以下是对 Polaris SpectraÒ 与 Polaris VicraÒ 光学测量系统所具有优点的概述。除非另有说明,否则所有功能均适用于两个系统。

卓越的精度

  • 先进的追踪算法提供了卓越的精度
  • 可选的精度评估套件 (AAK),可用于执行快速的现场精度评估

多种测量体积

测量体积是对工具进行追踪的所在的区域(在 NDI 精度规格内)。

Polaris Spectra Polaris Vicra

Polaris Spectra comes equipped with the Pyramid Volume or an optional Extended Pyramid Volume

Polaris Spectra 配备了三角锥体积或可选的扩展三角锥体积

Polaris Vicra comes equipped with the Vicra Volume

Polaris Vicra 配备了 Vicra 体积

短期预热时间

  • 开始进行可靠且准确的追踪所需的最长预热时间仅为 10 分钟

冲击提醒

  • 如果系统受到了重大的冲击,则碰撞检测器会发出警告
  • 系统警告建议执行 AAK 以检查系统精度

工作温度范围大

  • 在 + 10°C 至 + 40°C(针对 Polaris Spectra)和 + 10°C 至 + 30°C(针对 Polaris Vicra)的环境温度范围内进行准确地测量
  • 无需调整即可达到此范围

定位激光 (Polaris Spectra)

  • Polaris Spectra 会配备可选的集成定位激光
  • 激光有助于将位置传感器与目标区域对准

紧凑且重量轻

  • Polaris Vicra 位置传感器尺寸为 273 mm x 69 mm x 69 mm(长x宽x高),重量仅为 0.80 kg
  • 小尺寸使得位置传感器可直接固定在患者手术台上或集成到硬件系统中

小型工具几何结构 (Polaris Vicra)

  • 新一代的工具也具备了小巧轻便的特征
  • 与当前的 Polaris 系统相比,Polaris Vicra 可以追踪较小的工具
  • 允许由 Polaris Vicra 追踪的手术器械符合人体工程学,比那些当前使用的手术器械更小更轻便

坚固

  • 机械方面耐用并且能够经受医疗应用环境的要素考验
  • 承担重新定位系统所带来的影响

维修与诊断

  • 快速且易于使用的检修工具
  • 用于基本数据收集的简单界面
  • 毫不费力的背景干扰检测

简单集成

  • 应用程序接口 (API) 可用于简单的特定应用软件开发
  • 应用程序接口是一组内置的约 60 个命令,用于控制 Polaris
  • Polaris 使用参数来设置数值和警报,包括碰撞状态、温度和硬件故障

主动式与被动式追踪

所有 Polaris 系统均可追踪主动式及被动式工具。Polaris Vicra 与被动式 Polaris Spectra 仅可追踪被动式及主动式无线工具。混合式 Polaris Spectra 可追踪主动式、被动式及主动式无线工具。NDI 研究已表明,主动式和被动式标记物追踪在准确性方面是等效的。

支持

每个 Polaris Spectra 和 Polaris Vicra 系统均包含了对 NDI 卓越服务的使用及支持。NDI 的部分持续支持还包括 24 小时访问 NDI 的支持网站,该网站为安全的在线资源,提供了有关 NDI 产品和服务的最新信息。如需获取支持,请发送电子邮件至 support@ndigital.com。

 

选择 Polaris 系统

Polaris Spectra 和 Polaris Vicra 都是基于相同的核心技术。在为您的应用选择 Polaris 系统时,请考虑以下因素:

  • 所需的测量体积尺寸
  • 追踪所需的更新速率
  • 要追踪工具的数量和类型
  • 系统的空间限制和安装位置
  • 与当前 Polaris 系统的集成性/兼容性

如需了解 Polaris Spectra 与 Polaris Vicra 之间的更多差异和相似之处,请参阅下表。

产品特点 Polaris Spectra Polaris Vicra
卓越的精度
碰撞检测功能
坚固
短期预热时间
维修与诊断工具
准确的广泛温度范围
大型测量体积
集成的定位传感器
小巧且轻便
几乎可在任何地点安装
追踪被动式工具
追踪主动式无线工具
追踪主动式工具

配置

有三种 Polaris 系统配置可供选择:被动式混合 Polaris Spectra 系统、被动式 Polaris Spectra 系统以及 Polaris Vicra 系统。请参阅“选择 Polaris”了解为您的应用选择正确系统的帮助。

Hybrid Polaris Spectra System Passive Polaris Spectra System Polaris Vicra System
混合 Polaris Spectra 系统

