::產(chǎn)品概述::

NDI 光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)

在計(jì)算機(jī)輔助外科手術(shù)和治療系統(tǒng)中跟蹤手術(shù)工具時(shí)，可在一個(gè)較大的測(cè)量范圍內(nèi)達(dá)到卓越的準(zhǔn)確度和精度。

Polaris光學(xué)跟蹤系統(tǒng)

通過(guò)先進(jìn)的光學(xué)測(cè)量技術(shù)用于跟蹤附在外科手術(shù)工具上的有源或無(wú)源標(biāo)記，從而確定三維位置和方向，提供了卓越的準(zhǔn)確性和可靠性。

Polaris配件

定制Polaris?Spectra?和Polaris?Vicra?光學(xué)跟蹤解決方案與配件，擴(kuò)大測(cè)量應(yīng)用的可能性。

Polaris功能

下面為Polaris Spectra和Polaris Vicra光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)所具備優(yōu)越性的一個(gè)概述。除非另有說(shuō)明，所有功能均適用于這兩個(gè)系統(tǒng)。

卓越的精確度

• 先進(jìn)的跟蹤算法提供出色的精度
• 可選的精度評(píng)估套件（AAK）可進(jìn)行快速的現(xiàn)場(chǎng)精確性評(píng)估

多個(gè)測(cè)量范圍

測(cè)量范圍指的是工具所跟蹤的區(qū)域（NDI精度標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)）。

Polaris Spectra

Polaris Spectra包含棱錐范圍和一個(gè)可選的擴(kuò)展棱錐范圍

Polaris Vicra

Polaris Vicra 包含Vicra范圍

系統(tǒng)預(yù)熱時(shí)間短

• 需要最多十分鐘時(shí)間預(yù)熱就能進(jìn)行可靠、準(zhǔn)確的跟蹤

沖擊警報(bào)

• 當(dāng)系統(tǒng)受到?jīng)_擊過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)碰撞傳感器將被觸發(fā)并發(fā)出警告信號(hào)
• 系統(tǒng)警告建議執(zhí)行一次AAK檢查系統(tǒng)的準(zhǔn)確性

工作溫度范圍范圍廣

• 能保證系統(tǒng)跟蹤精度的外界溫度范圍為Polaris Spectra+10℃至+40℃，Polaris Vicra+10℃至+30℃
• 該溫度范圍無(wú)需調(diào)整即可獲得

定位激光器（Polaris Spectra）

• Polaris Spectra可配置可選的集成定位激光器
• 幫助用戶將定位傳感器調(diào)整到測(cè)量區(qū)中

緊湊輕巧

• Polaris Vicra 位置傳感器規(guī)格為273毫米x 69毫米x 69毫米（長(zhǎng)x寬x高），重量只有0.80公斤
• 小巧輕便，方便用戶將系統(tǒng)直接安裝在病人檢查臺(tái)或整合到其他硬件系統(tǒng)中

小幾何工具（Polaris Vicra）

• 新一代的跟蹤工具也同樣小巧輕便
• Polaris Vicra 可以測(cè)量比當(dāng)前Polaris系統(tǒng)更小的工具
• 使Polaris Vicra 可跟蹤比目前應(yīng)用在人工學(xué)意義上更小巧輕質(zhì)的手術(shù)器械

穩(wěn)定性

• 具有機(jī)械耐用性，能夠承受醫(yī)療應(yīng)用環(huán)境中各種因素的影響
• 系統(tǒng)重新定位以獲得持續(xù)影響

維護(hù)和診斷

• 快速和易于使用的故障排除實(shí)用程序
• 簡(jiǎn)單的界面，便于收集基本數(shù)據(jù)
• 輕松的背景干擾檢測(cè)

易于集成

• 應(yīng)用程序界面（API）有助于便捷的特定應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)
• 應(yīng)用程序界面由一組內(nèi)置的約60個(gè)命令組成，用于控制Polaris系統(tǒng)
• Polaris使用參數(shù)來(lái)設(shè)定值和警報(bào)，包括沖擊狀態(tài)，溫度及硬件故障

