基于表面追踪的 AR 手术导航：比较面向神经外科的内置可视化与工具跟踪引导

增强现实 (AR) 手术导航系统正成为下一代内镜手术指导技术，旨在克服传统导航系统的局限性。然而，当前商业可用显示技术的 AR 深度感知问题（由于视差-容积冲突）以及遮挡处理限制，在精度至关重要的手术环境中 presents 严峻挑战。本研究提出了一种新方法，利用 AR 指导注册解剖目标并通过放置模拟的外侧窦引流管 catheter 来提供实时仪器导航。该系统通过一种新颖的表面追踪方法注册靶标位置，并使用实时红外仪器跟踪辅助导管置入，仅依赖 Microsoft HoloLens 2 内置传感器。一组目标用户在两种 AR 指导条件下执行模拟置入程序：一种是静态内置可视化，即将计划轨迹直接叠加到患者解剖结构上；另一种是实时仪器跟踪引导，即提供相对于计划的导管姿态的实时反馈。置入测试后，获取了 phantom 模型的计算机断层扫描，允许评估置入精度、靶标偏移、角度误差和深度精度。系统可用性量表调查评估了用户体验和认知工作负荷。仪器跟踪引导在所有准确性指标上均提高了性能，并在主观评估中得到用户的偏好。本文及其所有补充材料的免费副本可在 https://bit.ly/45l89Hq 获取。