Name: 홀로그램 헤드 마운트 디스플레이 및 전임상 검증을 통한 연조직 탐색을 위한 적외선 추적을 위한 기술적 접근 방식 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-09-02T14:15:00.000+00:00
Duration: 10 min 25 s
Description: 배우세요 증강현실을 활용한 연동 장기 홀로그램 정렬 및 전자기 추적 기술을 사용하는 방법입니다. 이 프로토콜은 3D CAD 모델링과 적외선 마커 설계를 통해 의료 영상의 전임상 검증을 향상시킵니다.

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<ol><li>Bortot, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image-guided+cancer+surgery%3A+a+narrative+review+on+imaging+modalities+and+emerging+nanotechnology+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">Image-guided cancer surgery: a narrative review on imaging modalities and emerging nanotechnology strategies.</a> J Nanobiotechnol. 21 (1), 155(2023).</li>
<li>Liu, Q., Luo, D., Cai, S., Li, Q., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circumferential+resection+margin+as+a+prognostic+factor+after+rectal+cancer+surgery%3A+A+large+population-based+retrospective+study%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Med%22%5BJournal%5D)">Circumferential resection margin as a prognostic factor after rectal cancer surgery: A large population-based retrospective study.</a> Cancer Med. 7 (8), 3673-3681 (2018).</li>
<li>Cost, N. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathological+review+of+Wilms+tumor+nephrectomy+specimens+and+potential+implications+for+nephron+sparing+surgery+in+Wilms+tumor%5BTitle%5D)+AND+%22J+Urol%22%5BJournal%5D)">Pathological review of Wilms tumor nephrectomy specimens and potential implications for nephron sparing surgery in Wilms tumor.</a> J Urol. 188 (4 Suppl), 1506-1510 (2012).</li>
<li>Taghavi, K., Sarnacki, S., Blanc, T., Boyer, O., Heloury, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rationale+for+nephron-sparing+surgery+in+unilateral+non-syndromic+Wilms+tumour%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Nephrol%22%5BJournal%5D)">The rationale for nephron-sparing surgery in unilateral non-syndromic Wilms tumour.</a> Pediatr Nephrol. 39 (4), 1023-1032 (2024).</li>
<li>Mezger, U., Jendrewski, C., Bartels, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigation+in+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Langenbecks+Arch+Surg%22%5BJournal%5D)">Navigation in surgery.</a> Langenbecks Arch Surg. 398 (4), 501-514 (2013).</li>
<li>Herrlich, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Instrument-mounted+displays+for+reducing+cognitive+load+during+surgical+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Comput+Assist+Radiol+Surg%22%5BJournal%5D)">Instrument-mounted displays for reducing cognitive load during surgical navigation.</a> Int J Comput Assist Radiol Surg. 12 (9), 1599-1605 (2017).</li>
<li>Portnoy, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+technologies+in+presurgical+planning+of+bone+surgeries%3A+current+evidence+and+future+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Surg%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional technologies in presurgical planning of bone surgeries: current evidence and future perspectives.</a> Int J Surg. 109 (1), 3-10 (2023).</li>
<li>Meulstee, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+Holographic-Guided+Surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Surg+Innov%22%5BJournal%5D)">Toward Holographic-Guided Surgery.</a> Surg Innov. 26 (1), 86-94 (2019).</li>
