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裸眼三维透视导航装置
2015年09月19日

小时候,《哆啦A梦》是我最喜欢的动画片。每天放学,我总是先守在电视机前,等待这一天的哆啦A梦拿出新的神奇道具帮助大雄解决他的日常烦恼。我多希望能有一个像哆啦A梦一样的神奇口袋!这种对超能力的幻想伴随着我的整个童年。翻翻过去的作文本,里面的作文常常是“如果我能飞翔”、“假如我有一双透视眼”这类的科幻小文。

童年对超能力的幻想来源与对现实问题的无奈,但那时至少还有无所不能的父母可以依靠。脱离父母独自生活后,我才真正体会到生活中存在种种的不便利。当遇到无法自己独自解决的问题时我常常企望,如果我也能有一些超能力就好了。

对超能力带来的便利,医生们的渴望恐怕比普通人强烈得多。其中,透视眼应当是手术台上的医生最希望获得的超能力。如果医生能拥有一双透视眼,就能够准确地判断患者组织的病变程度;如果医生能拥有一双透视眼,就能够在手术中精确地避开动脉、神经等重要区域;如果医生能拥有一双透视眼,就能够在手术中精确地切除目标组织……如果医生能有一双透视眼,复杂的手术操作就能够像搭积木一样简单明了。

近几年,科学家们正在逐步实现“透视眼”这种构想,提出能够将虚拟图像与现实场景融合的增强现实技术。在此基础上,清华大学国家“千人计划”廖洪恩教授团队(微创诊疗与三维影像实验室)研发出立体空间透视融合智能手术机器人导航装置。这种装置能够在手术中将三维影像(患者的三维解剖图像和手术器械)实时地呈现在患者体内对应部位,以帮助医生精确定位手术器械位置,规避危险区域。

该手术导航技术中的三维图像通过立体全像技术获得。作为一种真三维裸眼立体显示技术,立体全像(Integral Videography)能够在无辅助定位与显示装置的条件下显示全视差三维立体图像。利用立体全像技术显示全真彩色高视觉舒适度的裸眼三维立体影像。研制的医学信息空间透视融合显示装置将用于微创机器人手术的立体空间透视导航,在原有位置显示被观察对象的内部结构,实现了对患者器官的“透视”显示,为实现智能化手术机器人治疗提供崭新的方案。

在立体空间透视融合智能手术机器人导航装置的引导下,能够进行微创精确诊断和准确治疗,提高治愈率和患者的生命质量。该技术为将来微创医疗的发展,以及提升我国医疗器械产业的竞争力提供一个新的方向。

如果您希望进一步了解“基于三维医学影像的微创手术导航技术”,欢迎参观我们的展区(3D-透视未来医疗)。同时也可以扫描二维码关注我们实验室的主页。

清华大学微创诊疗与三维影像实验室