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NAVIUS:用于尿道镜手术的导航式增强现实可视化

人机交互 2025-03-25 v1

摘要

尿道镜是诊断和治疗肾结石和肿瘤的标准疗法。然而,当前尿道镜视野有限,需要大量经验才能充分导航肾收集系统。经验不足的外科医生更易漏诊结石。三分之一的患者在 20 个月内因残余结石需要复发手术。为帮助外科医生充分探索肾脏,本研究提出了尿道镜手术的导航式增强现实可视化系统(NAVIUS)。NAVIUS 通过提供目标解剖的 3D 图、实时镜头位置和术前成像叠加,帮助外科医生。为实现实时导航和可视化,我们将电磁跟踪器导航管道与增强现实可视化集成。NAVIUS 连接 3D Slicer 和 Unity 于 OpenIGTLink,并使用 HoloLens 2 作为全息界面。我们通过用户研究评估了 NAVIUS,外科医生在有无可视化指导下进行肾脏仿真尿道镜手术。借助本系统,外科医生在 NAVIUS 下探索收集系统的区域更多(平均提升 23.73%),NASA-TLX 指标得到改善(提升最高 27.27%)。NAVIUS 为更好的手术结果和外科医生体验迈出了一步。该系统的代码将在 https://github.com/vu-maple-lab/NAVIUS 上公开。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.17511,
  title  = {NAVIUS: Navigated Augmented Reality Visualization for Ureteroscopic Surgery},
  author = {Ayberk Acar and Jumanh Atoum and Peter S. Connor and Clifford Pierre and Carisa N. Lynch and Nicholas L. Kavoussi and Jie Ying Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17511},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 5 figures, 2 tables