<li>Glas, H. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmented+Reality+Visualization+for+Image-Guided+Surgery%3A+A+Validation+Study+Using+a+Three-Dimensional+Printed+Phantom%5BTitle%5D)+AND+%22J+Oral+Maxillofacial+Surg%22%5BJournal%5D)">Augmented Reality Visualization for Image-Guided Surgery: A Validation Study Using a Three-Dimensional Printed Phantom.</a> J Oral Maxillofacial Surg. 79 (9), 1943.e1-1943.e10 (2021).</li>
<li>Fitski, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI-Based+3-Dimensional+Visualization+Workflow+for+the+Preoperative+Planning+of+Nephron-Sparing+Surgery+in+Wilms%27+Tumor+Surgery%3A+A+Pilot+Study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Healthcare+Eng%22%5BJournal%5D)">MRI-Based 3-Dimensional Visualization Workflow for the Preoperative Planning of Nephron-Sparing Surgery in Wilms' Tumor Surgery: A Pilot Study.</a> J Healthcare Eng. 2020 (1), 8899049(2020).</li>
<li>van der Zee, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+Resection%3A+A+New+Tool+for+Preparing+for+Nephron-Sparing+Surgery+in+Wilms+Tumor+Patients%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Oncol%22%5BJournal%5D)">Virtual Resection: A New Tool for Preparing for Nephron-Sparing Surgery in Wilms Tumor Patients.</a> Curr Oncol. 29 (2), 777-784 (2022).</li>
<li>Fida, B., Cutolo, F., di Franco, G., Ferrari, M., Ferrari, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmented+reality+in+open+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Updates+Surg%22%5BJournal%5D)">Augmented reality in open surgery.</a> Updates Surg. 70 (3), 389-400 (2018).</li>
<li>Moreta-Martinez, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmented+reality+in+computer-assisted+interventions+based+on+patient-specific+3D+printed+reference%5BTitle%5D)+AND+%22Healthc+Technol+Lett%22%5BJournal%5D)">Augmented reality in computer-assisted interventions based on patient-specific 3D printed reference.</a> Healthc Technol Lett. 5 (5), 162-166 (2018).</li>
<li>van Doormaal, T. P. C., van Doormaal, J. A. M., Mensink, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+Accuracy+of+Holographic+Navigation+Using+Point-Based+Registration+on+Augmented-Reality+Glasses%5BTitle%5D)+AND+%22Oper+Neurosurg+%28Hagerstown%29%22%5BJournal%5D)">Clinical Accuracy of Holographic Navigation Using Point-Based Registration on Augmented-Reality Glasses.</a> Oper Neurosurg (Hagerstown). 17 (6), 588-593 (2019).</li>
<li>Zhao, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmented+reality+technology+in+image-guided+therapy%3A+State-of-the-art+review%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Inst+Mech+Eng+H%22%5BJournal%5D)">Augmented reality technology in image-guided therapy: State-of-the-art review.</a> Proc Inst Mech Eng H. 235 (12), 1386-1398 (2021).</li>
<li>Doughty, M., Ghugre, N. R., Wright, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmenting+Performance%3A+A+Systematic+Review+of+Optical+See-Through+Head-Mounted+Displays+in+Surgery%5BTitle%5D)+AND+%22J+Imaging%22%5BJournal%5D)">Augmenting Performance: A Systematic Review of Optical See-Through Head-Mounted Displays in Surgery.</a> J Imaging. 8 (7), 203(2022).</li>
<li>Vávra, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Development+of+Augmented+Reality+in+Surgery%3A+A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Healthcare+Eng%22%5BJournal%5D)">Recent Development of Augmented Reality in Surgery: A Review.</a> J Healthcare Eng. 2017, 4574172(2017).</li>
