一种新的时空图像融合方法,用于基于增强现实的内镜手术
Haochen Shi1, Jiangchang Xu2, Haitao Li1
1Institute of Biomedical Manufacturing and Life Quality Engineering, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200241, China.
Medical image analysis
|May 7, 2025
概括
这项研究引入了一种新的时空内镜校准方法,以改善内镜手术中的增强现实 (AR). 这种新的方法精确校准了内镜,提高了手术导航和患者安全.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 手术导航 手术导航
- 增强现实是一种增强现实.
背景情况:
- 精确的内镜校准对于内镜手术中的增强现实 (AR) 是至关重要的.
- 光学追踪器和内镜之间的异步会导致增加场景分歧,在手术过程中带来风险.
研究的目的:
- 提出一种新的时空内镜校准方法.
- 为了同时确定跟踪和图像采集之间的空间转换和时间延迟.
主要方法:
- 使用蒙特卡洛方法与大型数据集来估计内在参数和时间延迟.
- 在手眼校准方程中引入延迟作为独立变量.
- 开发了一个加权的代算法来解决没有固定装置的方程.
主要成果:
- 在稳定的场景中,平均2D误差为7±3像素,伪3D误差为1.2±0.4mm.
- 校准时间为82.4±16.6秒,比传统方法快68%.
- 在动态场景中补偿了11±2ms的延迟,比未补偿的方法快5.7倍.
结论:
- 拟议的方法可以通过手持式移动实现更快,无固定装置的校准.
- 在临床试验中成功验证了跨鼻视通道减压手术.
- 有潜力提高内镜手术的安全性和有效性,改善患者的治疗结果.
