基于HoloLens的增强现实手术导航系统研究

• 作者: 丁竹 于德旺 姜陶然 王殊轶 谷雯雪 陈俊
• 来源期刊: 北京生物医学工程
• 学科: 医学
• 关键词: HoloLens 手术导航系统 增强现实 误差 影响因素 人因工程
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 244-250
• 页数: 7页
• 分类号: R318.04
• 字数: 3479字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-3208.2020.03.004.

摘要

目的 开发基于HoloLens的AR手术导航系统,分析影响此系统误差的因素,定量探究各个因素对误差的影响程度,为降低此类导航系统的误差明确侧重点.方法 以Unity3D为开发平台开发的手术导航系统实现了3种三维注册方法 :基于识别图三维注册、三点注册和手动注册.从人因工程的角度出发,结合临床医生手术操作行为、HoloLens性能和临床使用环境三方面分析影响误差的可能因素,即三维注册方法 、头部转动、周围人数和观测角度.将这些因素设置为3个水平,设计正交实验验证并测量不同因素、不同水平下每次实验的误差大小,通过方差分析确定影像程度是否显著.结果 导航系统3种注册方法 平均误差值为4.16 mm,4个因素产生的误差量分别为3.88 mm、0.91 mm、4.77 mm和3.38 mm.结论 系统能够实现导航功能但存在一定误差,误差影响程度由大到小依次为头部转动、三维注册方法 、周围人数和观测角度,其中头部转动和三维注册方法 具有显著性影响.本研究可为基于HoloLens的AR手术导航系统误差的降低和交互方式的设计提供新的思路.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王殊轶	上海理工大学医疗器械与食品学院	63	264	8.0	14.0
2	陈俊	上海理工大学医疗器械与食品学院	21	54	4.0	6.0
3	于德旺	上海理工大学医疗器械与食品学院	5	5	2.0	2.0
4	丁竹	上海理工大学医疗器械与食品学院	2	0	0.0	0.0
5	谷雯雪	上海理工大学医疗器械与食品学院	2	0	0.0	0.0
6	姜陶然	上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科	3	2	1.0	1.0