基于结构光的扩张鼻内腔脑外科手术三维影像重建技术研究

作为一种有效的脑瘤治疗手段，扩张鼻内腔脑外科手术(EEN)利用将内窥镜和外科手术设备导入鼻腔的方式，查找出脑瘤的精确位置并加以切除。EEN的实施需要内镜影像导航系统的有效指引。目前的导航系统由于不能从获取的图像中恢复三维场景而致使导航偏差最大可达2厘米左右，医生往往需要尝试接触组织表面以感受深度距离，或依靠个人经验做出主观判断。精确的EEN三维可视化场景重建技术将会显著提高外科医生手术操作的灵敏性和脑瘤定位的准确性，具有重大的医学应用价值。在本项目研究中，我们拟利用结构光三维视觉技术，针对EEN的医学和光学特点，在原来的刚体内窥镜通道内增加一个结构光通道，设计满足空间约束条件的结构光生成系统，并研究能够有效获取三维脑底组织信息的结构光三维视觉和3D重建算法；之后，我们将进一步利用各种绘制技术实现三维数据的可视化，并在此基础上构建一个测量精度为100-200微米的EEN三维影像重建实验平台。