医疗器械中的红外追踪应用强的离谱

摘要：红外追踪技术的应用最早可以追溯到21世纪初，当时国外就有相关的医疗设备进入国内，其高精度，高稳定性一直都受各大医学机构的追捧。而要想完全释放红外追踪的强大性能指标需要三大要素：光学追踪设备，核心图像处理器以及强适配的软件算法。

作为近些年来有源类设备的最大发展方向之一，红外追踪一直饱受投资机构和市场的欢迎，而我们现在常见的手术机器人就是红外追踪的最大产物之一。

红外追踪技术的应用最早可以追溯到21世纪初，当时国外就有相关的医疗设备进入国内，其高精度，高稳定性一直都受各大医学机构的追捧。而要想完全释放红外追踪的强大性能指标需要三大要素：光学追踪设备，核心图像处理器以及强适配的软件算法。

作为目前已经走在红外追踪的世界前列国家之一，对于这三大要素的发展自然也走在世界前列，接下来我们将从技术原理，三大要素与设备的关联性做详细介绍。

这里的技术原理我们仅从医械角度分析。

在医疗领域，光学追踪设备一般用于保障手术的高精度，例如前面本人有写过一篇关于口腔种植的文章，部分术式的备洞就需要对精度进行绝对的把握，那接下来我们索性就以口腔种植为例。

光学追踪过程中不仅需要以上三大要素，还需要一些“原材料”，而这个原材料我们一般指的是“医学图像”。

流程如下：

由于这个流程图是自己做的，可能看起来比较模糊，所以在这里给大家简单介绍一下：首先需要患者拍摄CT，同时将CT导入到设备之中后，用其专用的软件对其进行设计。设计的内容包括：你准备种哪颗牙？你的牙选什么样类型的植体，植体种植后它在你牙槽骨中的具体位置，还有你在种植过程中准备用哪些钻头？当然，这还少不了设计“配准点”，因为这决定后续是否能够将手术方案拟合到患者口腔的关键。

而后续的注册分为两步，一是注册种植机器，其一般会在种植器械上安装“光学定位元件”用于被光学追踪设备识别，结合软件和专用校正配件，系统能够直接识别种植器械在空间中的相对位置，如果是种植机的话，它能够准确识别后续钻头的中轴线、长度和角度信息。

二是拟合手术方案和患者实际口腔环境，该步骤同样需要用到专用的“光学定位元件”，只不过这时候需要患者也佩戴一组光学定位元件，随后使用专用校正工具和原先设计的“配准点”进行重合点击，如此这般完成口腔环境和手术方案的拟合。

完成注册后即可正常进行导航，这类设备我们可以做个比喻：手术工具类似于咱们现在进行汽车导航的GPS定位，手术方案类似我们规划好的行进路线，种植体位置类似于咱们的目的地。

只不过相较于咱们常识中的汽车导航，其精度是能够达到毫米级别。

光学追踪设备

该配件决定整体设备的上限，根据目前市场情况，光学追踪设备精度最高的为加拿大NDI，精度能够达到0.09mm，其次是国内艾目易，艾瑞麦迪等后起之秀，进度也能达到0.1mm。

该设备不仅决定设备的最高精度，也决定使用场景，例如根据其稳定采集视野的范围，决定了医用器械在距离光学追踪设备距离范围能够正常使用，其次也决定了在多大的空间范围内能够正常使用，例如有的使用范围是在800-1600mm距离的1000*1000*800mm³空间内都能正常使用，但有的智能在700-900距离的500*600*200mm³的空间内正常使用。

核心图像处理器

所谓核心图像处理器其实就是咱们说的工业电脑，它需要同步处理光学追踪设备所采集的图像，并呈现在显示器上，如果配置不够很容易导致设备在使用过程中出现长时间卡顿等现象。而且在前期的手术方案规划时，没有足够的算力是无法对图像进行良好的处理。