<li>Iqbal, H., Baena, F. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semi-Automatic+Infrared+Calibration+for+Augmented+Reality+Systems+in+Surgery%5BTitle%5D)+AND+%222022+IEEE%2FRSJ+Int+Conf+Intelligent+Robots+Syst+%28IROS%29%22%5BJournal%5D)">Semi-Automatic Infrared Calibration for Augmented Reality Systems in Surgery.</a> 2022 IEEE/RSJ Int Conf Intelligent Robots Syst (IROS). , 4957-4964 (2022).</li>
<li>Zhao, W., Jiang, D., Queralta, J. P., Westerlund, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-Scale+Supervised+3D+U-Net+for+Kidneys+and+Kidney+Tumor+Segmentation%5BTitle%5D)+AND+%22arXiv%22%5BJournal%5D)">Multi-Scale Supervised 3D U-Net for Kidneys and Kidney Tumor Segmentation.</a> arXiv. , (2020).</li>
<li>Elloumi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CT+Images+Segmentation+Using+a+Deep+Learning-Based+Approach+for+Preoperative+Projection+of+Human+Organ+Model+Using+Augmented+Reality+Technology%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Comp+Intel+Appl%22%5BJournal%5D)">CT Images Segmentation Using a Deep Learning-Based Approach for Preoperative Projection of Human Organ Model Using Augmented Reality Technology.</a> Int J Comp Intel Appl. 22 (02), 2350006(2023).</li>
<li>von Haxthausen, F., Moreta-Martinez, R., Pose Díez de la Lastra, A., Pascau, J., Ernst, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UltrARsound%3A+in+situ+visualization+of+live+ultrasound+images+using+HoloLens+2%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Comput+Assist+Radiol+Surg%22%5BJournal%5D)">UltrARsound: in situ visualization of live ultrasound images using HoloLens 2.</a> Int J Comput Assist Radiol Surg. 17 (11), 2081-2091 (2022).</li>
<li>Towards an accurate tracking of liver tumors for augmented reality in robotic assisted surgery. Haouchine, N., et al. 2014 IEEE Int Conf Robotics Automat, , 4121-4126 (2014).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>3D 슬라이서(v5.6.2)</td><td>슬라이서</td><td>해당 사항 없음</td><td>의료 영상 분할 소프트웨어 및 전자기 추적 검증에 필요</td></tr><tr><td>6.4mm(1/4") M3 마커 Infrarec 마커</td><td>옵티트랙</td><td>해당 사항 없음</td><td>추적을 위해 마커에 부착해야 하는 적외선 반사 구체&nbsp;</td></tr><tr><td>Autodesk Fusion 360(v2.0.21508)</td><td>오토데크</td><td>해당 사항 없음</td><td>적외선 마커 및 팬텀 설계를 위한 CAD 소프트웨어</td></tr><tr><td>밤부 스튜디오 (v01.09.07.52)</td><td>밤부 연구소</td><td>해당 사항 없음</td><td>Bambu 3D 프린터용 3D 프린팅 슬라이싱 소프트웨어</td></tr><tr><td>밤부 X1 카본</td><td>밤부 연구소</td><td>해당 사항 없음</td><td>적외선 마커 및 팬텀 모델에 사용되는 3D 프린터</td></tr><tr><td>홀로렌즈 2</td><td>마이크로소프트</td><td>해당 사항 없음</td><td>AR 시각화를 위한 증강 현실 헤드 마운트 디스플레이</td></tr><tr><td>IRTrackingOrgans_HoloLens&nbsp;</td><td>오픈 소스</td><td>해당 사항 없음</td><td>IR 마커 추적을 지원하는 Unity 기반 애플리케이션</td></tr><tr><td>메쉬믹서(v3.5.0)</td><td>오토데크</td><td>해당 사항 없음</td><td>메쉬 편집 및 다각형 축소에 사용됩니다.</td></tr><tr><td>NDI 오로라</td><td>노던 디지털 주식회사</td><td>해당 사항 없음</td><td>검증을 위한 전자기 추적 시스템</td></tr><tr><td>NDI 오로라 6DOF 케이블 도구</td><td>노던 디지털 주식회사</td><td>해당 사항 없음</td><td>환상 기관의 움직임을 등록하는 센서</td></tr><tr><td>NDI 오로라 6DOF 프로브</td><td>노던 디지털 주식회사</td><td>해당 사항 없음</td><td>팬텀의 랜드마크 위치를 식별하는 데 사용됩니다.</td></tr><tr><td>폴리락트산 필라멘트</td><td>모든 제조업체</td><td>해당 사항 없음</td><td>적외선 마커와 같은 단단한 부품을 인쇄하기 위한 필라멘트</td></tr><tr><td>열가소성 폴리우레탄 필라멘트</td><td>모든 제조업체</td><td>해당 사항 없음</td><td>변형 가능한 신장 팬텀 인쇄를 위한 반 유연한 필라멘트</td></tr><tr><td>Unity Hub(v3.11.1) 및 Unity(v2019.4.22f1)</td><td>유니티 테크놀로지</td><td>해당 사항 없음</td><td>AR 애플리케이션 개발 및 배포를 위한 게임 개발 소프트웨어</td></tr><tr><td>비주얼 스튜디오 2019</td><td>마이크로소프트</td><td>해당 사항 없음</td><td>Unity 통합 및 배포에 필요한 IDE</td></tr></tbody></table>

