論文の概要: ARport: An Augmented Reality System for Markerless Image-Guided Port Placement in Robotic Surgery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.14153v1
- Date: Sun, 15 Feb 2026 13:57:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-17 14:17:28.67182
- Title: ARport: An Augmented Reality System for Markerless Image-Guided Port Placement in Robotic Surgery
- Title（参考訳）: ARport:ロボット手術におけるマーカレス画像誘導ポートプレースメントのための拡張現実システム
- Authors: Zheng Han, Zixin Yang, Yonghao Long, Lin Zhang, Peter Kazanzides, Qi Dou,
- Abstract要約: われわれはAR(拡張現実)システムであるARportを,事前に計画されたトロカーレイアウトを患者の体表面にマッピングする。
フルスケールの人間のファントム実験では、ARportは事前に計画されたトロカーサイトを物理的ファントムに正確にオーバーレイし、仮想計画と実際の解剖学の間の一貫した空間的対応を実現した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.49250717148441
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Purpose: Precise port placement is a critical step in robot-assisted surgery, where port configuration influences both visual access to the operative field and instrument maneuverability. To bridge the gap between preoperative planning and intraoperative execution, we present ARport, an augmented reality (AR) system that automatically maps pre-planned trocar layouts onto the patient's body surface, providing intuitive spatial guidance during surgical preparation. Methods: ARport, implemented on an optical see-through head-mounted display (OST-HMD), operates without any external sensors or markers, simplifying setup and enhancing workflow integration. It reconstructs the operative scene from RGB, depth, and pose data captured by the OST-HMD, extracts the patient's body surface using a foundation model, and performs surface-based markerless registration to align preoperative anatomical models to the extracted patient's body surface, enabling in-situ visualization of planned trocar layouts. A demonstration video illustrating the overall workflow is available online. Results: In full-scale human-phantom experiments, ARport accurately overlaid pre-planned trocar sites onto the physical phantom, achieving consistent spatial correspondence between virtual plans and real anatomy. Conclusion: ARport provides a fully marker-free and hardware-minimal solution for visualizing preoperative trocar plans directly on the patient's body surface. The system facilitates efficient intraoperative setup and demonstrates potential for seamless integration into routine clinical workflows.
- Abstract（参考訳）: 目的: 精密ポート配置は, 手術現場への視覚的アクセスと操作性の両方に影響を与えるロボット補助手術において重要なステップである。
術前計画と術中実行のギャップを埋めるために,術前のトロカーレイアウトを患者の体表面に自動的にマッピングし,外科的治療中に直感的な空間ガイダンスを提供する拡張現実(AR)システムARportを提案する。
メソッド: 光学シースルーヘッドマウントディスプレイ(OST-HMD)上に実装されたARportは、外部センサーやマーカーを使わずに動作し、セットアップの簡素化とワークフロー統合の強化を行う。
OST-HMDが捉えたRGB、深さ、ポーズデータから手術シーンを再構築し、基礎モデルを用いて患者の体表面を抽出し、表面ベースのマーカーレス登録を行い、術前の解剖学的モデルを抽出された患者の体表面に整列させ、計画されたトロカーレイアウトをその場で可視化する。
全体的なワークフローを描写したデモビデオがオンラインで公開されている。
結果: フルスケールのヒトファントム実験では、ARportは事前に計画されたトロカーサイトを物理的ファントムに正確にオーバーレイし、仮想計画と実際の解剖学の一貫性のある空間的対応を実現した。
結論: ARportは、手術前のトロカー計画を直接患者の体表面上で視覚化するための、完全にマーカーフリーでハードウェア最小のソリューションを提供する。
本システムは,効率的な術中設定を促進するとともに,日常的な臨床ワークフローへのシームレスな統合の可能性を示す。
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