有源和無(wú)源跟蹤

所有Polaris系統(tǒng)可以跟蹤有源和無(wú)源工具。Polaris Vicra 和無(wú)源Polaris Spectra只能跟蹤無(wú)源和有源無(wú)線工具。混合Polaris Spectra可跟蹤有源、無(wú)源和有源無(wú)線工具。

NDI的研究已經(jīng)表明，有源和無(wú)源的標(biāo)記跟蹤在準(zhǔn)確性方面不相上下。

Polaris系統(tǒng)

選擇一個(gè)Polaris系統(tǒng)

Polaris Spectra和Polaris Vicra 兩個(gè)系統(tǒng)均基于相同的核心技術(shù)。在選擇哪個(gè)系統(tǒng)合適時(shí)，應(yīng)考慮選擇以下因素：

• 需要的跟蹤范圍
• 要求的采樣頻率
• 被測(cè)工具的類型和數(shù)量
• 空間限制和系統(tǒng)安放位置
• 與Polaris系統(tǒng)的集成/兼容性

有關(guān)Polaris Spectra和Polaris Vicra 系統(tǒng)之間的更多差異和相似之處，請(qǐng)參見(jiàn)下表。

配置

Polaris系統(tǒng)有三種配置：無(wú)源混合Polaris Spectra系統(tǒng)，無(wú)源 Polaris Spectra系統(tǒng)，以及Polaris Vicra 系統(tǒng)。請(qǐng)參閱選擇一個(gè)Polaris系統(tǒng)，以幫助您根據(jù)特定應(yīng)用選擇正確的系統(tǒng)。

混合Polaris Spectra系統(tǒng)

混合Polaris Spectra系統(tǒng)可測(cè)量有源、有源無(wú)線或無(wú)源的工具。該系統(tǒng)由一個(gè)位置傳感器，系統(tǒng)控制單元（SCU），可選頻閃儀和電纜組成。

無(wú)源 Polaris Spectra系統(tǒng)

無(wú)源 Polaris Spectra系統(tǒng)可以測(cè)量有源無(wú)線或無(wú)源的工具。該系統(tǒng)由一個(gè)位置傳感器，一個(gè)主機(jī)USB轉(zhuǎn)換器，一個(gè)電源適配器和電纜組成。

Polaris Vicra 系統(tǒng)

Polaris Vicra 系統(tǒng)具跟蹤范圍小于Polaris Spectra系統(tǒng)，可以測(cè)量有源無(wú)線或無(wú)源的工具。Polaris Vicra 系統(tǒng)由一個(gè)位置傳感器，一個(gè)主機(jī)USB轉(zhuǎn)換器，一個(gè)電源適配器和電纜組成。

軟件

以下為Polaris Spectra和Polaris Vicra光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可用的軟件工具。NDI Polaris Spectra和Polaris Vicra 系統(tǒng)配備NDI Toolbox軟件和一個(gè)應(yīng)用程序界面（API）。

NDI ToolBox

NDI ToolBox是Polaris Spectra和Polaris Vicra 系統(tǒng)集診斷、維護(hù)、測(cè)試、開(kāi)發(fā)支持于一體的控制軟件。通過(guò)NDI ToolBox提供的一些工具包括：

配置實(shí)用工具

• 查看系統(tǒng)配置
• 更改/更新系統(tǒng)設(shè)置
• 快速識(shí)別問(wèn)題

ToolTracker實(shí)用工具

• 查看工具在跟蹤范圍內(nèi)的定位
• 執(zhí)行數(shù)據(jù)收集
• 查看大小，形狀，以及跟蹤范圍的邊界

圖像捕獲實(shí)用工具

• 輕松查看標(biāo)記的位置
• 檢查潛在干擾的背景

NDI 6D Architect

• NDI 6D Architect是一個(gè)軟件工具，簡(jiǎn)化了工具表征的過(guò)程并能創(chuàng)建工具定義文件。
• 該程序可以很輕松地轉(zhuǎn)換和處理信息，包括視圖、定位，并對(duì)6D Architect主要窗口內(nèi)的標(biāo)記重命名。

應(yīng)用程序界面（API）

• API遵循成熟和廣泛接受的Polaris API，與Polaris固件版本2X完全兼容。
• 該API可將系統(tǒng)輕松集成到您的具體應(yīng)用當(dāng)中。

跟蹤范圍

跟蹤范圍是指工具可被跟蹤到的范圍。

Polaris Spectra 系統(tǒng)
?

