基于多模态基准标记的骨科手术即时增强现实系统
计算机视觉与模式识别
2018-01-08 v1
摘要
荧光透视 X 射线引导是经皮骨科手术的基础。然而，对三维解剖结构的二维观测会受到投影简化的影响。因此，外科医生需要从不同方位获取多张 X 射线图像，以准确评估患者解剖结构与手术器械之间的空间关系。本文提出一种即时手术辅助系统，利用增强现实提供引导，并可在几乎未做准备的手术室中使用。所提系统基于多模态标记与同步定位与建图（SLAM）技术，将光学透视头戴显示器与 C 臂荧光透视系统进行联合标定。随后，二维 X 射线图像上的标注可作为三维虚拟对象渲染出来，以提供手术引导。我们对所提系统的各组件进行了定量评估，并最终在半拟人化体模上设计了可行性研究。本系统的精度与传统影像引导技术相当，同时显著减少了所获取的 X 射线图像数量以及手术时间。我们有前景的结果鼓励进一步研究虚拟对象与真实对象之间的交互，我们相信这将直接有益于所提方法。此外，我们希望在面向常见骨科干预的更大规模研究中探索本即时增强现实辅助系统的能力。
引用
@article{arxiv.1801.01560,
title = {On-the-fly Augmented Reality for Orthopaedic Surgery Using a Multi-Modal Fiducial},
author = {Sebastian Andress and Alex Johnson and Mathias Unberath and Alexander Winkler and Kevin Yu and Javad Fotouhi and Simon Weidert and Greg Osgood and Nassir Navab},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01560},
year = {2018}
}
备注
S. Andress, A. Johnson, M. Unberath, and A. Winkler have contributed equally and are listed in alphabetical order