ADI公司IMU支持精密手术导航
2011-09-19 15:04:20   来源：微迷   评论：0   点击：

存在问题：

手术仪器，无论是纯被动式还是电子辅助式，在不同的医生和工作条件下都必须提供高精度和一致性。医生疲劳、程序异常、设备磨损，甚至因为成本问题而缺乏适当的精密设备或工具，都可能影响手术的正确施行、术前术后舒适度和恢复时间。在膝关节置换(TKA)等手术程序和其它精密手术中，光学检测及其它冗余测量和导航技术的使用已经普及。现有的方法，无论是使用纯机械对准还是带光学导航的计算机辅助设备，仍然存在精度限制，包括视线阻挡问题。

解决方案：

典型的手术仪器必须管理多种输入，包括外科医生、刀具、病人独有的特征以及传感器或对准辅助工具的输入。高性能惯性传感器与光学和其它导航技术相结合，不仅能提供冗余，而且能提高手术仪器在不同条件和动态条件下的精度，典型系统使用可靠的卡尔曼滤波算法来随时利用适当的传感器输入，具体取决于环境条件以及医生和病人的独特情况。此类传感器最好是小尺寸、低功耗、高集成度的器件，以便用在受限的空间中，不致于显著增加设备开销。

通常使用全惯性测量单元(IMU)，它通过综合运用三个加速度计(线性运动)和三个陀螺仪(轴向运动)来支持6自由度测量。IMU能够精确跟踪操作员的手部运动，将遥控(操纵杆)运动转化为仪器运动，或者利用反馈/控制环路中的惯性传感器自动引导仪器沿着预定路径运动。

ADI公司生产的ADIS16334是业界最紧凑的、高稳定度的惯性测量单元，集成了大量电子器件，适合构建包括惯性和光学的综合手术导航系统。

ADIS16334特性：
• 动态范围: ±300°/秒，±5 g
• 宽带宽: 330 Hz
• 角向随机游动: 1.85°/sqr(hr)
• 灵敏度温度系数: 50 ppm/℃
• 标准SPI接口
• 可编程滤波和诊断功能
• 报价: 336.00美元/片
ADIS16334现已试产，可提供样片。