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用于骨科导航与机器人手术的光学跟踪

随着骨科手术向机器人辅助流程和门诊手术中心(ASC)转移,OEM 正在构建对更高精度、更低延迟以及更紧凑外形尺寸提出更高要求的导航系统。NDI 的 Polaris 光学跟踪可提供实时、亚毫米级的 6DOF(六自由度)位置与姿态数据,支持髋、膝与肩关节置换(关节成形术)的计算机辅助手术导航与机器人导航。

OEM 借助 Polaris 光学跟踪覆盖导航、机器人与 ASC 工作流程

Polaris 提供实时位置数据层,将术前规划、术中跟踪以及系统级反馈连接到 OEM 集成的骨科导航与机器人工作流程中。

可靠的性能

在真实手术室(OR)环境中实现稳定跟踪,旨在支持一致的性能并尽量减少工作流程中断。Polaris 在完整的骨科手术范围内持续提供准确的位置数据,从常规初次手术到复杂翻修手术均适用。

一致的精度

亚毫米级跟踪,旨在为支持骨准备与植入物放置流程的 OEM 骨科导航系统提供位置数据。Polaris 提供亚毫米级位置精度,OEM 导航系统可将其用于支持髋、膝与肩关节置换(关节成形术)的术中决策。

更快的集成,可扩展的设计

支持在导航与机器人辅助工作流程中实现高效的系统开发与扩展。与 Polaris 的一次跟踪合作即可让 OEM 获取覆盖多种产品的组合:适用于 ASC 的紧凑型光学跟踪器、高速机器人跟踪以及抗污染标记点。

深受打造新一代骨科导航系统的 OEM 信赖

免责声明:个别客户体验。结果可能因 OEM 系统与临床应用而异。

“我们正在证明:在外科解决方案中将主动机器人与 NDI 跟踪系统集成,可以为用户和患者带来非凡体验。我很感谢 NDI 可靠的质量体系,以及对我们研发与销售活动的积极支持。”

Jun Lee
CEO, Curexo Inc.

Polaris 机器人辅助骨科导航

Polaris Vega 可集成到 OEM 骨科机器人系统中,提供高速的器械、解剖结构与机器人组件跟踪,用于支持 OEM 机器人工作流程中的引导式骨切削/骨准备、路径规划与术中关节评估。

Robotic surgical arm performing a knee procedure, with a tracking reference frame on the patient’s leg and a monitor displaying knee X-ray imaging.

Polaris 在机器人辅助导航中跟踪的对象:

机器人臂组件

Polaris 以实时 6DOF 跟踪机器人基座与末端执行器,为机器人路径规划与引导式骨切削/骨准备提供位置反馈。

手术器械

跟踪切割工具、锯与评估器械,以在骨准备与关节评估过程中支持实时导航引导。

患者解剖参考阵列

骨性解剖结构上的参考阵列在整个手术过程中维持患者、机器人系统与导航计划之间的空间配准。

植入物对位工具

在植入物放置过程中跟踪试模组件与对位导向工具,以支持对组件方向与就位的验证。

推荐的机器人辅助骨科导航产品

NDI Polaris Vega XT optical tracker

Polaris Vega XT

在大测量体积范围内提供高速、低延迟的光学跟踪,并具备亚毫米级精度。专为需要实时协调器械与机器人组件的动态机器人工作流程而设计。

NDI Polaris Vega VT optical tracker

Polaris Vega® VT

集成高清视频的光学跟踪。支持可视化工作流程与增强现实叠加,并与机器人辅助骨科导航的实时位置跟踪并行使用。

Polaris IRED active marker held between gloved fingers.

Polaris IRED 主动标记点

可重复使用、低外形的主动标记点,用于跟踪机器人基座与末端执行器。在涉及机器人臂运动的手术过程中提供一致的可见性。

Polaris Radix Lens marker held between gloved fingers.

Polaris Radix™ Lens

可擦拭的回归反射被动标记点。可抵抗血液与骨屑污染。可在同一产品线内同时支持机器人与计算机辅助工作流程。

Person in black scrubs holding a Polaris Accuracy Assessment Kit with two four-marker rigid body tool arrays mounted on a black shaft.

Polaris 精度评估套件(AAK)

用于 Polaris 光学跟踪器的便携式按需精度验证工具。支持在制造车间、临床环境或科研场景中进行例行精度检查。

Polaris 计算机辅助骨科导航

Polaris Lyra 可集成到 OEM 骨科导航系统中,提供实时器械与解剖结构跟踪,为 OEM 导航系统工作流程中的骨准备、植入物放置与关节评估应用提供位置数据。

Computer-assisted orthopaedic navigation setup with an optical tracker and cart-based display showing pelvic imaging.

