肝脏介入治疗图像导航系统及其关键技术的研究

由于软组织容易变形和移动，使得肝脏介入治疗图像导航面临着几个关键技术难点。为了解决这些问题，本研究拟综合利用CT图像的成像质量及二维超声图像的实时性优点，进行术前CT成像和术中超声监控，并以基于互信息及自由变形模型的非刚性图像配准方法来实现术前和术中图像间配准。为提供医生临场感，采用术中增强现实技术来实现图像导航的介入治疗，其中需实现一个可靠的定位机制；为此，使用光学定位和电磁定位相结合的混合定位方法对各个子系统进行标定，采用双照相机跟踪显示屏、用户视点和病体，用电磁定位器跟踪导管，最后将两者归准到同一坐标系统。最后，我们将集成阶段性研究成果，实现一个射频消融治疗肝脏肿瘤的图像导航机器人系统，并使其具有术前计划、术中操作及术后评估等功能。