1、材料，分钟后，印模材料开始凝固，这时将开始凝固印模拿开，这样就获得了骨骼几何形状。可以看出这种方法不用在骨骼表面上贴入标签，也不用再使用对人体造成伤害使用框架和针来进行标记，固定框架和针这手术过程因为框架固定在颅骨上，所以固定时必须先进行切开手术也可以省去，减轻了外科医生工作量。采用注册装置目主要有两个为印模材料提供个标准坐标系。为了保证注册装置里印模材料安全，在其圆柱体部分做了个型缺口，如图所示。这种结构保证了印模在旋转是安全性，还可以自由地组装和拆卸。为操作臂末端执行器辅助建立坐标系。为了识别注册装置相对坐标系，必须建立获得它位置和姿态系统化方法。目前采用方法是人工引导操作臂末端执行器尖端插入顶部槽中，如图所示，从图中可以看出，这个槽是专门设计，只允许尖端在个方向上插入，尖端插入后，在机器人空间中定义了印模和发病部位脊椎三维模型相对坐标。通过计算操作臂机械运动，可以得出末端执行器位姿即位置和姿态，再。
2、外文写附件外文资料翻译译文机器人辅助外科手术中骨骼注册法脊椎固定螺钉插入摘要骨骼注册法指是在个机械手臂协助下识别骨骼几何形状。这种方法适用于各种内部矫形固定，并且在脊柱体关节中插入螺钉来固定脊椎。这种方法是基于其所获得关于脊柱体图像信息。计算机辅助工程系统使用扫描仪对脊椎和用来固定脊椎印模来进行扫描，将扫描出来图片进行三维重构。通过这种重构，外科医生能做出术前计划，包括螺钉直径选择螺钉插入椎弓根方向进入点位置啮合长度。外科手术医生也可以根据三维图像来确定用来固定脊椎印模位置，通过个和这个印模紧密相连机械装置来定位内部病灶点位置，因而可以使操作臂末端执行器辨别整个脊柱体相对坐标，在理论上，假设脊柱与印模之间没有发生相对移动，则使用个五个自由度操作臂是可行。关键词机器人辅助外科手术矫形外科脊椎固定螺钉内部定位术前计划注册.引言机器人对制造业产生了重要影响，提高了生产效率和产量，但是对医疗行业还没有产生重大影。
3、，用射线成像处理技术来引导螺钉固定，但是，用射线成像处理技术来确定插入点位置容易引起误差，由此直接引起失误率高达.，间接引起失误率高达.。因此，指出张简单图像不能确定个给定直径螺钉穿过椎弓根最佳路径，而因该在椎弓根三维图像重构后再确定。最近，等人做了项关于在计算机辅助实现螺钉定位方法可行性研究，目标精度达到.，角度精度达到，传感器误差为.，三重构误差为.，这些数据都由专家测试完成。.机器人辅助外科手术相关资料机器人已经广泛地用于辅助外科手术中，其中有部分取得了很大成功。虽然临床上还没有使用机器人来辅助关节螺钉固定，但是有专家已经开发出种导航系统，这种系统不再用射线来导航，而且使用这种系统来导航后螺钉定位是十分准确，不会受到椎弓根皮层干扰。在这个复杂过程中，注册通过个脊柱标记器来完成，如果外科医生标记准确话，这个系统还将允许脊柱在手术中有小量偏移。在法国格勒诺勃大学，和在神经外科学多个领域使用了机器人，用。
4、插入。因此，理论上理想位置要精确地实现是很难事，因为能够用来插入螺钉空间十分有限，而且在这周围有大量血管组织和神经末梢。随着机械臂机器人使用，医疗器械行业力图达到高精度和程序控制自动化。在髋骨和膝盖骨替换手术脑部肿瘤切除手术等方面取得了些成就。近年来，机器人技术进步明显，精确度达到.，往复能力达到.。现在该项研究长期目标是为机器人辅助外科手术开发个系统化方法，其中在机器人协助下插入螺钉是最具有挑战性问题之。这个目标系统由以下部分组成个扫描系统，用来描绘出骨骼几何形状三维图像。个机械臂来协助完成螺钉准确插入。个计算机辅助工程界面，用来模拟出骨骼几何形状，并对手术路径做出规划。这个系统工具加强了外科医生对螺钉插入可控制性，可以帮助外科医生提高手术成功率，有利于降低医疗行业成本。.资料回顾因为这项研究内容涉及很多学科，这里将回顾两个主要部分相关资料第部分是与螺钉固定器械相关论述，第二部分是与计算机辅助外科手术。
