No processo de aplicação clínica do sistema de navegação cirúrgica, devido ao espaço limitado para operações minimamente invasivas, é fácil ocorrer perda de informações de pose de navegação causada pelo bloqueio da rota óptica, o que limita a aplicação clínica do sistema de navegação cirúrgica. Para este problema, foi proposto um algoritmo de rastreamento de pose híbrido óptico-inercial baseado em filtro de Kalman estendido indireto. Utilizando o modelo de erro estabelecido como equação de estado e construindo a equação de medição a partir da pose obtida pelo sistema óptico, aplica-se ao filtro de Kalman estendido para previsão de estado e atualização de medição. Quando a rota óptica não está bloqueada, o sistema óptico corrige e compensa os erros do sistema de rastreamento inercial; quando a rota óptica está bloqueada, o sistema de rastreamento inercial realiza independentemente o rastreamento da pose, evitando a perda de informações da pose das ferramentas cirúrgicas. Os resultados experimentais mostram que, em condições de bloqueio, o sistema de rastreamento híbrido mantém o erro do ângulo de atitude nos três eixos (RMSE ≤0,322°, erro máximo ≤0,876°) e o erro de posição (RMSE ≤0,525 mm, erro máximo ≤1,385 mm) em níveis baixos. O sistema projetado resolveu o problema da perda de informações de navegação causada pelo bloqueio da rota óptica no sistema de navegação cirúrgica, melhorou a robustez do sistema de navegação cirúrgica e tem grande importância para promover a aplicação clínica e melhorar o nível de tratamento hospitalar.

navegação cirúrgica;sistema de rastreamento óptico;sensor inercial;filtro de Kalman estendido