홀로그램 헤드 마운트 디스플레이 및 전임상 검증을 통한 연조직 탐색을 위한 적외선 추적을 위한 기술적 접근 방식

Technical Approach for Infrared Tracking for Soft Tissue Navigation with a Holographic Head-Mounted Display and Preclinical Validation

신장 팬텀을 사용하여 장기 추적을 위한 적외선 추적 시스템의 성능을 시연하고 움직이는 장기의 홀로그램 검증 설정을 검증했습니다. 전체 워크플로는 그림 1에 요약되어 있습니다.
먼저, 3DSlicer의 임계값 도구를 사용하여 MRI 데이터를 기반으로 신장을 반자동으로 분할했습니다. 결과 3D 모델을 내보내고 3D CAD 소프트웨어로 가져와 다각형 수를 줄였습니다. 두 번째 모델을 저장하고 구 도구를 사용하여 5개의 대상 지점을 이 모델에 통합했습니다 (그림 2). 이 모델은 홀로그램 디스플레이의 기술적 검증에 사용되었습니다. 대상 점이 없는 모델의 첫 번째 버전을 Autodesk Fusion으로 가져왔습니다. 이 모델에는 5개의 피벗 포인트가 통합되었으며 EM 센서를 용이하게 하기 위해 실린더가 통합되었습니다. 3D 슬라이싱 소프트웨어를 사용하여 3D 프린팅을 위해 3D 모델을 준비했습니다. 인쇄 밀도가 8%인 TPU를 사용하여 최소한의 유연한 신장 표면을 만들었습니다.
표준화된 적외선 마커를 설계하고 3D 프린팅했으며 적외선 반사 구체(직경 6.4mm)를 장착했습니다. 이 적외선 마커로부터 적외선 마커의 좌표는 중심점과 상관관계로 측정되었습니다. 게임 개발 소프트웨어 애플리케이션 내에서 적외선 마커의 좌표가 포함된 JSON 파일을 가져왔습니다. 둘째, 검증 목적으로 목표 지점과 함께 신장의 3D 모델을 가져왔습니다. 또한 시각화를 위해 적외선 마커 모델을 가져와 JSON 파일에 의해 구현된 점의 위치로 변환했습니다. 3D 모델을 적외선 마커의 중심으로 변환하고(그림 3) 추가 셰이더를 적용했습니다. 환자 메뉴 장면을 통합한 후 애플리케이션을 HMD에 배포했습니다.
IR 마커의 배치를 기반으로 홀로그램 3D 모델은 HMD를 사용하여 소아 복부 팬텀 내부의 신장에 시각화됩니다 (그림 4). 추적 속도는 11.6Hz였습니다. 그러나 60cm를 초과하는 거리의 경우 HMD는 적외선 마커를 추적하는 기능을 잃습니다. 둘째, 적외선 마킹 추적의 지속적인 추적과 노이즈로 인해 홀로그램 오버레이가 깜박여 시각화가 부정확해집니다.
검증을 위해 EM 추적 시스템은 Plus Server를 통해 3D 슬라이서에 연결되었습니다. 추적을 위해 환상 신장에 EM 센서를 배치했습니다(그림 2). 포인트 기반 등록 후 3D 모델은 중앙값 0.59mm의 정확도로 등록되었으며, 이는 홀로그램 정확도를 검증하는 정확한 방법임이 입증되었습니다(그림 5). 중앙값 지점 위치 오차는 3명의 외과의의 입력을 기반으로 8.74mm(사분위수 범위: 6.38 - 10.85)였습니다(표 1).
이 AR 추적 및 시각화 시스템의 구현에는 약 45-60분에 걸친 프로토콜이 포함됩니다. 2년 경력의 숙련된 기술 의사가 전체 프로토콜을 한 번 실행하여 프로토콜의 개별 단계 기간을 결정했습니다. 특히 특정 단계는 한 번만 실행하면 됩니다. 각 환자의 필수 단계에는 분할, 게임 개발 소프트웨어의 모델 통합 및 장면 구성이 포함됩니다. 환자별 사례에서 해부학적 구조를 분할하는 것은 여러 해부학적 구조가 관련되어 있기 때문에 상대적으로 더 많은 시간이 필요하지만 신장 실질과 종양의 분할은 30분 이내에 완료될 수 있습니다. 분할된 3D 모델을 애플리케이션에 통합하고 적외선 마커와 정렬하는 데 약 5분의 수동 조정이 걸립니다. 올바른 장면을 연결하는 데 5분 이상 걸리지 않습니다. 게임 개발 프로젝트 빌드 시간은 하드웨어 사양에 따라 다르지만 일반적으로 약 3분이 소요되며 HoloLens 2에 배포하는 데 약 10분이 소요됩니다. 전반적으로 검증 설정을 제외하고 이 프로토콜은 전임상 환경에서 장기 추적을 이동하는 방법을 보여줍니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68607/68607fig1.jpg"> 
그림 1: 워크플로의 개략적 개요. 워크플로는 수술 전 단계, 홀로그램 및 수술 중 단계를 포함하여 팬텀 설정에서 환자당 필요한 단계를 보여줍니다. 수술 전 단계는 수술 전 의료 영상 분할(3단계 참조)으로 구성됩니다. 홀로그램 응용 프로그램의 준비는 3D 모델에 적외선 마커 배치를 가상으로 계획하는 것으로 구성됩니다(4단계 참조). 수술 중 단계에서 외과의는 올바른 환자를 선택하고 홀로그램 시각화 및 지속적인 추적을 위해 적외선 마커를 고정할 수 있습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68607/68607fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68607/68607fig2.jpg"> 
그림 2: 검증 방법론에 사용된 신장 팬텀 개요. 왼쪽: 목표 지점과 적외선 마커의 가상 배치가 있는 신장의 3D 홀로그램. 중간: 통합 EM 센서와 정합을 위한 피벗 포인트가 있는 3D 팬텀. 오른쪽: 검증 절차에 사용된 EM 센서용 적외선 마커와 실린더가 있는 3D 프린팅 팬텀. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68607/68607fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68607/68607fig3.jpg"> 
그림 3: 게임 개발 소프트웨어에서 홀로그램 응용 프로그램 준비. 신장 모델은 적외선 마커로 변환됩니다. 둘째, 셰이더는 신장과 대상 지점에 적용됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68607/68607fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68607/68607fig4.jpg"> 
그림 4: 팬텀 실험의 홀로그램 시각화. 왼쪽: 신장에 적외선 마커를 배치한 모습. 오른쪽: 올바른 순서(1에서 5)로 대상 지점의 홀로그램 시각화. 홀로그램 시각화의 변위는 적외선 마커 추적의 지터로 인해 발생합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68607/68607fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68607/68607fig5.jpg"> 
