为肝脏手术提供全面的混合现实外科导航系统.

科学领域:

• 手术导航 手术导航
• 混合现实 (MR) 是一种混合现实.
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 术内肝脏变形和对远程监控器的依赖,阻碍了图像导向肝脏手术的精度.
• 现有的混合现实 (MR) 原型缺乏可变形解剖学的全面解决方案和定量验证.

研究的目的:

• 引入用于肝脏手术的独立MR导航系统,以应对手术期间肝脏变形和工作流程中断的挑战.
• 量化验证系统稳定全息内容,跟踪仪器和补偿软组织变形的能力.

主要方法:

• 开发了一种混合现实 (MR) 导航系统,使用MR耳机与反射参考工具进行全息图稳定.
• 通过耳机的深度摄像头实现实时仪器和表面点跟踪.
• 采用加权ICP+线性代边界重建管道来补偿软组织变形,通过语音控制的服务器-客户端架构进行流传.

主要成果:

• 参考工具减少了平均全息漂移从4.0±1.2毫米到1.1±0.3毫米.
• 追踪精度从3.6 ± 1.3mm提高到2.3 ± 0.8mm.
• 非刚性注册使表面目标注册误差平均减少了57% (从7.4 ± 4.8毫米降至3.0 ± 2.7毫米),实现了小于4毫米的指导精度.

结论:

• 统一的MR平台通过稳定可视化,跟踪仪器和纠正肝脏运动和变形来提高手术精度.
• 该设备不可知框架可适应各种手术方法,包括开放式和腹腔镜手术.
• 这代表了对支持MR的外科导航系统的重大进步.