机器人辅助肾部分切除术中新型三维导航系统的评估

《Scientific Reports》：Evaluation of our new three-dimensional navigation system in robot-assisted partial nephrectomy

　　

摘要

为评估高精度导航系统的准确性，该系统可通过将三维肾脏模型投射到手术图像上，从而在肾部分切除术过程中选择器官变形最小的时刻进行操作。我们分析了在日本京都大学医院和神户市医疗中心综合医院接受肾部分切除术的29名患者的数据。利用DICOM数据生成肾脏和肿瘤的三维模型，而手术区域的3D点云则通过立体相机拍摄获得。对相机获取的点云进行了降噪处理。通过最近点迭代法实现计算机断层扫描生成的模型与相机获取的点云之间的配准，并以均方根误差来评估配准精度。我们研究了点云表面积以及相机到目标物的距离对配准精度的影响。未进行降噪处理时，配准误差的中位数为2.33毫米，而降噪处理后精度提升了1.83毫米。无论是否进行降噪处理，相机到目标物的距离越短，精度越高。在未进行降噪处理的情况下，点云表面积与精度呈负相关，但经过降噪处理后则未观察到显著的相关性。通过选择器官变形最小的时刻，我们证明了利用实际手术录像即可实现肾部分切除术中的高精度手术导航，这有助于更精准地定位肿瘤并保护肾功能。