Introduction

超声具备实时成像、无辐射等优点，可与机器人结合，实现实时动态引导，但针对软组织结构复杂、边界模糊、分辨率低等临床难点， 存在诸多技术需要攻克。同时，考虑超声的看不见、看不清等问题，结合核磁等高分辨率影像，实现多模态影像融合。

实验室开发了兼容多种格式的影像获取模块，可实现超声、核磁等不同模式影像的读取、传输与管理。针对超声影像低对比度、 低信噪比的问题，研究多尺度形态学相结合的预处理方法，建立梯度与结构元素的关系，对超声、核磁图像噪声进行修正，根据 步进断层信息，结合表面与体像素重建方法，开展前列腺三维重建，使手术精准安全，提高可信度。

针对单一模态医学成像对于人体组织器官信息成像的局限性，实验室基于多角度的多模态影像融合方法，建立软组织变形数学模型， 实现超声与核磁影像的弹性配准，研发基于经直肠超声（TRUS）/核磁共振（MRI）影像融合的软件，支持交互式组织器官与可疑病灶 的选取。并利用不同模态影像的互补性，从多种层面提供病灶区域及其周围区域的更多信息，提高临床诊断的准确性。考虑穿刺针弯 曲模型，提高动态控制方法，实现靶点动态跟踪与精准穿刺。研发超声与多模态影像融合的手术导航系统。可用于泌尿外科、神经外 科、脊柱等领域。

主要应用领域

• 完成泌尿外科、胸腹盆腔等多款手术机器人研发，可用于前列腺穿刺、肝胆穿刺、乳腺穿刺。
• 完成经自然腔道的灵巧操作柔性臂，与精准器械融合，可经自然腔道完成前列腺增生切除、膀胱肿瘤切除。