HIT Webinar | [李东远 上海交大] 一种融合呼吸补偿的无辐射肺结节定位图像引导机器人系统的研究与临床验证

一种融合呼吸补偿的无辐射肺结节定位图像引导机器人系统的研究与临床验证

北京时间2025年8月1日晚上20:00

#腾讯会议:482-711-990

肺结节的精准术中定位是胸外科微创手术中的关键环节，术中对直径2cm以内肺部小结节的定位。极具挑战。传统依赖CT引导的穿刺定位方法虽具一定精度，但常面临辐射暴露高、呼吸等生理运动误差及操作流程繁琐等局限性。为此，本研究提出了一种融合图像引导与运动补偿的智能手术机器人系统，旨在实现肺结节的术中无辐射、快速、稳定且高精度定位。该系统在术前基于低剂量C砖据完成个体化胸部三维重建与穿刺路径Pareto优化规划，充分考虑穿刺角度、路径长度及临近关链解剖结构等临床约束条件。在术中，通过光学跟踪系统获取胸壁表面点云，并结合自适应变分模态分解(VMD)算法进行呼吸驱动下的点云漂移补偿;随后，利用改进的ICP算法实现高精度的图像-患者配准;协作式机械臂根据配准结果进行穿刺路径约束与引导操作。系统性能通过仿真模型、志愿者实验及初步临床试验进行系统性验证，结果表明，该方法在目标点误差(TPE)、角度误差(AE)等指标上均达到临床应用标准，并显著降低了术中操作时间、穿刺次数和辐射暴露，展现出良好的实用性与推广前景。特别是在视频辅助胸腔镜手术(VATS)与术中穿刺活检等场景中具备高度适应性。此外，为构建智能化、低创伤、无辐射的新一代胸外科导航系统，本研究还探索了结合生成式人工智能模型(RDDM)实现非接触、无标记的自动化配准方案。 END