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有了AR头盔,外科医生再也不用被手术困扰了!
2017-03-19 22:12:32   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询报道,欧洲科学家们正在研发一款全新的用于外科手术的AR(增强现实)头盔,它能够将病人的X射线成像和其它医疗信息实现完美的3D叠加显示。

麦姆斯咨询报道,欧洲科学家们正在研发一款全新的用于外科手术的AR(增强现实)头盔,它能够将病人的X射线成像和其它医疗信息实现完美的3D叠加显示。

据研究人员称,该头盔可以避免外科医生们在精细的手术过程中查看病人数据而移开视线,从而可以缩短手术时间以及提高手术准确度。

视频光学透视增强现实系统将结合VR(虚拟现实)和AR(增强现实)元素,在精细的外科手术中向医生展示重要的病人信息

视频光学透视增强现实系统将结合VR(虚拟现实)和AR(增强现实)元素,在精细的外科手术中向医生展示重要的病人信息

视频光学透视增强现实系统(Video Optical See-Through Augmented Reality Surgical System,VOSTARS)能够将病人的麻醉数据、心率、体温、血压和呼吸频率显示在外科医生的视野中。VOSTARS项目在欧盟“地平线2020”(Horizon 2020)资助下建立,据预测将极大地提高手术的准确性,并缩短至少11%的病人处于麻醉下的时间。

“有了这个最先进且高度符合人体工程学的头盔,我们将能够提供所有需要的信息来改进外科手术,”项目协调员和比萨大学信息工程系生物工程研究员Vincenzo Ferrer表示,“该项目的主要目标不仅仅是缩短手术时间,还将缩短病人处于麻醉下的时间,以及节省手术操作的相关成本。对病人来说,这意味着,每三个小时的手术可以缩短20分钟的时间。”

该头盔采用小型高流明的微型显示器和LED光波导,将二维X射线成像投射到佩戴者的视野中。该系统通过使用头盔上的摄像头捕捉外科医生的视角,然后将画面和实时的病人数据融合在一起。然后,采用手术导航先进定位技术的中央处理器,将在头盔上呈现出实时混合图像。“临床医生可以在看着病人的同时自由移动,混合X射线成像和所有关键数据会立刻全部呈现在屏幕内的‘仪表板上’。”Ferrari表示。

该头盔将结合现有的两种AR技术:视频透视(video see-through,VST)和光学透视(optical see-through,OST)。光学透视系统,比如Microsoft的Hololens,将用户直接看到的自然环境和计算机生成的图像,利用一块半透明镜子叠加呈现在用户的视野中。视频透视系统比如Occulus的Rift等,通过封闭的头戴式显示器(HMD)、立体摄像机和屏幕,使用户沉浸在虚拟世界中。

Fabrizio Cutolo是可穿戴增强现实系统工程师和专家,他认为视频透视和光学透视都不能单独用于活人手术。“当在真人上操作的时候,视频透视和光学透视合并成混合装置的益处,对我们来说是显而易见的。”Fabrizio Cutolo表示。

“对于至关重要的人体手术,我们必须要有光学透视的自然的‘感觉’,和视频透视流畅的交互作用,”Cutolo继续表示,“因此,一个全新的设备必须从头开始制作,而不是仅扩展现有技术。混合光学透视和视频透视的增强现实因此诞生了。”

这个三年的项目已经进行了三个月,VOSTARS项目的目标是2018年5月完成该装置可运行的原型机。开始会在头部进行一些手术实验,包括颌面部(颌和面部)手术、神经手术、耳鼻喉及整形外科手术,该项目希望在三年内可提供给终端用户,2022年开始进行大批量生产。

延伸阅读:

《微软HoloLens拆解分析》

《HTC Vive虚拟现实(VR)头戴式显示器》

《联想Phab 2 Pro三维飞行时间(ToF)摄像头》

《固态医学成像-2017版》

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