Polaris Vicra 系統(tǒng)

Polaris技術(shù)

光學(xué)測(cè)量的目的是在一個(gè)規(guī)定坐標(biāo)系中計(jì)算對(duì)象或工具的位置和方位。光學(xué)跟蹤使用位置傳感器檢測(cè)固定到一個(gè)工具或?qū)ο笊系募t外發(fā)光或反光標(biāo)記。該位置傳感器可基于從這些標(biāo)記物接收的信息計(jì)算工具的位置和方向。有兩種類型的標(biāo)記可以在光學(xué)跟蹤中使用，包括：

• 有源標(biāo)記：紅外發(fā)光標(biāo)記，由電信號(hào)來(lái)激活。
• 無(wú)源標(biāo)記：球形、反光標(biāo)記，反射照明器發(fā)射在位置傳感器上的紅外光。

NDI的Polaris Spectra和Polaris Vicra 使用光學(xué)測(cè)量，并集成到醫(yī)療解決方案中廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助療法，從種植體植入到放射治療，人工學(xué)研究及神經(jīng)外科手術(shù)。

NDI的Polaris系列光電跟蹤的產(chǎn)品所提供的優(yōu)勢(shì)包括：

• 大工作范圍
• 小巧、便攜的解決方案
• 能夠同時(shí)跟蹤有源和無(wú)源標(biāo)記
• 高測(cè)量精度（可達(dá)0.3mm RMS）
• 廣泛工作溫度范圍內(nèi)的精確測(cè)量
• 能夠進(jìn)行快速的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確性評(píng)估

Polaris應(yīng)用

受全球醫(yī)療設(shè)備制造商的廣泛信賴，超過(guò)11,000 個(gè)Polaris系統(tǒng)在各種手術(shù)中應(yīng)用，提供準(zhǔn)確、靈活、可靠的測(cè)量解決方案，并可為特定應(yīng)用輕松定制。Polaris有著為世界各地的研究機(jī)構(gòu)，創(chuàng)新人員，及醫(yī)療設(shè)備制造商提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的悠久歷史。

Polaris：全球領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)和治療系統(tǒng)內(nèi)的核心3D測(cè)量技術(shù)。

Polaris光學(xué)跟蹤應(yīng)用的例子包括：

• 計(jì)算機(jī)輔助療法
• 種植牙
• 耳，鼻，喉和手術(shù)
• 集成醫(yī)療機(jī)器人
• 神經(jīng)外科
• 骨科
• PET程序
• 圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT）
• 脊柱外科
• 經(jīng)顱磁刺激

Polaris配件

定制Polaris?Spectra?和Polaris?Vicra?光學(xué)跟蹤解決方案與配件，擴(kuò)大測(cè)量應(yīng)用的可能性。

Polaris工具類型

為了滿足特定的應(yīng)用要求，NDI提供三種類型的光學(xué)追蹤技術(shù)：無(wú)源，有源，和有源無(wú)線。無(wú)源和有源無(wú)線工具由Polaris Vicra?或無(wú)源 Polaris Spectra?系統(tǒng)跟蹤，而無(wú)源、有源無(wú)線和有源工具由混合Polaris Spectra ? 跟蹤。

NDI可以幫助您選擇適合您的應(yīng)用的技術(shù)，同時(shí)綜合考慮到每個(gè)工具的以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)和差異。

無(wú)源

• 無(wú)源工具為使用球形、反光標(biāo)記，反射照明器發(fā)射在位置傳感器上的紅外光
• 工具是無(wú)線
• 提供簡(jiǎn)單的工具結(jié)構(gòu)
• 要求每個(gè)工具都有一個(gè)唯一的幾何形狀標(biāo)記，可形成更大的工具尺寸
• 無(wú)源球狀標(biāo)記需要在一次性使用后更換
• 手術(shù)中難以清潔的無(wú)源球狀標(biāo)記

