一种用于增强现实视觉的新型3D图像注册技术,用于最小侵入性胸腔镜肺部细分切除术
J J Peek1, X Zhang2, K Hildebrandt3
1Department of Cardiothoracic Surgery, Erasmus University Medical Center, Rotterdam, The Netherlands.
International journal of computer assisted radiology and surgery
|December 20, 2024
概括
这项研究开发了一个增强现实 (AR) 工作流程,用于在微创手术期间的半自动化手术内肺部解剖学覆盖. 该系统使外科医生能够可视化关键结构,改善导航和潜在的患者结果.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 手术技术 手术技术
- 计算机辅助手术 计算机辅助手术
背景情况:
- 微创胸部手术,包括视频辅助胸腔镜手术 (VATS) 和机器人辅助胸腔镜手术 (RATS),需要精确的肺部解剖学可视化.
- 由于二维成像的局限性和深层解剖结构的隐形性,手术内导航可能具有挑战性.
研究的目的:
- 开发和评估肺部增强现实 (AR) 工作流程的可行性,用于肺部解剖学的半自动化手术内覆盖.
- 为了使外科医生能够在VATS和RATS手术期间可视化其他看不见的结构.
主要方法:
- 立体镜相机校准和手术期间的图像记录,以生成3D点云.
- 手动选择关键分叉点,以记录手术前的3D CT细分到手术内点云.
- 开发一种算法,将操作场转换为3D点云表面,用于AR覆盖面的创建.
主要成果:
- 创建AR覆盖的过程大约需要5分钟.
- 点云验证显示中位数绝对误差为0.20mm.
- 在8名患者中,有5名患者成功可视化和识别了动脉分叉.
- 该系统允许可视化可见和不可见的结构,分支标签和可调的覆盖透明度.
结论:
- 一个新的算法能够使用AR准确地记录和可视化手术前的3D模型到手术内领域.
- 这种AR工作流通过使隐藏的解剖结构可见,促进了手术内导航.
- 开发的注册方法作为未来在微创肺切除中自动化手术内AR导航的基础.
