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Feasibility of Augmented Reality-Guided Robotic Ultrasound with Cone-Beam CT Integration for Spine Procedures增强现实引导机器人超声联合锥形束CT集成技术在脊柱手术中的应用可行性研究
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Research Team
2026年03月24日
arXiv: 2603.22174v1

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摘要 / Abstract

This paper presents an optical see-through augmented reality (OST-AR)-guided robotic system for spine procedures, integrating cone-beam CT (CBCT)-derived 3D spine models with live ultrasound for enhanced needle trajectory planning. The system enables in situ visualization of spinal structures, combining global anatomical context from CBCT with local real-time ultrasound feedback. A phantom user study with 16 participants evaluated facet joint injection and lumbar puncture procedures under AR vs. conventional screen visualization conditions, demonstrating the feasibility of AR-guided medical robotics for precise needle placement.

本文提出了一种用于脊柱手术的光学透视增强现实(OST-AR)引导机器人系统,该系统将锥形束CT(CBCT)衍生的3D脊柱模型与实时超声相结合,以增强针头轨迹规划。该系统实现了脊柱结构的原位可视化,将CBCT的整体解剖结构与局部实时超声反馈相融合。一项包含16名参与者的幻影模型实验评估了AR与常规屏幕可视化条件下的关节突关节注射和腰椎穿刺手术,验证了AR引导医疗机器人用于精确针刺定位的可行性。

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