그림 5: 움직이는 장기의 홀로그램 시각화를 위한 EM 추적 검증 프로토콜의 설정. 녹색, 빨간색 및 파란색은 검증에 필요한 EM 도구의 변환을 시각화합니다. 노란색과 녹색은 HMD(헤드 마운트 디스플레이)와 관련된 변환을 시각화합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68607/68607fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>참가자</td>
			<td>측량</td>
			<td>GT-X (mm)</td>
			<td>GT-Y(mm)</td>
			<td>GT-Z(mm)</td>
			<td>포인트-X(mm)</td>
			<td>포인트-Y(mm)</td>
			<td>포인트-Z(mm)</td>
			<td>PLE (mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>외과 의사 1</td>
			<td>1</td>
			<td>-67.02</td>
			<td>7.88</td>
			<td>297.50</td>
			<td>-76.72</td>
			<td>8.97</td>
			<td>295.49</td>
			<td>9.97</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>2</td>
			<td>-46.77</td>
			<td>4.78</td>
			<td>249.67</td>
			<td>-55.71</td>
			<td>-0.26</td>
			<td>243.61</td>
			<td>11.91</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>3</td>
			<td>-3.21</td>
			<td>-12.36</td>
			<td>244.46</td>
			<td>-9.99</td>
			<td>-3.03</td>
			<td>244.83</td>
			<td>11.54</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>4</td>
			<td>-15.06</td>
			<td>1.16</td>
			<td>273.72</td>
			<td>-20.00</td>
			<td>2.71</td>
			<td>272.70</td>
			<td>5.27</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>5</td>
			<td>-39.00</td>
			<td>5.40</td>
			<td>281.25</td>
			<td>-46.82</td>
			<td>6.91</td>
			<td>277.75</td>
			<td>8.70</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>외과 의사 2</td>
			<td>1</td>
			<td>-67.02</td>
			<td>7.88</td>
			<td>297.50</td>
			<td>-63.60</td>
			<td>8.02</td>
			<td>292.12</td>
			<td>6.38</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>2</td>
			<td>-46.77</td>
			<td>4.78</td>
			<td>249.67</td>
			<td>-45.94</td>
			<td>2.73</td>
			<td>246.98</td>
			<td>3.48</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>3</td>
			<td>-3.21</td>
			<td>-12.36</td>
			<td>244.46</td>
			<td>-5.43</td>
			<td>-10.70</td>
			<td>244.27</td>
			<td>2.78</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>4</td>
			<td>-15.06</td>
			<td>1.16</td>
			<td>273.72</td>
			<td>-11.87</td>
			<td>0.80</td>
			<td>267.51</td>
			<td>7.00</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>5</td>
			<td>-39.00</td>
			<td>5.40</td>
			<td>281.25</td>
			<td>-35.54</td>
			<td>5.82</td>
			<td>273.28</td>
			<td>8.70</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>외과 의사 3</td>
			<td>1</td>
			<td>-67.02</td>
			<td>7.88</td>
			<td>297.50</td>
			<td>-62.97</td>
			<td>7.87</td>
			<td>287.43</td>
			<td>10.85</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>2</td>
			<td>-46.77</td>
			<td>4.78</td>
			<td>249.67</td>
			<td>-44.59</td>
			<td>-0.42</td>
			<td>242.70</td>
			<td>8.96</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>3</td>
			<td>-3.21</td>
			<td>-12.36</td>
			<td>244.46</td>
			<td>2.23</td>
			<td>-20.32</td>
			<td>253.48</td>
			<td>13.20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>4</td>
			<td>-15.06</td>
			<td>1.16</td>
			<td>273.72</td>
			<td>-10.73</td>
			<td>1.33</td>
			<td>266.14</td>
			<td>8.74</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>5</td>
			<td>-39.00</td>
			<td>5.40</td>
			<td>281.25</td>
			<td>-34.95</td>
			<td>5.93</td>
			<td>271.74</td>
			<td>10.35</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 1: 각 측정에 대해 대상 랜드마크의 GT(Ground Truth) 좌표, 해당 지점 위치 좌표 및 모든 외과의에 대해 측정된 PLE가 제공됩니다.