混合 Polaris Spectra 系统可以测量主动式、主动式无线或被动式工具。它包括一个位置传感器、一个系统控制单元 (SCU)、可选的选通以及电缆。

被动式 Polaris Spectra 系统

被动式 Polaris Spectra 系统可以测量主动式无线或被动式工具。它由位置传感器、主机 USB 转换器、电源适配器和电缆组成。

Polaris Vicra 系统

Polaris Vicra 系统具有比 Polaris Spectra 更小的测量体积,可以测量主动式无线或被动式工具。Polaris Vicra 系统由位置传感器、主机 USB 转换器、电源适配器和电缆组成。

软件

以下是可用于 Polaris Spectra 和 Polaris Vicra 光学追踪系统的软件实用程序。NDI Polaris Spectra 和 Polaris Vicra 系统均完整的配有 NDI ToolBox 软件和应用程序接口 (API)。

NDI ToolBox 是一套用于为 Polaris Spectra 和 Polaris Vicra 系统提供诊断、维修、测试和开发支持的实用程序。通过 NDI Toolbox 提供的一些实用程序包括:

配置实用程序
  • 查看系统配置
  • 更改/更新系统设置
  • 快速识别问题
ToolTracker 实用程序
  • 查看测量体积内工具的位置
  • 执行数据收集
  • 查看测量体积的大小、形状和边界
图像捕捉实用程序
  • 轻松查看标记物位置
  • 检查背景是否有潜在的干扰
NDI 6D Architect
  • NDI 6D Architect 是一种软件工具,可简化工具表征过程以及对工具定义文件的创建。
  • 该程序可以轻松地转换和操作信息,包括在 6D Architect 主窗口内对标记物进行查看、定向及重命名。
应用程序接口 (API)
  • API 遵循久经验证且普遍接受的 Polaris API,其与 Polaris 固件 Rev 2X 完全兼容。
  • API 能够轻松地将系统集成到您的特定应用中。

Polaris 规格

混合 Polaris Spectra 被动式 Polaris Spectra Polaris Vicra
性能
体积精度1,2 三角锥:0.25 mm RMS
扩展三角锥:0.30 mm RMS2
0.25 mm RMS
AAK 0.35 mm RMS 0.35 mm RMS
95% 置信区间 三角锥:0.5 mm
扩展三角锥:0.6 mm
0.5 mm
最大更新速率3 60 Hz 20 Hz
工作温度4 10°C 至 40°C 10°C 至 30°C
测量体积 三角锥与扩展三角锥 Vicra 体积
数据通信接口
接口 USB 1.1 与 2.0 兼容模式,使用 SCU 的 RS-232 或 RS-422 USB 1.1 与 2.0 兼容模式 USB 1.1 与 2.0 兼容模式
最大数据速率 每秒 1.2 Mb 每秒 1.2 Mb 每秒 1.2 Mb
工具
工具类型 被动式、主动式无线、主动式 被动式、主动式无线 被动式、主动式无线
工具的最大数量 最多 15 个无线工具(最多 6 个主动式无线),在视野范围内最多可有 32 个被动式和 32 个主动式标记物,以及最多 9 个附加的主动式工具 最多 15 个无线工具(最多 6 个主动式无线),在视野范围内最多可有 32 个被动式和 32 个主动式标记物 最多 6 个工具(最多 1 个主动式无线),在视野范围内最多可有 32 个被动式标记物
每个工具中标记物的最大数量 被动式或主动式无线工具为 6 个单面/20 个多面;主动式工具为 20 个 被动式或主动式无线工具为 6 个单面/20 个多面 被动式或主动式无线工具为 6 个单面/20 个多面
工具更改 主动式可自动更改;被动式与主动式无线则由软件控制 软件控制 软件控制
激光
Power Requirements 100/120/220/240 V AC, ~50/60 Hz, 0.5 A 100-250 V AC ~50/60 Hz, 1 A 100-250 V AC ~50/60 Hz, 1 A
Laser
定位激光 等级 2 激光,波长 – 635 nm,最大输出 – 1 mW

laser_label_polaris

不可用
批准
Polaris 系统经设计并测试以符合以下电气安全性和电磁兼容性标准:
电气安全性 EN 60601-1:2006 +AC:2010 / IEC 60601-1:2005 +C1:2006 +C2:2007
ANSI/AAMI ES60601-1:2005 +C1:2009 +A2:2010
CAN/CSA-C22.2 No. 60601-1-08
电磁兼容性 EN 55011:2009 +A1:2010 / CISPR 11:2009 +A1:2010
FCC Title 47 CFR, Part 15 (2010)
ICES-001, Issue 4 (2006)
EN 60601-1-2:2007 / IEC 60601-1-2:2007 (Modified)
JIS T 0601-1-2:2002

