Despite the undeniable advantages of image-guided surgical assistance systems in terms of accuracy, such systems have not yet fully met surgeons' needs or expectations regarding usability, time efficiency, and their integration into the surgical workflow. On the other hand, perceptual studies have shown that presenting independent but causally correlated information via multimodal feedback involving different sensory modalities can improve task performance. This article investigates an alternative method for computer-assisted surgical navigation, introduces a novel sonification methodology for navigated pedicle screw placement, and discusses advanced solutions based on multisensory feedback. The proposed method comprises a novel sonification solution for alignment tasks in four degrees of freedom based on frequency modulation (FM) synthesis. We compared the resulting accuracy and execution time of the proposed sonification method with visual navigation, which is currently considered the state of the art. We conducted a phantom study in which 17 surgeons executed the pedicle screw placement task in the lumbar spine, guided by either the proposed sonification-based or the traditional visual navigation method. The results demonstrated that the proposed method is as accurate as the state of the art while decreasing the surgeon's need to focus on visual navigation displays instead of the natural focus on surgical tools and targeted anatomy during task execution.


翻译:尽管图像引导外科手术协助系统在准确性方面有着不可否认的优势,但这种系统尚未完全满足外科医生在可用性、时间效率以及将其纳入外科工作流程方面的需要或期望;另一方面,自觉研究表明,通过涉及不同感官模式的多式联运反馈提供独立但因果相关的信息,可以提高任务性能;本篇文章调查计算机辅助外科导航的替代方法,为穿刺小球螺丝放置引入一种新的代谢方法,并讨论基于多感知反馈的先进解决方案;拟议方法包括基于频率调制(调制)合成(FM)自由四度任务校准新颖的代谢解决方案;我们比较了拟议的静音方法与视觉导航的准确性和执行时间,目前视像导航被视为艺术的状态;我们进行了一项幻门研究,17名外科医生在拟用隐喻法或传统视觉导航方法的指导下,在腰脊脊部执行冰棒螺丝放置任务。结果显示,拟议的方法与艺术状态一样准确,同时减少了外科医生在定向外科手术期间的自然导航重点。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月17日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月16日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员