无标记追踪机器人手术仪器与头部安装显示器用于增强现实应用程序
Nicholas Greene1, Aoqi Long2, Yonghao Long2
1Department of Computer Science Johns Hopkins University Baltimore Maryland USA.
Healthcare technology letters
|December 18, 2025
概括
对于机器人手术仪器而言,一种新的无标记追踪方法可以增强增强现实 (AR) 辅助. 这种基于HoloLens 2的系统的准确性与基于标记的方法相提并论,改善了外科手术工作流程.
科学领域:
- 医疗机器人 医疗机器人
- 计算机视觉 计算机视觉
- 手术技术 手术技术
背景情况:
- 机器人辅助手术需要精确的仪器跟踪,以实现有效的外科医生助理合作.
- 增强现实 (AR) 系统中的当前基于标记器的跟踪方法可能会因为杀菌和附着要求而破坏外科工作流程.
研究的目的:
- 开发和评估用于AR辅助外科手术中的机器人仪器的新型无标记追踪方法.
- 与传统的基于标记的方法相比,评估无标记方法的准确性.
主要方法:
- 使用HoloLens 2头部显示器 (HMD) 进行无标记的跟踪.
- 采用YOLOv11和SAMURAI网络来检测仪器原始 (轴线,关键点).
- 采用管道结合视角-n-点 (PnP) 和多视角最小平方优化,恢复了6D仪表姿势.
主要成果:
- 无标记追踪方法显示仪表尖的精度与基线标记系统相提并论.
- 拟议的方法成功地将机器人仪器定位在不需要物理标记的情况下.
结论:
- 无标记追踪是AR辅助机器人手术中基于标记的追踪的可行和有效替代方案.
- 这种方法简化了外科手术工作流程,消除了对标记物杀菌和附着的需要.
