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用于脊柱导航与机器人手术的光学跟踪

随着脊柱手术向机器人辅助流程、微创入路以及门诊手术中心(ASC)加速发展,OEM 正在构建需要在更复杂术式中实现亚毫米级精度的导航系统。NDI 的 Polaris 光学跟踪可提供实时 6DOF 位置与姿态数据,为开放式融合、微创融合(MIS)及畸形矫正的计算机辅助手术与机器人脊柱导航提供支持。

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、术中跟踪与系统级反馈连接到 OEM 集成的脊柱导航与机器人工作流程中。

卓越精度

亚毫米级精度可为 OEM 脊柱导航系统提供位置数据,支持骨准备与植入物置入等工作流程。Polaris 提供的位置数据可被 OEM 导航系统整合到术中流程中,用于融合、MIS 与畸形矫正等应用。

高速跟踪

低延迟性能面向脊柱机器人系统与术中影像的实时协同而设计。Polaris 以满足机器人路径执行、多节段构型规划以及同时跟踪器械、参考架与影像设备所需的速度输出位置数据。

大范围测量体积

测量体积可支持灵活的手术室(OR)布置,并在脊柱手术全过程保持器械、参考架与机器人组件的可见性。支持机器人手臂全范围运动、影像设备定位以及多节段构型工作流程。

深受打造新一代脊柱导航系统的 OEM 信赖

免责声明:个别客户体验。结果可能因 OEM 系统与临床应用不同而有所差异。

“我非常感谢 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。期待未来通过共同努力,实现更适配我们机器人平台的更先进技术。”

Jun Lee
CEO, Curexo Inc.

Polaris 机器人辅助手术脊柱导航

Polaris Vega 可集成到 OEM 脊柱机器人系统中,提供高速器械、解剖结构、影像与机器人组件跟踪,支持 OEM 系统在椎弓根螺钉轨迹执行、多节段构型规划以及机器人手臂协同等工作流程。

Polaris 在机器人辅助手术脊柱导航中跟踪的对象:

机器人组件

Polaris 可实时 6DOF 跟踪机器人底座与末端执行器,为机器人路径规划与导航式椎弓根螺钉置入提供位置反馈。

导航手术器械

跟踪手术钻、探针与螺丝刀等器械,以在椎体准备与螺钉置入过程中支持实时导航引导。

患者参考架

椎体参考架可在手术全过程中维持患者、机器人系统与导航规划之间的空间配准。

影像设备

跟踪术中影像系统(CT、O-arm、3D C 臂),以在多节段构型中维持配准与对位校验。

推荐的机器人辅助手术脊柱导航产品

NDI Polaris Vega XT optical tracker

Polaris Vega® XT

在大测量体积内提供高速、低延迟且具亚毫米级精度的光学跟踪。面向需要同时跟踪机器人手臂、器械、参考架与影像设备的多组件机器人工作流程而设计。

NDI Polaris Vega VT optical tracker

Polaris Vega® VT

集成高清摄像的光学跟踪系统。可在机器人辅助手术脊柱导航中同时支持可视化工作流程与增强现实叠加,并提供实时位置跟踪。

Polaris IRED active marker held between gloved fingers.

Polaris IRED 有源标记点

可重复使用、低外形的有源标记点,用于跟踪机器人底座与末端执行器;在脊柱手术的铺单遮挡下仍可保持可见性。

Polaris Radix Lens marker held between gloved fingers.

Polaris Radix™ Lens

可擦拭的被动式回归反射标记点,可抵抗血液与骨屑污染;同时支持机器人与计算机辅助手术脊柱工作流程。

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

Polaris Accuracy Assessment Kit™ (AAK)

便携式、按需的 Polaris 光学跟踪器精度验证工具。支持在制造现场、临床环境或研究场景中进行日常精度检查。

Polaris 计算机辅助手术脊柱导航

Polaris Lyra 可集成到 OEM 脊柱导航系统中,提供实时器械与解剖结构跟踪,支持椎体配准、导航器械引导以及在 OEM 导航系统内的植入物定位等工作流程。

Illustrative rendering of an optical tracking workflow showing a clinician holding a handheld instrument with passive marker spheres above a patient model, with a reference tool array positioned on the back, an overlaid spine visualization, and a monitor displaying anatomical imagery.