有源

• 有源工具結(jié)合通過(guò)電流激活的紅外發(fā)光標(biāo)記
• 工具連接到系統(tǒng)
• 相比無(wú)源工具配置更復(fù)雜
• 工具可以很小，因?yàn)橄嗤膸缀涡螤羁梢远啻问褂?/li>
• 標(biāo)記具有有限的使用次數(shù)，不可替代
• 標(biāo)記可以輕松清洗
• 可以集成開(kāi)關(guān)和可見(jiàn)LED
• 工具定義文件可以編入工具中

有源無(wú)線

• 活動(dòng)的無(wú)線工具結(jié)合電流激活的紅外發(fā)光標(biāo)記
• 工具為無(wú)線
• 標(biāo)記可以很容易地清洗
• 工具可以通過(guò)所連接的設(shè)備供電
• 要求每個(gè)工具都有一個(gè)唯一的幾何形狀標(biāo)記，可形成更大的工具尺寸
• 使用電池存在殺菌和廢棄處理的挑戰(zhàn)
• 需要額外的硬件如微控制器
• 配置復(fù)雜

剛體

*開(kāi)發(fā)級(jí) 設(shè)備

4個(gè)有源標(biāo)記Planar剛體

• 4個(gè)有源標(biāo)記安裝在一個(gè)Planar剛體上
• 65毫米x 65毫米
• 兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)孔用于安裝

剛體1 – 僅適用于Polaris Vicra

• 單面剛性，30毫米的最小標(biāo)記間距
• 剛體僅用于Polaris Vicra
• 注：該幾何工具過(guò)于小巧，不能用于PolarisPolaris或Spectra跟蹤

剛體2

• 單面剛體，50毫米的最小標(biāo)記間距
• 這一剛體可用于所有Polaris系統(tǒng)

剛體3

• 單面剛體，50毫米的最小標(biāo)記間距（獨(dú)特于剛體2）
• 這一剛體可用于所有Polaris系統(tǒng)

位置傳感器

位置傳感器發(fā)出紅外光進(jìn)行無(wú)源跟蹤，同時(shí)檢測(cè)有源標(biāo)記位置并計(jì)算工具變換和單獨(dú)標(biāo)記的三維位置。位置傳感器還具有LED指示燈，提供電源、狀態(tài)和錯(cuò)誤信息。Spectra?Polaris位置傳感器還可以包含一個(gè)可選的定位激光器。

4-標(biāo)記探針

有源探針

• 4個(gè)有源標(biāo)記使用一個(gè)連接的探針安裝一個(gè)平面剛體上
• 探針長(zhǎng)度 - 105毫米

無(wú)源探針

• 該探針工具設(shè)計(jì)為測(cè)量腔室和狹窄的通道
• 該探針可與所有Polaris系統(tǒng)使用

頻閃儀

頻閃儀工具是一個(gè)可選附件，使您連接多達(dá)三個(gè)額外的有源工具和一個(gè)GPIO設(shè)備。其便攜性允許連接靠近工作區(qū)的工具。第二個(gè)頻閃儀可以菊花鏈連接到第一個(gè)頻閃儀，添加額外的端口。頻閃儀結(jié)合LED指示燈顯示電源、狀態(tài)和錯(cuò)誤信息。 * 用于混合Spectra系統(tǒng)

SCU

Polaris?系統(tǒng)控制單元（SCU）用于混合Polaris Spectra?系統(tǒng)。提供位置傳感器、頻閃儀和工具，以及主機(jī)計(jì)算機(jī)之間的接口。三種有源工具可以同時(shí)直接連接到SCU。 SCU還集成了一個(gè)GPIO端口，用于連接其他設(shè)備，如腳踏開(kāi)關(guān)以及一個(gè)擴(kuò)展端口用于連接頻閃儀，通過(guò)其可以連接更多的有源工具和/或GPIO設(shè)備。SCU集成了LED指示燈顯示電源、狀態(tài)和錯(cuò)誤信息。

