基于三维数字图像相关的颅颌面术中骨块位姿自动跟踪关键技术研究

项目名称： 基于三维数字图像相关的颅颌面术中骨块位姿自动跟踪关键技术研究

项目编号： No.81400569

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 医药、卫生

项目作者： 刘筱菁

作者单位： 北京大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 在颅颌面手术中骨块就位操作决定术后效果,仅靠医生经验难以做到精确，图像引导技术能够一定程度提高骨块就位的精确性，应用日益广泛。但目前的导航系统无法显示骨块的三维形貌及其位置、姿态，只能进行“点”跟踪，且跟踪过程不能自动完成，需要医生使用探针手动交互，操作复杂，精度不稳定，手术时间长。 针对上述问题，本项目将对颅颌面手术环境下的双目立体成像和三维数字图像相关技术展开研究，突破算法实时性、鲁棒性两个技术瓶颈，实现颅颌面术中骨块自动位姿跟踪，建立一种新的图像引导模式。拟通过基于纹理的双目立体成像实现骨块的形貌获取和自动跟踪；通过降低算法冗余度和GPU并行计算提高系统的实时性；通过降噪、滤波、差值计算等手段提高算法的鲁棒性；通过医学实验测试系统的引导精度。 相关成果不仅可推广至骨科等其它专业的导航手术中，还可作为手术辅助机器人的精准作业提供理论和实验基础。

中文关键词： 颅颌面外科；图像引导的手术导航；双目立体视觉；三维数字图像向相关算法；

英文摘要： Image－guided surgical navigation has been increasingl popular in craniomaxillofacial surgery, including fracture reduction, orthognathic surgery and maxillofacial reconstruction. Commercially available systems are based on negative infrared tracking tech

英文关键词： Craniomaxillofacial surgery；Image-guided surgical navigation；Binocular stereo vision；three dimensional-digital imaging correlation(3D-D；