5、邦政府技术研究所研制出了个成功用于外科手术机器人名叫，和介绍了这种立体成像机器人设计，它采用个扫描仪来定义轨迹，确定病灶点和机器人运动轨迹，然后计算从工具末端点到手术入路点最近可能距离在不伤害病患者情况下。在矫形手术领域，最著名可能要数了，它是个由图像导引外科手术机器人，用来帮助外科医生医生为髋骨假体移植手术打孔，该机器人曾在十多家中心医院进行了临床试验。现在，这个机器人系统在精度上又有了很大提高，使用框架法来固定股骨，将针头插入骨头中作为同步纠正参考和注册标记，其操作臂类型为。为了计算操作臂各关节点关节变量，使其按照规定路线运动，必须求出机械臂运动学反解，这个问题早在年就有人开始研究了。求机械臂运动学反解方法现在已经有了很多种，如代数转换法几何求解法双重矩阵法等。.坐标系统识别机器人辅助外科手术中最主要难点在于计算机对骨骼几何形状相对于机械臂固定坐标系识别。指出骨骼相对坐标有很多种识别方法，通过个可操。
6、。机器人在医疗行业中应用受到使用工具限制，这正是现在需要开发。与用于制造业机器人不同是，医用机器人对视觉效果和操作臂控制有更高要求，同时还需要能够提供详细术前模拟机会，这些方面都是外科医生十分感兴趣话题。本文所提到这种方法目在于开发出机器人注册和控制系统，使得机械操作臂能辅助外科医生安全地插入脊椎固定螺钉，对骨骼进行定位。注册指是在操作臂协助下完成对骨骼几何形状识别。这项研究是由爱荷华州大学生物力学实验室计算机辅助设计中心和退伍军人医疗管理中心委员会合作完成。在脊柱外科手术中，些脊柱仪器常用来矫正变形和固定受伤脊椎，这样可以提高愈合速度和质量，常用到脊柱仪器有挂钩金属丝螺钉等，其中脊椎固定螺钉是短弦定位最佳选择。脊椎固定螺钉精确插入是手术成功关键因素，插入时可以按照解剖标志插入，或使用荧光透视法插入，不过这样会使病人和手术小组人员都受到严重辐射，还可以通过过渡解剖椎弓根来增大插入空间，或者综合上述方法来。
7、通过矩阵变换就可以识别出注册装置相对坐标系。如图。．通过计算机实现两种模型匹配为了识别骨骼几何形状，必须将骨骼表面形状经过数字化处理后传入计算机中，这可以通过扫描仪来获得脊柱图像，这种扫描仪最小扫描厚度为.，图画出了骨骼几何形状外轮廓线。将所有剖面图像输入计算机辅助工程系统中，经过处理后系统可以输出脊柱整体图像，同时，印模图像也输入到系统中，系统也会重构出印模三维图像，如图所示。当脊柱和印模三维模型都输入到系统后，会在同屏幕上显示出来，因此必须建立这两个模型匹配标准。最简单种方法是在两个模型中都对脊椎上椎弓根进行识别，而且这种方法匹配精度很高。但是在许多情况下，医生手术时是第二次进入，脊椎有可能产生偏移，使得匹配程序延长。如果是这样话，必须通过脊柱体来识别印模外轮廓，这并非不可能做到，只是会加大手术难度。图描述了两个不同角度匹配画面该图种扫描仪每隔.扫描个剖面。可以看出扫描厚度越小，匹配精度就会越高。如。
8、没有象脊椎上椎弓根这样明显特征，也很实现定这样个高精度匹配。目前使用这种方法能够达到精度是.，此时扫描仪扫描时，剖面之间间距为.。.模拟脊椎固定螺钉放置个软件包括了以下几个部分计算机辅助工程系统，三维模型重构部分，操作臂运动学反解，操作臂路径规划以及剖面图像操作系统。另外，为了给外科医生指出螺钉插入准确位置，开发了个针对三维模型操作系统，可以从所有剖面图像中挑选出任意张进行操作。但是，钻头轨迹不是在张剖面图像平面内，而是由外科医生用系统在整个三维空间中画既定轨迹，然后，由系统将画出路径转化为操作臂各个关节相对值。图表示是将计算机代码写入计算机辅助工程系统瞬间，这些代码输入后，允许用户在工程图中显示出由外科医生画出钻头运动,,,,.,.,.,,,,,,,,,.,,,.,,,,,,,,,,,,,,.,,.,.,,,.,,.,附件外文原文复印件到椎弓根皮层干扰。在这个复杂过程中，注册通过个脊柱标记器来完成，如。
