六自由度为微创手术开辟更多道路

　　传统上，6DOF 需要两个不同的线圈分别缠绕，而超细线绕组的角线绕组新方法让设备制造商采用绕组配置与线圈轴成特定角度来提供高精度的6DOF 传感器数据。这些成角度的线圈配置旨在提供与传统解决方案相同或更好的手术精度。预计该技术将在微创手术和治疗设备中得到广泛应用。

　　针对医疗应用所需的设计多样性，6DOF 将作为可集成到制造商设备中的传感器——或者作为一个完整的导航系统，包括跟踪平台、传感器和手术导航仪器。这为微创治疗开辟了新道路——帮助外科医生更深入地进入人体，同时降低患者风险，并让他们更快恢复。

　　基于多个让设备移动的轴，6DOF 能提供设备精度能力的测量基准。更多的自由度等同于更大的精确移动能力。在电磁解决方案中，用超细线缠绕的线圈能够通过患者解剖结构的 3D 视图进行导航；它们在单独的x、 y 和z 轴上移动，作为传感器运行，用于获取人体内部的空间位置和方向数据。这些电磁线圈隐藏在特定的手术设备或工具中，通过实时传输数据来为手术导航，以启用屏幕图像来指导外科医生。

　　制造商采用了大约人类头发直径十分之一的电线缠绕电磁线圈。超细绕组技术采用了薄膜绝缘铜漆包线，从 AWG 45 (.0018 英寸) 到AWG 60 (.0003 英寸)，可实现一系列先进设备和应用的小型化。Angular 6DOF 进一步发挥了这种潜力，将导线以与线圈轴成特定角度放置。该设计提高了信号强度并有助于减少线圈的数量和尺寸，这意味着驱动更小的设备，并到达更重要的区域，如心脏、大脑和肺部，而且手术创伤更少。由于医疗人员可以通过高精度6DOF 来跟踪和可视化访问更多人体解剖结构，因此患者的护理和康复会逐步得到改善。

　　下一代电磁技术降低集成的复杂性

　　电磁跟踪技术（EMT）因其准确性、低成本和可靠性而受到制造商和医疗保健供应商的青睐。与此同时，这是一个创新的成熟领域——因为今天的许多EMT 系统都是在几十年前设计的，早在一些现代先进手术发明之前就早已存在。

　　“电磁设计需要专业的工程技能，而通常医疗设备开发团队并不一定具备这种技能，”可定制的下一代电磁跟踪平台提供商Radwave Technologies 的联合创始人兼首席执行官 Andrew Brown 说，“强大的电磁跟踪系统必须能在整个手术空间中导航，以准确定位不在视线范围内的医疗器械，并与现有医疗设备无缝对接。这绝非易事，但它是设备设计过程的重要组成部分，尤其是在医疗行业不断努力消除风险、降低成本和加速开发的情况下。”

　　用于精确定位手术器械的技术众多且复杂——包括阻抗和光学跟踪、机器人或术中成像选项，如透视、计算机断层扫描（CT 或 CAT 扫描）、锥形束CT 系统 (CBCT)、超声以及更多。这些复杂的技术相互配合以实现准确的器械定位，这对于获得积极的患者结果至关重要。例如，系统必须提供跟踪信息，同时确保无失真的术中成像。

　　改善患者护理

　　考虑到手术及相关技术的复杂性，传感器部署策略可能与传感器选择同样重要。“随着传感器精度和准确性的进步，医疗市场已经开始认识到需要在传感器和系统级别下改进和简化开发人员对电磁技术的访问，”Brown 补充道，“理想情况下，可配置的EMT 系统可以利用 6DOF 技术进步带来的价值，在患者体内跟踪医疗器械，同时还提供具有高定位精度的抗电磁干扰检测。”

　　6DOF 传感器——基于先进的绕线技术提供更高的精度和准确度——与一系列术中成像技术兼容，图像伪影最小。将其放置在医疗设备内部或工具上，或是用作定位参考，它们可在手术和治疗器械不在视线范围时提供有关位置和方向的准确信息。随着微创手术的使用不断增长， 6DOF 的进步在将微创技术扩展到由更小、更精确的设备支持的新应用方面发挥着至关重要的作用。