Augmented Reality Schablonen fur intelligente kollaborative Roboter in der Chirurgie: Markerlose Erfassung von Knochenposen fur patientenadaptive Osteotomien

摘要

Die Nutzung von Robotern in einer Osteotomie wird haufig durch eine hohe Prazision der Schnitte motiviert. Allerdings werden dafur komplizierte markerbasierte Trackingsysteme benotigt, welche an den Knochen geschraubt werden mussen und aufwendige Registrierungsroutinen benotigen. Daher wird in diesem Beitrag ein Setup von kunstlichen neuronalen Net-zen und einem Partikelfilter zur vollautomatisierten Erfassung der Knochenposen mithilfe einer 3D-Kamera vorgestellt. Darauf basierend wird die Projektion von Augmented Reality (AR)-Schablonen direkt auf den Knochen durchgefuhrt. Mithilfe dieser AR-Schablonen wurden erfolgreich 20 Transplantate aus Kunststoff- und 10 aus Kadaverknochen extrahiert. Die Experimente zeigen, dass die Registrierung und AR-Schablonen eine ahnliche Nutzbarkeit im Vergleich zum aktuellen Goldstandard 3D-gedruckter Kunststoffschablonen haben.