Augmented Reality Based Navigation System for Endoscopic Transnasal Optic Canal Decompression

基于视频图像增强现实的视神经管减压手术导航系统

傅航¹，许江长 ¹，李寅炜^2,4，周慧芳^2,4，陈晓军^1,3

（1. 上海交通大学 机械与动力工程学院；机械系统与振动国家重点实验室；生命质量与生物医学制造研究所，上海 200240； 2. 上海交通大学医学院附属上海市第九人民医院 眼科，上海 200011； 3. 上海交通大学 医疗机器人研究院，上海 200240； 4. 上海市眼眶病眼肿瘤重点实验室，上海 200011）

摘要：内镜下经鼻视神经管减压手术是治疗复杂外伤性视神经病变的重要手段，但是其存在术中视神经不可见的难题。因此，开发了一套基于内窥镜图像的增强现实手术导航系统，实现视神经在内窥镜图像上的虚实融合显示，辅助医生判断视神经位置，降低手术风险。在现有的标定方法上，提出基于棋盘格不动点的标定算法；针对增强现实技术存在的精度问题，提出光学导航与视觉融合补偿算法提升术中跟踪精度。设计并开展模型实验，验证系统的精度和稳定性。所提出的增强现实系统平均跟踪误差为（0.99±0.46）mm，表明所提出的算法能够有效提升增强现实手术导航系统的精度，能够准确地呈现隐蔽的视神经等深部组织，未来在眶颌外科手术中将具有良好的应用前景。

关键词：视神经减压，内窥镜，增强现实，手术导航

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Fu, H., Xu, J., Li, Y. et al. Augmented Reality Based Navigation System for Endoscopic Transnasal Optic Canal Decompression. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) (2024). https://doi.org/10.1007/s12204-024-2722-3 

《上海交通大学学报（英文版）》是由教育部主管、上海交通大学主办的自然科学综合性学术期刊，被 EI、Scopus等检索系统收录。主要刊登反映基础理论和工程领域实验研究的最新成果，如电子工程和自动化、计算机和通信工程、船舶海洋和建筑工程、材料科学与工程以及生物医学工程等。从 2021 年开始，《上海交通大学学报（英文版）》主要刊登医工交叉研究和人工智能及其在工程中的应用成果。 

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