Brainlab 如何利用三维视觉实现病人的准确定位

放射治疗，或称放疗，是一种非侵入性的医疗方式。由于此疗法能够控制细胞生长和缩小肿瘤，因此通常被用作治疗癌症。该疗法使用由直线加速器提供的电离辐射，以破坏恶性组织的遗传物质并阻止细胞进一步分裂。辐射束的瞄准和校准必须准确，因为有时健康的、极其重要的组织与恶性组织之间只有几毫米的距离，所以要密切跟踪病人的位置。

放疗概况

克服高精度医学治疗的挑战

尽管放射治疗是一种常见的治疗方式，但它并非没有挑战。所需的精确程度对治疗过程中可使用的设备造成了限制。幸运的是，新技术正在被引入，旨在更好地帮助医务人员进行治疗，为病人提供更好的护理。

这种技术进步的一个例子是由全球医疗硬件和软件供应商 Brainlab 开发的创新定位和监测系统。这个独特的系统结合了 Brainlab ExacTrac® 动态系统和康耐视的 3D-A5060 相机的功能，使其能有效地用于高精度应用，因为它能够：

• 捕捉病人身体的高分辨率三维表面图像
• 避开视场中的障碍物
• 将热成像和立体 X 射线图像与三维表面图像合并起来 

综合解决方案解决了复杂的问题，提供了亚毫米级的精度

ExacTrac Dynamic 是一种自动图像引导的放疗系统，能够精确地定位病人。在放疗过程中，该系统通过热成像摄像机实时跟踪病人的位置，并使用立体 X 射线进行内部验证（骨骼解剖结构）。ExacTrac Dynamic 能够防止病人无意中偏离计划的位置，并确保辐射精确地指向癌组织，保护健康细胞。

康耐视的 3D-A5060 是专为快速捕获高分辨率三维图像而设计的三维面阵视觉系统。LightBurst 技术能以高达 200 毫秒的全视野提供三维点云图像，从而为诸如放疗等分秒必争的应用提供更高的处理量和更短的周期时间。此三维点云图像由超过 150 万个三维数据点构成，可以准确地重建图像的表面特征。

ExacTrac Dynamic 和 3D-A5060 相结合，帮助医疗专业人员以亚毫米级的精度进行高精度手术。这个强大的综合解决方案所产生的实时、高分辨率的三维成像解决了以前需要多个系统的广泛的临床挑战。

结果和实际应用

Brainlab 的突破性定位和监测解决方案正在应用到世界各地的医疗实践中。虽然该系统的最初应用是放疗，但适用性超出了这一范围，为更广泛的病人提供治疗。例如，医疗专业人员已经成功地将该系统用于治疗其他具有挑战性的疾病，如多发性脑转移瘤、以及前列腺和脊柱肿瘤。与 ExacTrac Dynamic 和 3D A-5060 所捕获的图像一样，这一解决方案的好处超越了表面所见。

关于 Brainlab

Brainlab® 提供领先的技术，使世界各地的病人受益。该公司的硬件和软件能够为患有包括癌症和其他功能性疾病在内的患者提供计划、监测和有效治疗。Brainlab 提供优化治疗计划、定位、监测和验证所需的先进工具，以让各种应用获得成功结果，包括肿瘤学（特别是放疗和放射外科）、图像引导手术，以及综合手术室解决方案和图像共享及增强。

有关上述医学治疗和程序的研究和信息来自于以下材料：

• Radiation Therapy.(2020, July 1). Mayo Clinic. 2021 年 9 月 10 日检索自 https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/radiation-therapy/about/pac-20385162
• Radiotherapy. (2020, February 25). National Health Service. 2021 年 9 月 10 日检索自 https://www.nhs.uk/conditions/radiotherapy
• Radiation Therapy to Treat Cancer.(2019, January 8). National Cancer Institute. 2021 年 9 月 10 日检索自 https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/types/radiation-therapy