基于增强现实的切除肿瘤标本可视化

摘要

来源：
Carly Fassler¹, Liyu Huang¹, Kavita Prasad¹, Jiayi Xu², Guansen Tong², Jie Ying Wu², Michael C. Topf<sup>1,3

1</sup>范德堡大学医学中心耳鼻喉—头颈外科系。

²范德堡大学计算机科学系。

³范德堡大学工程学院，范德堡大学。

本视频展示了使用增强现实（AR）技术进行肿瘤切除手术，其中通过三维扫描获得的肿瘤标本以全息影像的形式呈现在头戴式显示器上。外科医生可以操控并固定该全息影像，以确保精确切除肿瘤。

方案

所有涉及样本采集的操作均按照本机构的IRB指南进行。

注意：可在图1中看到详细说明实验方案流程的示意图。

1. 三维扫描

1. 按照先前描述的3D扫描方案7，获取肿瘤切除标本的3D扫描图像。
   1. 在病理实验室附近设置市售的台式3D扫描仪，该实验室通常是获取标本的场所。
   2. 轻轻冲洗并拍干切除的标本，然后拍摄其前表面和后表面的二维照片。
   3. 将标本放置在扫描仪转盘上，确保使用一层薄塑料膜保护转盘免受任何体液污染。
   4. 使用 3D 扫描仪软件和笔记本电脑，获取样本前表面和后表面的 3D 扫描图像。
   5. 使用3D扫描仪软件，通过三点数据交叉配准来对齐两组扫描数据。
   6. 一旦扫描呈现出三维结构的形态 离体 样本，继续进行步骤 1.2。
2. 单击“保存您的扫描”，将完成的扫描从3D扫描软件中以.obj文件和.jpeg文件格式保存。

2. 增强现实环境的设置

1. 打开桌面AR软件。打开增强现实VISE程序包。
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结果

图 1:协议工作流程。示意图展示了与当前标准方案并行的实验方案。

图 2:通过 HMD 查看的 3D 全息图重新对齐。用户通过 HMD 看到 （A） 用户的手抓住 3D 全息图，（B） 用户的手将 3D 全息图释放到切除床上，以及 （C） 3D 全息图的最终产品重新对齐到切除中。缩写:HMD = 头戴式显示器。

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材料

<表格border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"> 本文使用的材料清单 姓名 公司 目录编号 评论 数码相机或照相手机 苹果手机 可使用 iPhone 或类似的照相手机或数码相机。 EinScan SP V2 Platinum 桌面 3D 扫描仪 闪亮 3D 3D 扫描仪硬件 ExScan 软件;Solid Edge SHINING 3D 版 闪亮 3D 3D 扫描仪软件，包含在购买 3D 扫描仪时 外接鼠标 Microsoft 笔记本 戴尔 XP5 00355-60734-40310-美国原产地 笔记本电脑要求: USB:1 ×USB 2.0 或 3.0;作系统: Win 7、8 或 10 （64 bit）; 显卡:Nvidia 系列;图形内存: ？1G; CPU:双核 i5 或更高版本;内存: ？8G Microsoft HMD 2 Microsoft Unity 软件 Unity 技术 实时、交互式 3D 内容平台 Microsoft Office 套件 Microsoft 移动演示车 俄克拉荷马湾 PRC450 系列 USB-c 设备转换器 TRIPP-LITE 系列 U442-DOCK3-B 仅当笔记本电脑没有 USB 时才需要