立体近红外荧光成像：手术机器人实时深度感知的概念验证

摘要： 外科机器人应用的日益广泛催生了新型医学成像方法的需求。许多辅助性外科机器人系统基于解剖结构驱动的约束边界模型来影响外科医生的操作动作。本研究旨在证明近红外荧光（NIRF）成像技术可应用于外科手术，通过提供软组织下方毛细血管的表层下映射，作为可视化主动约束的成像方法。论文首先介绍了近红外波长范围成像系统的制造方案，随后阐述了用于验证该方法可行性的立体后处理计算方法、数据采集及测试流程。结果表明：该技术能对软组织仿体中深度达11毫米（观测角度0°至45°范围内）的毛细血管进行成像，仿体深度测量精度达±3毫米，仿体角度测量恒定精度为±1.6°。这些发现表明NIRF技术可用于外科机器人领域的下一代医学成像，并为实时深度感知在主动约束映射中的研究奠定基础。