Augmented Reality (AR) has the potential to enhance surgical guidance by superimposing three-dimensional (3D) anatomical information directly onto the ...

technical-approach-for-infrared-tracking-for-soft-tissue-navigation

Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

이 동영상은 종양 절제술을 위해 증강 현실(AR)을 사용하여 3D 스캔한 종양 표본을 머리 장착 디스플레이에서 홀로그램으로 시각화하는 방법을 보여줍니다. 외과의는 정확한 종양 제거를 보장하기 위해 홀로그램을 조작하고 제자리에 고정할 수 있습니다.

절제된 종양 표본의 증강 현실 기반 시각화

출처: Kato, D. et. al., Evaluation and Manipulation of Neural Activity Using Two-Photon Holographic Microscopy(이광자 홀로그램 현미경을 사용한 신경 활동의 평가 및 조작). J. Vis. Exp. (2022)이 비디오는 홀로그램 현미경을 사용하여 광유전학과 결합된 이광자 이미징 기술을 보여줍니다. 공간 광 변조기를 사용하는 이 기술은 최소한의 광손상으로 적색광에 민감한 단백질과 칼슘 이미징을 표현하는 정밀한 신경 자극을 가능하게 합니다. 이 접근 방식은 신경망의 기능적 연결성 및 구성에 대한 통찰력을 제공합니다.

