"看得见"的手术进步:Atracsys 3D视觉定位导航系统提升外科医生培训精度

PROFICIENCY项目:外科教育的范式创新

 

由瑞士创新署Innosuisse资助的PROFICIENCY项目(2022-2027),正在重塑全球外科教育格局。该项目联合洛桑大学医院(CHUV)、苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)等顶尖机构,旨在通过构建数据驱动的模拟训练系统,有望逐步替代传统的"观察-实践-教学"模式。项目核心目标是通过高精度仿真环境,帮助外科医生在零风险场景下实现技能的可量化提升,最终推动手术安全性和效率的有效提升。

 

 

项目分为三大阶段:

•2022-2024年:完成基础模拟平台搭建与基于atracsys的导航定位技术研发;

•2025年:创新引入AR/VR融合技术与AI实时反馈系统;

•2026-2027年:开展多中心临床验证并推动全球培训体系升级。

 

Atracsys:PROFICIENCY项目的技术支柱​

作为项目核心硬件合作伙伴,Atracsys凭借其全球领先的光学跟踪技术,为PROFICIENCY构建了亚毫米级精度的高精度手术模拟环境。从基础平台搭建到2025年AR/VR模块落地,Atracsys的技术贯穿项目全周期,成为其关键支撑。

 

1. 精准定位导航:手术训练的数字化基石​

 

 

Atracsys的spryTrack 300fusionTrack 500系列,通过双目红外摄像矩阵被动反光标记点技术,实现了对手术器械、人体组织模型及医生操作的6自由度实时追踪(定位精度≤0.1mm,采样率最高335Hz)。这种技术突破使得:

 

虚实融合成为可能:在AR模拟场景中,虚拟解剖结构可与真实操作器械精确叠加,解决了传统模拟器"画面与操作不同步"的痛点;

毫秒级反馈闭环:AI算法可快速分析操作误差并提供改进建议,例如在腹腔镜缝合训练中,系统能实时标注"器械角度偏差2°"并推荐调整路径;

数据资产永久留存:每台手术训练的运动轨迹等数据均被结构化存储,为教学研究提供标准化数据库。

 

2. 跨模态数据整合:从经验到证据的跨越​

通过自主研发的SDK开发工具包,Atracsys系统无缝对接项目中的微软AR设备与沉浸式头显平台,构建了创新性的手术训练数字孪生系统。该系统不仅能实时呈现三维解剖模型,还能通过Oculus Rift S头显为受训者提供第一视角的触觉反馈,显著提升空间感知能力。例如,在骨科手术模拟中,受训者可通过手柄感受到"骨面硬度差异",这种多模态交互让训练更接近真实手术场景。

 

3. 产业化落地:从实验室到手术室的最后一公里​

Atracsys与瑞士巴塞尔大学附属医院(Balgrist University Hospital)合作开发了全髋关节置换模拟器该模拟器采用fusionTrack 250光学定位导航系统,可模拟骨质疏松骨、肿瘤病变等复杂病例,使受训者在虚拟环境中完成从术前规划到术后缝合的全流程操作。

 

Atracsys:光学定位导航技术的全球领先者

 

 

Atracsys作为深耕医疗科技领域20余年的瑞士企业,致力于提供高精尖的光学定位导航技术,为全球医疗行业提供持续创新。打造了覆盖多行业的光学跟踪生态,其产品在全球医疗模拟、机器人导航、工业检测等领域均有成熟应用。

Atracsys定位导航系统产品系列:spryTrack 180、fusionTrack 250、 spryTrack 300、fusionTrack 500,产品包含相机、标记、SDK,以及校准工具。

 

其核心技术优势体现在:

•高鲁棒性:专利Navex反光标记点可在血液、体液等复杂环境下稳定工作,避免传统光学系统因遮挡导致的追踪中断;

•易集成性:模块化SDK支持Python/C++/Unity等多开发环境,降低项目二次开发门槛;

•可扩展性:通过Markerless技术实现对人体自然特征的实时捕捉,无需佩戴标记点即可完成操作追踪,提升训练沉浸感。

 

价值升华:重新定义医疗教育的未来图景​

 

PROFICIENCY项目的成功实施,标志着外科教育正式迈入"数据驱动+虚实融合"的新时代。Atracsys的技术突破不仅解决了传统培训中存在的操作不可逆、反馈延迟、评估主观化等痛点,更为全球医疗人才培养提供了可复制的范式。

 

正如项目负责人Philip Fürnstahl教授所言,PROFICIENCY项目正在通过虚实融合的模拟训练系统,推动外科教育从‘经验传承’迈向‘科学淬炼’。Atracsys凭借光学跟踪技术,为这场变革提供了底层技术支撑。

 

在未来,该项目预计会在降低外科手术并发症率,和缩短专科医生培养周期上展现突出贡献。随着2025年AR/VR模块的落地,Atracsys正推动着医疗教育从"经验传承"向"科学训练"的突破性转变。

 

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创建时间:2025-09-02 11:34

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