客户：Brainlab，慕尼黑，德国

行业：生命科学

解决方案：3D-A5060三维面阵视觉系统

挑战：

1、真实3D空间中经过校准的高分辨率实时人体定位数据。

2、3D点云数据与热成像及X图像的实时重叠。

结果：

1、3D-A5060三维视觉系统可在手术器械获取热成像和立体X射线图像的同时，捕获人体表面的3D点云。

2、将三个图像数据集与现实3D坐标中的实时人体位置信息数据集对齐，以实现精准人体定位。

关于BRAINLAB 

德国慕尼黑的Brainlab公司创立于1989年，其使命是提供使全球患者受益的医疗技术，产品组合已从手术规划和导航软件程序发展到包含许多硬件系统的产品系列。Brainlab的产品提供了优化癌症治疗计划、监控和验证肿瘤所需的高级工具，以实现整个放射治疗过程的高精度操作。

Brainlab放射外科手术/放射治疗系统

癌症治疗的挑战  

众所周知，图像引导放射治疗（IGRT）能帮助医疗专业人员对患者进行无创且安全的手术。在放射治疗中，借助于直线加速器，电离辐射可直接对准肿瘤，但恶性组织的照射必须尽可能精确。有时，良性及极重要组织与肿瘤组织之间只有几毫米的距离。因此，连续准确地跟踪患者的位置至关重要。

Brainlab系统使操作人员要以亚毫米级的精度进行人体定位。它通过将表面热成像引导与X射线成像相结合，以实现持续的人体定位和监视。但开发这种突破性的定位和监视系统是一个复杂的过程，需要高性能的体表成像设备。

Brainlab放射外科手术/放射治疗系统多层成像示意图

3D-A5060三维面阵视觉系统助力精准放疗

为确保在人体皮肤及其周围设备上实现亚毫微米的精度，并始终保持这种精度。Brainlab系统中使用的3D相机不仅必须非常精确，而且必须反应非常快速。其次，因为视觉系统的朝向必须避免有任何障碍物，且相机必须放置在可与患者保持最佳距离的特定位置，所以以何种方式或者角度安装相机去观察患者又是另一种挑战。最后该系统还需要将热感摄像机产生的热信号图像与人体的3D表面结构进行合并，作为跟踪人体位置的一个附加维度。

因此，Brainlab与康耐视进行合作，为此任务提供合适的体表成像设备。经广泛的研究后，Brainlab决定使用康耐视3D-A5060三维面阵视觉系统克服这些障碍。

康耐视的3D-A5060是专为快速捕获高分辨率和高精度3D图像而设计的三维面阵视觉系统。它采用3D LightBurst技术，可快速采集图像，较大程度提高吞吐量。LightBurst技术在部件上投射独特的蓝光，以高达200毫秒的帧率提供全视野3D点云图像，从而为分秒必争的应用提供更高的吞吐量和更短的周期。3D点云图像由超过150万个3D数据点构成，可以准确地重建图像的表面特征。

Brainlab放射外科手术/放射治疗系统的3D表面结构和4D热感摄像机

经过广泛的测试后，康耐视3D-A5060三维面阵视觉系统高度准确、快速，可满足Brainlab的所有要求。Brainlab对效果感到非常惊喜。

出色的合作

通过将康耐视的3D成像技术添加到Brainlab系统中，全球范围内的专家已经开始体验到此集成系统带来的优势。

康耐视3D-A5060三维面阵视觉系统

 “这是一个革命性的系统！”比利时布鲁塞尔大学医院放射治疗科医学物理学负责人Thierry Gevaert教授表示。“我们期待着把这个技术投入应用以进一步提高人体定位的可行性，这要归功于其高水平的准确度、舒适度的改善和简单的工作流程。”

“从项目开始到产品成功推出，我们都与康耐视进行合作。他们在高速和高分辨率3D视觉方面的专业知识非常重要。”Brainlab AG放射治疗定位研发经理Hagen Kaiser说道，未来也将与康耐视开展更多创新合作。

（编辑：中国机器视觉网 姜楠）