混合 3D 增强现实技术（AR）：助力图像引导治疗的深度探索

在图像引导治疗中，心内科医生用 2D 成像导航导管存在深度感知缺失问题。研究人员开展了结合立体 3D AR 引导与传统 2D 模式的混合 3D AR 可视化方法研究。结果显示其能减少错误动脉进入次数、降低心理负荷，增强空间意识。

　　目的：在图像引导治疗（image - guided therapy）过程中，心内科医生（cardiologists）利用二维（2D）成像方式来导航导管，这会导致深度感知丧失。增强现实（Augmented Reality，AR）技术正被探索用于克服这些挑战，其通过可视化患者特定的三维（3D）模型或导管的 3D 形状来实现。然而，当这些 3D 内容呈现在 2D 显示屏上时，重要的深度信息可能会丢失。本文提出一种混合 3D AR 可视化方法，将立体 3D AR 引导与传统 2D 模式相结合。
方法：开发了一种心血管导管插入术模拟器，它由一个模拟血管模型、一个嵌入形状传感功能的导管和一个自动立体显示器组成。开展了一项用户研究，参与者包括介入心内科医生（n=5）和电生理学家（n=2）。该研究在导管导航任务中，对混合 3D AR 引导与模拟荧光透视和 2D AR 引导进行了比较。
结果：尽管在任务时间和行进路径长度方面有所改善，但性能差异并不显著。然而，使用 2D 和混合 3D AR 时，错误动脉进入次数分别减少了 50% 和 81%。问卷调查结果表明，所提出的混合 3D AR 引导降低了心理负荷，提高了信心。除一名参与者外，所有参与者都表示观看混合 3D 视图时感觉舒适。
结论：研究结果表明，AR 引导，尤其是混合 3D 可视化形式，能增强心内科医生的空间意识并减轻心理负荷。自动立体 3D 视图在估计导管相对于血管模型的姿态和关系方面显示出优势。