光學跟蹤儀器和電磁跟蹤儀器是手術導航中常用到的兩類三維定位導航設備，是手術導航和手術機器人系統(tǒng)中不可或缺的關鍵部分，在手術導航系統(tǒng)中起到了眼睛的作用。

事實上，光學跟蹤儀器和電磁跟蹤儀器各有其優(yōu)缺點和適用場景，不能一概而論。所以，具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型，是科研人員經常面對的問題，最終需要根據(jù)自身應用場景作為依據(jù)加以選擇。

下文是發(fā)布在美國醫(yī)學物理學會出版的《醫(yī)學物理學》上的一篇論文，文章基于嚴謹?shù)膶嶒灁?shù)據(jù)和科學計算，很好的回答了上述問題，供從業(yè)者參考。由于篇幅較長，這里僅翻譯文章摘要，并附全文鏈接如下，還望大家包涵。

論文題目《影像引導式腹腔鏡手術中的電磁跟蹤：與光學跟蹤的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統(tǒng)的可行性研究》

目的

在圖像引導腹腔鏡檢查中，通常采用光學跟蹤，但是在文獻中已經提出了電磁（EM）系統(tǒng)。在本文中，我們對用于圖像引導腹腔鏡手術的EM和光學跟蹤系統(tǒng)進行了全面比較，并提出了結合EM跟蹤腹腔鏡和腹腔鏡超聲（LUS）圖像引導系統(tǒng)的可行性研究。

方法

我們首先使用標準評估板評估帶有兩個光學跟蹤器（Atracsys?&?NDI）和兩個EM跟蹤器的腹腔鏡的跟蹤準確性，該光學跟蹤器跟蹤安裝在軸上的回射標記，而EM跟蹤器將傳感器嵌入近端。然后，我們使用觸控筆測試跟蹤器的位置測量精度和距離測量精度。最后，我們評估了由EM跟蹤的腹腔鏡和EM跟蹤的LUS探頭組成的圖像引導系統(tǒng)的準確性。

結果

在使用標準評估板的實驗中，兩個光學跟蹤器（Atracsys & NDI）在位置和方向測量中的抖動比EM跟蹤器小。此外，光學跟蹤器在測試體積內顯示出更好的方向測量一致性。但是，它們的相對位置測量精度會隨著距離的增加而顯著降低，而EM跟蹤器的性能卻是穩(wěn)定的。在50 mm的距離處，兩個光學跟蹤器（Atracsys & NDI）的RMS誤差分別為0.210和0.233 mm，而EM跟蹤器的RMS誤差為0.214 mm。在250 mm距離處，兩個光學跟蹤器（Atracsys & NDI）的RMS誤差分別變?yōu)?.031和1.178 mm，而EM跟蹤器的RMS誤差為0.367 mm。在使用觸控筆的實驗中，兩個光學跟蹤器（Atracsys & NDI）在定位觸控筆筆尖時的RMS誤差為1.278和1.555 mm，為1。EM跟蹤器為117毫米。我們的電磁跟蹤腹腔鏡和LUS系統(tǒng)組合的原型使用代表性的校準方法，顯示腹腔鏡的RMS點定位誤差為3.0 mm，LUS探頭的RMS點定位誤差為1.3 mm，前者的較大誤差主要是由于三角測量誤差造成的使用窄基線立體腹腔鏡時。