MR_2D 导航系统

该发明涉及一种用于肝脏手术的高级增强现实（AR）手术导航系统，利用 Microsoft HoloLens 2 在术中提供更佳的可视化与准确度。该系统在 HoloLens 2 的视野中集成了一个虚拟的四分屏显示界面，仿照传统手术导航所使用的四屏布局，分别显示轴向、矢状面和冠状面的影像，以及实时更新的肝脏解剖结构示意。其主要输入包括由 CT 或 MRI 扫描分割得到的术前肝脏模型，以及包含解剖标志（如镰状韧带及左右下缘）在内的术中肝表面数据。系统通过刚性和非刚性配准算法，校正肝脏在术中的变形并生成实时变形的肝脏模型。创新的标定方法可将 HoloLens 的 AR 世界与由光学跟踪器所追踪的物理空间对齐，确保虚拟的变形肝脏模型准确地叠加在患者真实肝脏上。

​

值得注意的是，用于与虚拟二维面板和三维肝脏模型进行交互的触控笔完全由光学跟踪器管理，并不依赖 HoloLens 自身的深度摄像头。此方式大幅提升了系统的准确度，降低了由于 AR 深度感知可能带来的追踪误差。通过在 HoloLens 2 的视野中集中呈现所有必要的手术导航信息，医生无需在不同显示器之间频繁切换视线。该直观的“一体化”可视化方式有效减少了干扰，简化了手术流程，使得外科医生能够将注意力更好地集中在手术本身，同时所有相关数据无缝集成并可随时获取。即便在 AR 模型位置存在潜在漂移的情况下，虚拟的二维面板仍能通过对受追踪触控笔所指示目标表面点的持续更新，提供关键的可见度与精确性，从而进一步提升手术的精准度与效果。