基于构图原则驱动的增强式牙科钻头小部件，用于3D空间中的精确5自由位牙科钻头定位
人机交互
2024-09-18 v1
摘要
牙科植体术中的钻头定位是一项具有挑战性的任务，需实现5自由位精度，因为绕钻头轴向的旋转并不影响结果。本工作通过一种新型增强式准直小部件（ACW），改进了现有方法中准静态可视元素的局限性。ACW是一种基于构图原则（gestalt reification）的交互式位置和角度误差可视化工具，借助人类将几何元素组合在一起的能力。用户可快速、准直地寻找出5个（三个位置和两个旋转）误差组件小部件（ECW），利用三项关键特性：组件分离与重构、误差视觉放大以及对准组件的动态隐藏。我们采用30名受试者进行的在内侧实验（32个植体靶点），测量时间、误差和可用性。ACW在位置精度（+19%）和角度精度（+47%）上显著优于金标准，精神需求降低6%，沮丧感降低13%，但预期任务时间增加59%，身体需求增加64%。访谈结果显示，ACW被视为主要偏好选择且在审美上更符合直觉，已成为植体术的新金标准，也适用于其他需要5自由位定位的应用场景。
引用
@article{arxiv.2409.10960,
title = {Gestalt driven augmented collimator widget for precise 5 dof dental drill tool positioning in 3d space},
author = {Mine Dastan and Antonio E. Uva and Michele Fiorentino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10960},
year = {2024}
}