶定位 全向定位 |
Robot-Assisted Puncture Positioning Methods under CT Navigation |
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