StraightTrack：用于经皮 K 线插入的混合现实导航系统
机器人学
2026-03-03 v1
摘要
在经皮骨盆创伤手术中，Kirschner 线 (K 线) 的准确置入对于确保有效骨折固定以及避免沿不合适轨迹穿透皮质骨的并发症至关重要。通过混合现实 (MR) 实现手术导航可帮助在低配置文件因素下实现精确的线位置入。当前该领域的方法尚不适用于实际部署，因为由于线材不可控制的弯曲导致视觉反馈不准。为确保准确反馈，我们引入 StraightTrack，这是一个为经皮线位置入设计的 MR 导航系统，以适应复杂解剖结构。StraightTrack 具备一种带有刚性存取导管的标记体，以减轻软组织与导管体相互作用导致的线弯曲，并覆盖骨面。集成了能够跟踪导管体的光学视野头戴式显示器 (OST HMD)，StraightTrack 提供无外部跟踪器的实时 3D 可视化和导航，这些外部跟踪器容易丢失视线。在两个经验丰富的骨科外科医生的 phantom 实验中，StraightTrack 在线位置入准确性方面取得了改进，实现了理想轨迹的 mm 和 度，对比传统方法为超过 12.08 mm 和 4.07 度。随着混合现实导航系统的不断成熟，StraightTrack 实现了其在内部骨折固定及其他经皮骨科程序中的潜力。
引用
@article{arxiv.2410.01143,
title = {StraightTrack: Towards Mixed Reality Navigation System for Percutaneous K-wire Insertion},
author = {Han Zhang and Benjamin D. Killeen and Yu-Chun Ku and Lalithkumar Seenivasan and Yuxuan Zhao and Mingxu Liu and Yue Yang and Suxi Gu and Alejandro Martin-Gomez and Russell H. Taylor and Greg Osgood and Mathias Unberath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01143},
year = {2026}
}