在医疗导航与机器人辅助手术的临床实践中,病人注册是衔接虚拟规划与真实手术的关键桥梁,其精度与效率直接关乎手术成败。传统方法依赖在影像与患者体表手动标记多点进行配准,流程繁琐、耗时较长,且可能带来辐射暴露风险。
近年来,结构光技术凭借其高精度与非接触特性,成为突破上述瓶颈的重要方向。目前,该领域主要演进为两种技术路径:一种是一体式集成方案,将近红外光学定位系统与三维扫描模块深度融合于单一设备;另一种是分体式设计,即扫描模块与跟踪系统相互独立,需借助扫描设备上的跟踪标志物进行坐标关联与数据同步。
深入分析可见,一体式结合的方案以其高度集成的系统架构,在精度、效率、稳定性及扩展性等多个维度展现出核心优势,正推动手术注册向更智能、更自动化的阶段演进。

原生统一,精度更高
一体式设计的优势,在于统一的坐标系。该设计将三维重建与光学定位追踪功能深度集成于同一硬件平台。不仅仅是简单的集成,而是将跟踪标志物数据和三维点云数据统一在同一坐标系。这从系统源头降低了分体式方案因多设备、多坐标系带来的反复标定与坐标转换误差,确保从扫描到配准的全程坐标一致,为医疗导航奠定了更可靠的空间基准,精度更高。
一键配准,重建更快
高度集成化设计提升了产品的操作便捷性与流程效率。一体式设备支持一键式操作,数秒内即可自动完成从点云扫描到术前影像配准的全流程,无需人工粘贴标记点。这不仅极大缩短了注册准备时间,使得急重症手术也能快速进入导航阶段,也简化了医护人员的操作复杂度,降低了学习成本。然而,分体式方案往往需要更复杂的准备与操作步骤,整体耗时更长。
天生稳定,维护极简
在系统稳定性与维护方面,一体式设计同样省心。由于摒弃了可分离的运动部件与需频繁充电的手持单元,系统有效规避了拆卸、移动或电量波动引发的坐标系矩阵漂移问题,既提升了长期运行的稳定性,又省去了跟踪与重建模块定期重新标定的繁琐流程,让临床应用更便捷省心。
扩展性强,使用方便
一体式方案具备更强的场景感知与扩展能力。它可实现远距离、大范围三维重建,实时获取手术区域的密集点云;结合智能算法,还能自动识别并聚焦目标解剖区域,同步完成重建、裁切与跟踪。这不仅为医生提供了更简单自由的操作空间和更好的体验,也为未来实现术中实时动态无标跟踪、手术机器人自主避障与路径规划等复杂的应用场景奠定了感知基础。
双重跟踪,独一无二
一体式架构融合了重建与追踪两大功能,使其能够同步实现患者人脸无标跟踪与手术器械的实时定位。“双重跟踪”能力为导航提供了更连续、更准确的空间信息支持,实现了对手术场景的完整感知。
技术落地,融合创新
艾瑞迈迪推出的高精全维导航系列(瑞瞳SE 3D、PRO、Ultra),正是基于一体式的架构优势,构建了以 “多源时空光场融合技术” 为核心的系统平台。该平台将实时三维重建与光学定位深度融合,拓展出实时动态跟踪、虚实融合、运动补偿、场景理解等独一无二的功能,在跟踪精度、帧率稳定性及动态响应等核心指标达到领先水平。
一体式并非简单的技术及功能叠加,而是通过系统级深度融合与原生设计,在精度、速度、稳定性和易用性上展现出独特优势。它精准地回应了临床对快速、精准、自动化注册的迫切需求,正在将医疗导航的术前准备环节推向一个更智能、更流畅的新阶段,并为医疗机器人的更高层次自主化发展奠定了坚实的技术基石。
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