虚拟现实中性神经外科数据导航与标注的用户交互策略评估
人机交互
2022-12-20 v1
摘要
尽管虚拟现实（VR）在放射学任务中展现出巨大潜力，但能提升效率与人体工效的有效用户交互策略仍待深入探索，且针对复杂解剖模型背景下 VR 交互技术的系统评估十分匮乏。因此，我们的研究旨在从现有最佳方法中识别 VR 中两项常见神经外科规划任务（点标注与笔记记录）的最有效交互技术，并提出一种用于神经解剖导航中高效子体积选择的新型技术。我们评估了多种输入模态（注视、头部运动、控制器与语音）下的七种用户交互方法，用于脑血管外科中脑动脉瘤标注场景下的点放置与笔记记录。此外，我们提出并评估了一种称为放大选择透视（Maserama）的新型技术，用于在 VR 中轻松导航与选择复杂 3D 解剖结构。我们通过用户研究采用定量与半定量（即 NASA 任务负荷指数）指标，揭示各交互方案在准确性、效率与可用性方面的表现。我们的评估表明，对于点放置，基于控制器的交互优于基于眼动的方案；而对于笔记记录，语音录制与虚拟键盘输入优于徒手书写。此外，我们新的 Maserama 子体积选择技术被证明高效且易用。我们的研究首次对用于神经外科数据导航与标注的现有及新型 VR 交互方案进行了系统评估，为未来放射学与外科应用 VR 系统的设计提供了宝贵的见解与工具。
引用
@article{arxiv.2212.08688,
title = {Assessment of user-interaction strategies for neurosurgical data navigation and annotation in virtual reality},
author = {Owen Hellum and Marta Kersten-Oertel and Yiming Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08688},
year = {2022}
}