Sistema para calibrar um endoscópio rígido dentro da sala de cirurgia

Abstract

A cirurgia artroscópica tem assumido um papel preponderante na área da cirurgia médica. O facto de apenas serem necessárias duas pequenas incisões tem a vantagem de facilitar a recuperação do paciente já que os tecidos não são tão danificados. Contudo, devido à baixa qualidade do vídeo artroscópico, é necessário que o médico seja experiente, o que implica um grande treino para poder realizar artroscopia. Pretende-se construir um sistema de navegação cirúrgica de modo facilitar a aprendizagem do médico e até mesmo aumentar a taxa de sucesso deste tipo de cirurgia. No entanto, para que tal seja possível, deve-se efectuar processamento das imagens artroscópicas de modo a se poder extrair o máximo de informação. Este relatório aborda um método de segmentação da área útil da imagem artroscópica baseado num valor de threshold adaptativo, em conjunto com um método de estimação robusta, o RANSAC, e um filtro de Kalman. Conseguiu-se obter um algoritmo robusto e estável e, além disso, capaz de efectuar o processamento da imagem em tempo real, como pretendido. Desenvolveu-se também um novo método de extracção de cantos automático para extrair informação necessária para proceder à calibração do artroscópio, baseado na entropia dos ângulos do gradiente. Apesar da elevada distorção radial, verificou-se que o método desenvolvido consegue marcar os cantos da grelha com boa precisão. É ainda descrito um modelo teórico para proceder à contagem do número de quadrículas. Embora sejam necessários efectuar alguns ajustes aos métodos de extracção e contagem de cantos, conclui-se que os primeiros resultados práticos pressupõem que este método seja robusto e tenha grande precisão na detecção de cantos