计算机辅助手术导航关键技术研究的开题报告.docx

计算机辅助手术导航关键技术研究的开题报告

一、研究背景和意义

随着医学技术的不断发展，计算机辅助手术导航已经成为现代医学领域中的重要应用之一。它通过将三维医学图像与手术器械进行结合，为外科医生提供了精确的手术定位、导航和实时监测的功能，使手术操作更加安全、精准和高效。

然而，在实际应用中，计算机辅助导航技术也面临着挑战和难点。例如，在手术中实时获取和处理大量的三维医学图像数据需要高效的算法和计算能力，同时还需要解决手术器械与图像坐标系的配准和匹配问题，以及实时监测手术过程中的变化等。

因此，开展计算机辅助手术导航关键技术研究，对于提高手术的精准度和安全性，提高医疗水平和质量，具有重要意义和广泛应用前景。

二、研究内容和方法

本次研究将从以下几个方面展开：

（1）三维医学图像的获取和处理技术研究。主要研究如何在手术中高效地获取和处理大量的三维医学图像数据，包括医学影像处理和模型重建等相关技术。

（2）手术器械与图像坐标系的配准和匹配技术研究。主要研究如何将手术器械的实际位置和图像坐标系进行配准和匹配，实现高精度的手术导航和定位功能。

（3）实时监测技术研究。主要研究如何在手术过程中实时监测手术器械的位置和形态变化，并自动调整导航路径和位置，实现手术导航的自动化和高效性。

在研究方法上，本次研究将采用计算机视觉、图像处理、医学成像等相关技术，通过实验和仿真等手段进行验证和测试。

三、预期成果和应用价值

本次研究的预期成果包括：

（1）基于计算机辅助导航的手术精准定位和操作系统原型设计与实现；

（2）三维医学图像获取和处理算法的优化和改进；

（3）手术器械与图像坐标系的配准和匹配算法的改进和完善；

（4）实时监测技术的研究和实现；

本次研究的应用价值包括：

（1）提高手术的精准度和安全性，减少手术风险和误操作；

（2）提高医疗水平和质量，为疾病的诊断和治疗提供更加精准的手段；

（3）促进医疗器械和设备的发展和应用。