基于AR的热成像系统的设计和评估,用于计划重建性手术
Michael Unger1, Annika Hänel2, Claire Chalopin2,3
1Innovation Center Computer Assisted Surgery, Leipzig, Germany. Michael.unger@medizin.uni-leipzig.de.
概括
这项研究开发了一种增强现实 (AR) 系统,用于将热成像叠加到患者身上,从而改善重建性手术的可视化. 虽然该系统在实时传输热数据,但其当前的准确性限制了临床应用.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 增强现实是一种增强现实.
- 手术规划 手术规划
背景情况:
- 热成像提供了皮肤血管系统的非侵入性检测.
- 目前用于将热数据映射到患者的方法缺乏用户友好性.
- 增强现实 (AR) 为叠加热信息提供了一个潜在的解决方案.
研究的目的:
- 开发和评估用于重建性手术规划的AR系统.
- 将热成像数据与AR可视化集成.
- 评估AR预测在临床应用中的准确性.
主要方法:
- 使用热摄像头和微软HoloLens设计了一个AR系统.
- 结合RGB,深度和热摄像头,实现实时3D场景重建.
- 开发和评估了摄像头和AR设备注册的活跃校准目标.
- 使用Vuforia标记器在虚拟空间中进行全息图注册.
主要成果:
- 21名参与者对AR系统进行了评估.
- 平均投影误差为10.3 ± 9.4毫米.
- 该系统实现了3D场景的实时流媒体,并以5fps的增强热数据进行了增强.
- 主动校准目标证明了环境独立性.
结论:
- 校准目标使摄像机在可见光到远红外光谱中轻松记录.
- 目前的AR跟踪 (HoloLens内外跟踪与Vuforia标记器) 缺乏足够的准确性用于临床使用.
- 需要进一步开发,以提高AR系统在医疗应用中的精度.