Polaris 在计算机辅助手术脊柱导航中跟踪的对象:

导航手术器械

Polaris 可实时 6DOF 跟踪手术钻、探针与螺丝刀等器械,为 OEM 导航系统在椎弓根螺钉轨迹与置入工作流程中提供位置数据。

患者参考架

固定在椎体解剖结构上的参考架可提供稳定坐标系。Polaris 对其进行跟踪,以在手术全过程中维持患者与导航系统之间的空间配准。

影像设备

Polaris 可跟踪术中影像系统(CT、O-arm、3D C 臂)与患者解剖结构之间的空间关系,支持配准与对位校验。

荐的计算机辅助手术脊柱导航产品

NDI Polaris Lyra optical tracker.

Polaris Lyra®

紧凑型光学跟踪器,可安装于推车或手术床。以面向 ASC 与空间受限手术室环境的机身尺寸提供亚毫米级精度。支持跟踪手术器械、解剖参考架与植入导向器。

Polaris Radix Lens marker held between gloved fingers.

Polaris Radix™ Lens

可擦拭的被动式回归反射标记点,可抵抗骨切削与植入物置入过程中血液与骨屑造成的污染,专为脊柱手术室环境下的稳定可见性而设计。

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)

便携式、按需的 Polaris 光学跟踪器精度验证工具。支持在制造现场、临床环境或研究场景中进行日常精度检查。

正在构建新一代脊柱导航系统?

联系我们的产品集成团队,协助您为导航或机器人系统架构选择合适的 Polaris 跟踪配置。

常见问题:用于脊柱导航的光学跟踪

为什么跟踪在脊柱手术中很重要?

脊柱手术(尤其是椎弓根螺钉置入)需要毫米级公差,而位置精度是 OEM 导航系统在成品设备设计中需要明确规定并验证的关键技术参数之一。连续的跟踪数据是 OEM 系统用于在其经验证的系统架构中实现实时位置反馈的输入之一。随着机器人辅助手术普及、手术向门诊手术中心(ASC)转移,以及构型变得更复杂(多节段、畸形矫正、MIS),OEM 对更高精度、更低延迟、抗污染标记点、与术中影像集成以及更紧凑的系统设计提出更高要求。因此,跟踪技术的选择成为脊柱导航与机器人平台开发中的基础决策。

NDI Polaris 光学跟踪支持 OEM 开发用于开放式脊柱融合(TLIF、PLIF)、微创脊柱融合(MIS)、畸形矫正(脊柱侧弯、后凸)以及创伤固定的导航与机器人系统。导航主要用于涉及椎弓根螺钉置入和脊柱稳定内固定的术式。

针对机器人脊柱工作流程,NDI 推荐 Polaris Vega XT 或 Vega VT,可在大测量体积内提供亚毫米级跟踪。Polaris IRED 有源标记点支持在手术铺单遮挡下跟踪机器人底座与末端执行器;Polaris Radix Lens 标记点可在钻孔与螺钉置入过程中抵抗污染。

针对机器人脊柱工作流程,NDI 推荐 Polaris Vega XT 或 Vega VT,可在大测量体积内提供亚毫米级跟踪。Polaris IRED 有源标记点支持在手术铺单遮挡下跟踪机器人底座与末端执行器;Polaris Radix Lens 标记点可在钻孔与螺钉置入过程中抵抗污染。

Polaris 光学跟踪提供实时位置数据,可支持与 CT、O-arm、3D C 臂等术中影像系统的配准与对位。跟踪系统在手术全过程中协调影像数据、患者解剖结构与手术器械之间的空间关系。

Polaris Lyra 面向紧凑型手术室环境而设计。其可床旁安装的形态可减少占地、支持快速部署,并在 ASC 场景中仍可提供导航式椎弓根螺钉置入所需的亚毫米级精度。

是的。Polaris Radix Lens 标记点为可擦拭的回归反射标记点,经过设计可在钻孔与椎弓根螺钉置入过程中抵抗血液与骨屑污染。这种抗污染特性有助于在脊柱手术全过程中保持跟踪可见性与可靠性。

可以。Polaris Vega XT 可在大测量体积内提供稳定的亚毫米级跟踪,支持需要在多个椎体节段范围内保持精度的多节段脊柱构型。系统可在复杂的多节段术式中同时跟踪机器人手臂、器械、参考架与影像设备。

Polaris AAK 是一套便携式工具,可按需验证 Polaris 光学跟踪器的精度。它支持在制造现场、临床环境或研究场景中进行日常精度检查,帮助在对精度要求极高的脊柱术式中维持对亚毫米级精度的信心。

NDI 同时提供 Polaris 光学跟踪与 Aurora 电磁跟踪技术。对于脊柱导航与机器人辅助手术,Polaris 光学跟踪因其亚毫米级精度以及在手术环境中跟踪器械与机器人组件的适用性而更为推荐。Aurora 电磁跟踪常用于视线可能被遮挡的应用场景。