9、置个软件包括了以下几个部分计算机辅助工程系统，三维模型重构部分，操作臂运动学反解，操作臂路径规划以及剖面图像操作系统。另外，为了给外科医生指出螺钉插入准确位置，开发了个针对三维模型操作系统，可以从所有剖面图像中挑选出任意张进行操作。但是，钻头轨迹不是在张剖面图像平面内，而是由外科医生用系统在整个三维空间中画既定轨迹，然后，由系统将画出路径转化为操作臂各个关节相对值。图表示是将计算机代码写入计算机辅助工程系统瞬间，这些代码输入后，允许用户在工程图中显示出由外科医生画出钻头运动到椎弓根皮层干扰。在这个复杂过程中，注册通过个脊柱标记器来完成，如果外科医生标记准确话，这个系统还将允许脊柱在手术中有小量偏移。在法国格勒诺勃大学，和在神经外科学多个领域使用了机器人，用计算机对脑部进行三维重构，同时，外科医生输入运动轨迹参数，将机器人运动分解为连串连续直线动作。现在他们正致力于把这项技术扩展到脊椎外科手术中去。瑞士联。
10、作双向坐标匹配程序可以确定三到六个标志点相对坐标，从而得出整个骨骼相对于机械臂空间相对坐标。在他专著中提到，这种注册方法有个缺陷就是还是要用到比如针或是框架来固定股骨方位，在手术过程中，必须将标签贴在患者体内，并且这些标签在医疗图像中是可见。本文所提到骨骼注册法，不用贴入任何标签，也不需要对骨骼上具体点相对坐标进行精确识别。因此，这种方法减轻了病人痛苦，同时也降低了手术风险，减轻了外科医生压力。这种方法是基于脊柱体部分模型三维图像，而不是定义在个平面上。通过对不同种类材料实验，最终决定在骨骼注册法中采用种叫做型牙齿印模材料，这种材料由乙烯聚合而成，曾用于牙齿重构等学科。型材料具有低粘滞度，呈中性，对人体无毒害作用，而且在骨骼上更容易固定。通过在新鲜尸体上做实验表明这种材料在被移开时不会伤害到人体组织和损坏印模，这种材料被放置在个固定注册装置中。解剖开发病部位后，先将被解剖部分后面图像拍下来，然后再放入印。
11、及骨骼注册法相关论述。.脊椎固定螺钉插入螺钉插入后牢固程度与骨骼和脉络接触表面以及骨组织构造有关，从定位孔中流出来组织液可能会引起定位失效。因此螺钉定位稳定性取决于螺钉与骨骼之间摩擦力大小以及组织液流出量。最近有场关于脊柱讨论会，会上专门讨论了这种螺钉在脊柱外科手术中应用，另外还讨论了替换外科手术方法以及些脊椎固定螺钉定位器械。在年，指出当时关于矫形手术资料中并没有为螺钉定位打预备孔这课题。直到年到年间，才有两篇关于为螺钉定位打预备孔相关文献，在这两篇文献当中，都把人工钻孔技术与人工探针技术做了对比。脊椎固定螺钉用于脊椎骨折手术中来定位时会使愈合率比不使用医疗器械时提高将近。但是在使用时会出现各种各样问题，比如螺钉松懈滑出移位等，这样使手术变得更加复杂。在最近对个案例调查中，有.到.螺钉发生了松懈，这个比例根据螺钉位置和手术时间变化而有所不同。在对脊柱动手术时，脊椎固定螺钉通常放在胸椎下部和腰部皮层当中。
12、果外科医生标记准确话，这个系统还将允许脊柱在手术中有小量偏移。在法国格勒诺勃大学，和在神经外科学多个领域使用了机器人，用计算机对脑部进行三维重构，同时，外科医生输入运动轨迹参数，将机器人运动分解为连串连续直线动作。现在他们正致力于把这项技术扩展到脊椎外科手术中去。瑞士联邦政府技术研究所研制出了个成功用于外科手术机器人名叫，和介绍了这种立体成像机器人设计，它采用个扫描仪来定义轨迹，确定病灶点和机器人运动轨迹，然后计算从工具末端点到手术入路点最近可能距离在不伤害病患者情况下。在矫形手术领域，最著名可能要数了，它是个由图像导引外科手术机器人，用来帮助外科医生医生为髋骨假体移植手术打孔，该机器人曾在十多家中心中文字,单词，英文字符毕业设计论文外文资料翻译学院系机械工程学院专业工业工程姓名学号外文出处,附件.外文资料翻译译文.外文原文。指导教师评语翻译基本正确，中文叙述通顺签名年月日注请将该封面与附件装订成册。用。
参考资料：
（外文翻译）机器人辅助外科手术中的骨骼注册法脊椎固定螺钉的插入（外文+译文）