在关节镜术中无整合增强现实:关节重建和指导的管道

科学领域:

• 最少侵入性的手术
• 医疗成像医学成像
• 计算机视觉 计算机视觉

背景情况:

• 关节镜术依赖于视觉评估,受狭窄的视野和缺乏深度感知限制.
• 在关节镜术中,导航复杂的关节结构和确保手术精度是具有挑战性的.
• 提高手术内意识对于改善关节镜手术至关重要.

研究的目的:

• 从单眼关节镜视频中开发一个可靠的管道,实现现实的3D关节内结构重建.
• 将3D重建能力扩展到外科手术辅助的增强现实 (AR) 应用.
• 为了提高术内意识和在关节镜术中的外科精度.

主要方法:

• 一个管道整合了同时定位和映射,深度估计和3D高斯喷涂 (3D GS).
• 仅使用单眼关节镜视频进行关节内结构的重建.
• 开发AR辅助工具,用于关节口测量和注释定.

主要成果:

• 在平均7分钟内实现了密集的3D重建和高染保真度,具有明确的3D表示.
• 与传统的运动结构和神经辐射场方法相比,已证明具有竞争力的性能.
• AR测量工具在$$范围内实现了准确性,AR注释工具在欧盟 (mIoU) 中实现了0.721的平均交叉点.

结论:

• 该管道使AR重建和指导直接从单眼关节镜,没有额外的硬件.
• 拟议的解决方案有可能显著提高在关节镜术中的手术内意识.
• 这种方法可以通过AR辅助的测量和注释来提高外科精度.