机械规格

混合 Polaris Spectra 被动式 Polaris Spectra Polaris Vicra
位置传感器
尺寸 613 mm x 104 mm x 86 mm 273 mm x 69 mm x 69 mm
重量 1.9 kg 0.80 kg
安装 通过四个 M4 x 0.7 mm 间距 x 8.7 mm 深的螺纹孔固定,后部安装 1/4″ 螺纹三角架安装或通过三个 M3 x 0.5 mm 间距 x 6.5 mm 深的螺纹孔固定,后部安装
主机 USB 转换器
尺寸 88 mm x 57 mm x 39 mm 88 mm x 57 mm x 39 mm
重量 0.35 kg 0.35 kg
安装 自由直立或通过三个 M6 x 1 mm 间距 x 3 mm 深的螺纹孔固定,位于安装脚 自由直立或通过三个 M6 x 1 mm 间距 x 6 mm 深的螺纹孔固定,位于安装脚
系统控制单元 (SCU)
尺寸 231 mm x 220 mm x 88 mm
重量 3.5 kg
安装 自由直立或通过在底部或侧边的四个 M4 x 0.7 mm 间距 x 7.0 mm 深的螺纹孔安装。SCU 底部的橡胶脚可能会移动到 SCU 侧面的螺纹孔。
工具选通
尺寸 182 mm x 102 mm x 35 mm
重量 0.4 kg
安装 自由直立或通过在底部的两个 M3 x 0.5 间距 x 5 mm 深的螺纹孔安装

1在 20℃ 下于每个位置处使用 30 个样本的平均值,基于在整个测量体积中步入超过 900 个位置的单个标记物。2 所述的精度以整个体积为基础。3 根据工具组合在最大速率为 60 Hz 的情况下进行变化。4 如果主机 USB 转换器 (HUC) 位于患者可能触摸到的患者附近区域内,则操作环境温度范围为 + 10°C 至 + 30°C。如果 HUC 位于该患者附近区域外,则系统允许的操作环境温度范围为 + 10°C 至 + 40°C。在所有操作条件下,电源供应器必须位于患者附近区域外。

测量体积

测量体积是可以追踪工具的所在的区域。

Polaris Spectra Polaris Vicra
Polaris Spectra Measurement Volume Polaris Vicra Measurement Volume

 


Polaris 技术

光学测量的目标是在定义的坐标系内计算对象或工具的位置和方向。光学追踪使用位置传感器来检测附着在工具或对象上的红外发射或回射标记物。位置传感器可基于位置传感器从那些标记物中接收的信息来计算工具的位置和方向。有两种类型的标记物可用于光学追踪,包括:

  • 主动式标记物:由电信号激活的红外发射标记物。
  • 被动式标记物:反射红外光的球形回射标记物,由位置传感器上的反射镜发射。

NDI 的 Polaris Spectra 和 Polaris Vicra 使用光学测量,并集成到医疗解决方案中,该医疗解决方案已广泛应用于电脑辅助的治疗应用,应用范围包括种植术、放射治疗、人体工学研究、神经外科等众多领域。

NDI 的 Polaris 系列的光学追踪产品所具有的优势包括:

  • 大型工作体积
  • 极小型便携式解决方案
  • 具有追踪主动式/被动式标记物或是两者的能力
  • 高度测量精度(高达 0.3mm RMS)
  • 在较大的工作温度范围内准确地测量
  • 能够执行快速的现场精度评估

Polaris 应用

Polaris 系统受到全球超过 11,000 个医疗设备制造商的信赖,其被用于各种外科应用,该系统提供了准确、灵活且可靠的测量解决方案,可轻松为特定的应用进行定制。Polaris 在服务于世界各地尖端的研究机构、创新者和医疗设备制造商的需求方面有着悠久的历史。

Polaris:世界领先的电脑辅助的手术和治疗系统内的核心 3D 测量技术。

使用 Polaris 光学追踪的应用实例包括:

  • 电脑辅助治疗
  • 牙科种植学
  • 耳、鼻和喉部手术
  • 与医疗机器人集成
  • 神经外科
  • 骨科
  • PET 程序
  • 影像引导放射治疗 (IGRT)
  • 脊柱手术
  • 经颅磁刺激