Radix鏡頭

光學(xué)跟蹤目前應(yīng)用于標(biāo)記物堅(jiān)固耐用，可抵抗液體和組織污染的環(huán)境。此外還需便于清潔，能夠迅速繼續(xù)跟蹤。 NDI Radix? 鏡頭設(shè)計(jì)為響應(yīng)這些新的要求。Radix鏡頭設(shè)計(jì)為結(jié)合Polaris?和Polaris? Spectra系統(tǒng)使用，鏡頭具有光滑的塑料表面，可自然排放液體，并且易于擦拭以繼續(xù)跟蹤。Radix鏡頭獨(dú)一無(wú)二的特征使其具有抵抗局部遮擋的固有性能，進(jìn)一步增強(qiáng)了產(chǎn)品穩(wěn)健的性能特點(diǎn)。NDI Radix鏡頭的特征包括：

• 便于在惡劣環(huán)境下精確的光學(xué)跟蹤
• 固體污染容易識(shí)別并清除，更有效的恢復(fù)跟蹤
• 部分遮擋對(duì)跟蹤性能具有較小的影響
• 較大限度地減少對(duì)手術(shù)過(guò)程的干擾
• 超薄標(biāo)記消除了平面、多標(biāo)記工具上標(biāo)記之間的干擾

局部遮擋

Radix鏡頭具有獨(dú)特的性能，能夠固有抵抗局部遮擋。無(wú)源球體部分遮擋通常會(huì)造成一個(gè)工具停止跟蹤。 覆蓋Radix鏡頭一側(cè)的部分遮擋將反射在相反側(cè)。由于這一對(duì)稱閉塞，標(biāo)記質(zhì)心受到的影響不大，因此，跟蹤損失的可能性較小。

偏離角視覺(jué)

Radix鏡頭最大標(biāo)記角度為 +/- 70°。?

工具集成

相比NDI無(wú)源球，Radix鏡頭不能直接以所提供的形式進(jìn)行使用。Radix鏡頭必須首先安裝至一個(gè)工具或安裝基座，然后再連接到無(wú)源工具。請(qǐng)聯(lián)絡(luò) 有關(guān)Radix鏡頭與無(wú)源工具整合的詳細(xì)信息請(qǐng)聯(lián)系NDI 獲知。

*Radix鏡頭不屬于標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療器械。

AAK

aakbar-smNDI的精度評(píng)估套件（AAK）幫助用戶確定Polaris Spectra或Polaris Vicra 位置傳感器是否應(yīng)返回NDI重新鑒定。該套件可以在現(xiàn)場(chǎng)使用，整個(gè)過(guò)程需要不到15分鐘。

::產(chǎn)品規(guī)格::

::應(yīng)用范圍::

適用于計(jì)算機(jī)輔助療法、種植牙、耳，鼻，喉和手術(shù)、集成醫(yī)療機(jī)器人、神經(jīng)外科、骨科、PET程序、圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT）、脊柱外科、經(jīng)顱磁刺激等諸多領(lǐng)域。

::技術(shù)特征::

• 卓越的精確度先進(jìn)的跟蹤算法提供出色的精度
• 可選的精度評(píng)估套件（AAK）可進(jìn)行快速的現(xiàn)場(chǎng)精確性評(píng)估
• 系統(tǒng)預(yù)熱時(shí)間短
• 工作溫度范圍范圍廣
• 當(dāng)系統(tǒng)受到?jīng)_擊過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)碰撞傳感器將被觸發(fā)并發(fā)出警告信號(hào)
• Polaris Vicra 位置傳感器規(guī)格為273毫米x 69毫米x 69毫米（長(zhǎng)x寬x高），重量只有0.80公斤
• 小巧輕便，方便用戶將系統(tǒng)直接安裝在病人檢查臺(tái)或整合到其他硬件系統(tǒng)中
• 具有機(jī)械耐用性，能夠承受醫(yī)療應(yīng)用環(huán)境中各種因素的影響
• 系統(tǒng)重新定位以獲得持續(xù)影響
• 快速和易于使用的故障排除實(shí)用程序
• 簡(jiǎn)單的界面，便于收集基本數(shù)據(jù)
• 輕松的背景干擾檢測(cè)
• 應(yīng)用程序界面（API）有助于便捷的特定應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)
• 應(yīng)用程序界面由一組內(nèi)置的約60個(gè)命令組成，用于控制Polaris系統(tǒng)
• Polaris使用參數(shù)來(lái)設(shè)定值和警報(bào)，包括沖擊狀態(tài)，溫度及硬件故障

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radix_datasheet_March2012