Polaris 在计算机辅助导航中跟踪的对象:

手术器械

Polaris 以实时 6DOF 跟踪切割导板、锯以及手持器械,为导航系统提供位置数据,用于引导骨切削/骨准备并验证切割精度。

患者解剖参考阵列

固定于骨性解剖结构上的参考阵列提供固定坐标系。Polaris 跟踪这些阵列,以在整个手术过程中维持患者与导航系统之间的空间配准。

植入物定位导向工具

在植入物放置过程中,Polaris 跟踪对位工具与试模组件,提供位置数据以支持组件方向、就位深度以及整体对位验证。

推荐的计算机辅助骨科导航产品

NDI Polaris Lyra optical tracker.

Polaris Lyra

紧凑型光学跟踪器,可安装于推车或床旁。以适用于 ASC 与空间受限手术室环境的外形尺寸提供亚毫米级精度。支持跟踪手术器械、解剖参考阵列与植入物导向工具。

Polaris Radix Lens marker held between gloved fingers.

Polaris Radix™ Lens

可擦拭的回归反射被动标记点。可在骨切削/骨准备与植入物放置过程中抵抗血液与骨屑污染。面向骨科手术室环境,提供可靠可见性。

Person in black scrubs holding a Polaris Accuracy Assessment Kit with two four-marker rigid body tool arrays mounted on a black shaft.

Polaris 精度评估套件(AAK)

用于 Polaris 光学跟踪器的便携式按需精度验证工具。支持在制造车间、临床环境或科研场景中进行例行精度检查。

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常见问题:用于骨科导航的光学跟踪

为什么跟踪在骨科手术中很重要?

骨科导航与机器人辅助手术依赖实时、高精度的位置数据,以引导骨切削/骨准备、支持植入物对位并实现术中关节评估。如果没有连续的跟踪数据,OEM 导航系统就无法提供实时位置反馈,外科决策将不得不依赖手工测量与目视估计。随着影像引导手术在膝、髋与肩关节置换(关节成形术)中的采用率不断提高,且越来越多手术向门诊手术中心(ASC)转移,OEM 面临对更高跟踪精度、更低延迟、抗污染标记点以及足够紧凑、适用于 ASC 环境的系统设计的更高需求。这些要求使得跟踪技术的选择成为导航与机器人平台开发中的基础性决策。

NDI Polaris 光学跟踪支持 OEM 开发用于初次与复杂髋、膝、肩关节置换(关节成形术)的导航与机器人辅助系统。这包括全膝关节置换术(TKA)、单髁膝关节置换术(UKA)、全髋关节置换术(THA)、全肩关节置换术(TSA)、反肩关节置换术以及翻修手术。

计算机辅助导航系统将光学跟踪数据作为输入之一,用于在骨准备与植入物放置过程中显示实时位置信息。机器人辅助导航在流程中加入机器人臂,并使用同样的跟踪数据来支持引导式切削、动态关节评估以及机器人路径规划。两者都依赖光学跟踪系统提供的准确、实时 6DOF 数据。

NDI 推荐使用 Polaris Vega XT 或 Vega VT,在大测量体积范围内实现高速、亚毫米级跟踪。Polaris IRED 主动标记点支持对机器人基座与末端执行器的跟踪;Polaris Radix Lens 标记点在骨切削/骨准备过程中可抵抗污染。

NDI 推荐使用 Polaris Lyra,其紧凑设计可安装于推车或床旁,并搭配 Polaris Radix Lens 标记点。该配置面向 ASC 与空间受限手术室环境,同时保持亚毫米级跟踪精度。

Polaris Lyra 在设计时充分考虑了 ASC 的限制。其紧凑外形支持推车或床旁安装,可适配 ASC 手术室更小的空间占用,同时提供关节置换导航所需的同等亚毫米级精度。

是的。Polaris Radix Lens 标记点为可擦拭的回归反射标记点,专为在骨切削/骨准备与植入物放置过程中抵抗血液与骨屑污染而设计。该抗污染能力有助于维持跟踪可见性与可靠性。

NDI 光学跟踪可为手术器械、患者解剖参考阵列、植入物定位导向工具,以及(在机器人工作流程中)机器人臂组件(包括基座与末端执行器)提供实时 6DOF 位置与姿态数据。具体跟踪对象取决于 OEM 的系统设计与临床应用。

NDI 同时提供 Polaris 光学跟踪与 Aurora 电磁跟踪技术。对于骨科导航与机器人辅助手术,推荐使用 Polaris 光学跟踪技术,因为它具备亚毫米级精度,适用于在手术环境中跟踪器械与机器人组件。Aurora 电磁跟踪适用于视线被遮挡的应用场景。

Polaris AAK 是一套便携式工具,可实现对 Polaris 光学跟踪器精度的按需验证。它支持在制造车间、临床环境或科研场景中进行例行精度检查,帮助在对精度要求严苛的骨科手术中维持亚毫米级置信度。