Durante la aplicación clínica del sistema de navegación quirúrgica, debido al espacio reducido para la cirugía mínimamente invasiva, es fácil que ocurra la pérdida de información de la posición de navegación causada por el bloqueo del camino óptico, lo que limita el uso clínico del sistema de navegación quirúrgica. Para abordar este problema, se propuso un algoritmo híbrido de seguimiento de posición óptico-inercial basado en un filtro de Kalman extendido indirecto. Usando el modelo de error establecido como la ecuación de estado, y la posición obtenida por el sistema óptico para construir la ecuación de medición, se aplica al filtro de Kalman extendido para la predicción del estado y la actualización de la medición. Cuando el camino óptico no está bloqueado, se corrigen y compensan los errores del sistema de seguimiento inercial mediante el sistema óptico; cuando el camino óptico está bloqueado, el seguimiento de la posición se realiza de manera independiente por el sistema inercial para evitar la pérdida de información de la posición de la herramienta quirúrgica. Los resultados experimentales muestran que en condiciones de bloqueo, el sistema de seguimiento híbrido mantiene un error del ángulo de actitud en las tres direcciones (error cuadrático medio ≤0.322°, error máximo ≤0.876°) y un error de posición (error cuadrático medio ≤0.525 mm, error máximo ≤1.385 mm) en un nivel bajo. El sistema diseñado resuelve el problema de pérdida de información de navegación causada por el bloqueo del camino óptico en el sistema de navegación quirúrgica, mejora la robustez del sistema y es de gran importancia para promover la aplicación clínica del sistema de navegación quirúrgica y mejorar el nivel de tratamiento en los hospitales.

navegación quirúrgica; sistema de seguimiento óptico; sensor inercial; filtro de Kalman extendido