마우스 모델의 신경 활동과 연결성을 연구하기 위한 이광자 홀로그램 현미경 검사

근적외선 형광(NIRF) 영상은 수술 중 종양의 국소화 및 수술 마진 상태의 평가를 가능하게 하여 유방암 수술의 치료 결과를 개선할 수 있습니다. 형광 종양 시뮬레이션 내포물을 포함하는 조직 시뮬레이션 유방 팬텀을 사용하여 유방암 환자에서 NIRF 이미징의 잠재적인 임상 응용을 표준화 및 교육 목적으로 평가할 수 있습니다.

유방암 수술의 잠재적 인 근적외선 형광 이미징 응용 프로그램을 평가하는 팬텀을 조직 시뮬레이션

에서는 실시간으로 3차원 기능 및 분자 이미징을 위해 새로 개발된 휴대용 광음향(광음향) 시스템을 사용한 이미징을 위한 실험 프로토콜에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 입증된 강력한 성능과 다양성은 전임상 연구 및 임상 실습에서 광음향 기술의 새로운 응용 분야를 정의할 수 있습니다.

범용 실시간으로 깊은 조직 인간의 혈관 조영술과 기능 전임상 연구를위한 3 차원 광 음향 이미징 프로브를 손 개최

침략 적 의료 기기에 대 한 정확 하 고 효율적인 시각화 많은 초음파 유도 최소한 침략 적 절차에서 매우 중요 하다. 여기, 초음파 이미징 프로브 상대적인 바늘 팁의 공간 위치를 지역화 하는 방법을 제시 합니다.

3 차원 초음파 바늘 팁 광섬유 초음파 수신기와 함께 추적

우리는 비정상적인 신경 활동과 관련된 신경 정신 장애의 발병 기전을 밝히기 위해 높은 시공간 해상도를 사용하여 신경 활동을 시각화, 평가 및 조작할 수 있는 이광자 홀로그램 현미경을 개발했습니다.

이광자 홀로그램 현미경을 사용한 신경 활동의 평가 및 조작

증강 현실 헤드 마운트 디스플레이인 Magic Leap은 기존의 내비게이션 시스템과 함께 사용되어 새로운 워크플로를 준수하여 돼지 모델에 척추경 나사를 배치했습니다. Gertzbein에 따르면 &lt;2.5분의 중간 삽입 시간으로 서브밀리미터 기술 정확도와 100% 임상 정확도가 달성되었습니다.

돼지 모델에서 증강 현실 헤드 마운트 디스플레이를 사용한 척추경 나사 배치

경두개 초음파 자극(TUS)은 음향 및 열 시뮬레이션에 대한 신중한 계획이 필요한 새로운 비침습적 신경 조절 기술입니다. 이 방법론은 인간 TUS 실험을 위한 효율적이고 사용자 친화적이며 간소화된 계획을 위한 이미지 처리 및 초음파 시뮬레이션 파이프라인을 설명합니다.

인간에 대한 경두개 초음파 신경조절 실험의 계획 및 실행을 위한 파이프라인

이 프로토콜은 기능적 자기 공명 영상(fMRI) 중에 투여되는 국소 경두개 직류 자극(tDCS)을 위한 신경 탐색 전극 배치 방법을 설명합니다.

Neuronavigated Focalized Transcranial Direct Current Stimulation Administered During Functional Magnetic Resonance Imaging

여기서는 nTMS와 확산 텐서 영상(DTI) 기반 피질척수로(CST) 재건을 결합한 운동 매핑 표준화 프로토콜을 설명합니다. 이 프로토콜은 재현 가능하고 임상적으로 실현 가능하며 일상적인 임상 업무 흐름에 쉽게 통합되어 운동 경로 평가, 신경가소성 연구, 재활 계획에 대한 견고하고 가치 있는 틀을 제공합니다.

내비게이션 경두개골 자기 자극을 이용한 기능적 운동 매핑을 위한 표준화된 프로토콜

배우세요 증강현실을 활용한 연동 장기 홀로그램 정렬 및 전자기 추적 기술을 사용하는 방법입니다. 이 프로토콜은 3D CAD 모델링과 적외선 마커 설계를 통해 의료 영상의 전임상 검증을 향상시킵니다.

홀로그램 헤드 마운트 디스플레이 및 전임상 검증을 통한 연조직 탐색을 위한 적외선 추적을 위한 기술적 접근 방식

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