穿戴式机械式超声波集成AR导航系统用于腰部穿孔指导
Baichuan Jiang1, Liam Wang1, Keshuai Xu1
1Department of Computer Science, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218, USA.
IEEE transactions on medical robotics and bionics
|May 23, 2024
概括
这项研究引入了一种增强现实系统,用于指导腰部穿刺,提高准确性并减少针头插入的尝试. 可穿戴式超声波设备和AR接口增强了这种常见的脊柱手术.
科学领域:
- 医疗器械 医疗器械
- 以图像为指导的干预
- 医学中的增强现实
背景情况:
- 腰部穿孔很常见,但通常依赖于手动触摸,导致潜在的失败和并发症.
- 有效的针头插入指导对于提高腰部穿刺成功率和患者安全至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估一个完整的腰部穿刺指导系统.
- 评估增强现实接口的准确性和可用性,以指导针.
主要方法:
- 集成可穿戴机电超声波设备与体积重建和骨表面估计算法.
- 开发两个增强现实用户界面:基于HoloLens的和基于平板电脑的.
- 对端到端导航准确性的定量评估以及对腰部幻影的初步用户研究.
主要成果:
- 该系统实现了整体针导航精度为2.83毫米 (平板电脑) 和2.76毫米 (全镜头).
- 用户在平均1.12 (平板电脑) 和1.14 (HoloLens) 针插入尝试中成功达到目标.
- 该系统在初步用户研究中证明了有效性和良好的人体工程学.
结论:
- 拟议的腰部穿刺指导系统显示,有可能显著降低故障率.
- 基于增强现实的针引导可以提高腰部穿刺程序的精度和效率.
- 这种综合系统为脊柱干预的临床实践提供了有前途的进步.
