基于Magic Leap的外科刀片混合现实引导：在3D打印肝胚体上的评估
人机交互
2025-10-07 v1
摘要
增强现实(AR)和混合现实(MR)系统有潜力通过在手术场域上方叠加数字指引来提高手术精度。本文提出了一种新颖的MR引导系统，利用Magic Leap头戴式显示器辅助外科医生在肝脏手术中执行精确的刀片运动。该系统将全息指示投射到患者特异性3D打印肝胚体上，沿既定路径引导切除。我们描述了系统设计，包括术前建模、虚拟内容与胚体配准以及通过Magic Leap设备的实时可视化。在受控的胚体研究中，外科医生培训生在有无MR指引下执行切除任务。定量结果表明，MR指引改善了切割精度（计划路径偏差平均从无AR时5.0 mm减至有AR指引时2.0 mm）和效率（平均任务时间从55秒减至32秒）。约60%的精度提升和40%的速度提升凸显了MR在手术导航中的潜在益处。参与者报告称，Magic Leap可视化增强了深度感知和定位肿瘤边界的信心。本工作提供了对MR辅助手术引导方法的全面评估，突显其在逼真器官胚体上的可行性。我们讨论了技术挑战（配准精度、视线、用户人体工学）并阐述了向临床转化的未来步骤。结果表明，基于Magic Leap的MR引导显著增强了外科医生在精细切除任务中的表现，为更安全更精确的肝脏手术铺平了道路。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.03617,
title = {Mixed Reality Guidance of a Surgical Scalpel Using Magic Leap: Evaluation on a 3D-Printed Liver Phantom},
author = {Alice Yang and Michael Beasley and Catherine Taylor and Hu Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.03617},
year = {2025}
}