微观增强现实校准与非接触式直线结构光记录用于外科导航
Yuhua Li1, Shan Jiang2, Zhiyong Yang1
1Mechanical Engineering Department, Tianjin University, No. 135, Yaguan Road, Haihe Education Park, Jinnan District, Tianjin City, 300350, China.
Medical & biological engineering & computing
|January 13, 2025
概括
这项研究介绍了用于神经外科手术的实时增强现实 (AR) 手术导航系统. 该系统准确地将虚拟病变叠加到显微镜视图上,帮助外科医生定位深层瘤.
科学领域:
- 神经外科 神经外科
- 医疗成像医学成像
- 增强现实是一种增强现实.
背景情况:
- 准确的注册对于增强现实 (AR) 在图像引导的神经外科手术中至关重要,以可视化深层脑损伤.
- 现有的方法需要在显微镜下精确匹配虚拟病变与解剖结构.
研究的目的:
- 开发用于神经外科手术的实时增强外科导航系统 (MASN).
- 使用AR技术增强病变可视化和局部化.
主要方法:
- 采用非接触式线条结构光记录,用于患者图像对齐.
- 使用显微镜校准优化与一个维度不变校准器实时跟踪.
- 通过可见光学跟踪将3D医疗模型与手术显微镜视频集成在一起.
主要成果:
- 实现了0.78 ± 0.14毫米的平均患者图像注册根平均平方误差 (RMSE).
- 在显微镜校准时获得0.646%的像素匹配比率错误 (PMRE).
- 系统实验的结果是RMSE为0.79 ± 0.10毫米,PMRE为3.30 ± 1.08%.
结论:
- 开发的显微镜AR外科导航系统 (MASN) 证明了可行性和效率.
- MASN有效地将虚拟病变叠加到显微镜视图上,帮助外科医生定位隐藏的深层病变.
