PURPOSE Neuronavigation systems making use of augmented reality (AR) have been the focus of much research in the last couple of decades. In recent years, there has been considerable interest in using mobile devices for AR in the operating room (OR). We propose a complete system that performs real-time AR video augmentation on a mobile device in the context of image-guided neurosurgery. METHODS MARIN (mobile augmented reality interactive neuronavigation system) improves upon the state of the art in terms of performance, allowing real-time augmentation, and interactivity by allowing users to interact with the displayed data. The system was tested in a user study with 17 subjects for qualitative and quantitative evaluation in the context of target localization and brought into the OR for preliminary feasibility tests, where qualitative feedback from surgeons was obtained. RESULTS The results of the user study showed that MARIN performs significantly better in terms of both time ([Formula: see text]) and accuracy ([Formula: see text]) for the task of target localization in comparison with a traditional image-guided neurosurgery (IGNS) navigation system. Further, MARIN AR visualization was found to be more intuitive and allowed users to estimate target depth more easily. CONCLUSION MARIN improves upon previously proposed mobile AR neuronavigation systems with its real-time performance, higher accuracy, full integration in the normal workflow and greater interactivity and customizability of the displayed information. The improvement in efficiency and usability over previous systems will facilitate bringing AR into the OR.

中文翻译：

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MARIN：开源移动增强现实交互式神经导航系统。

目的在过去的几十年中，利用增强现实（AR）技术的神经导航系统一直是许多研究的重点。近年来，在手术室（OR）中将移动设备用于AR的兴趣很大。我们提出了一个完整的系统，该系统在图像引导的神经外科手术环境中在移动设备上执行实时AR视频增强。方法MARIN（移动增强现实交互式神经导航系统）在性能方面进行了改进，通过允许用户与显示的数据进行交互来实现实时增强和交互性。该系统在目标用户定位下针对17名受试者进行的用户研究中进行了测试，以进行定性和定量评估，并纳入OR中进行初步可行性测试，从外科医生那里获得定性反馈。结果用户研究的结果表明，与传统的图像引导系统相比，MARIN在目标定位任务的时间（[公式：参见文本]）和准确性（[公式]）方面均表现出明显更好的性能。神经外科手术（IGNS）导航系统。此外，发现MARIN AR可视化更加直观，使用户可以更轻松地估算目标深度。结论MARIN改进了先前提出的移动AR神经导航系统，它具有实时性能，更高的准确性，在正常工作流程中的完全集成以及所显示信息的更大的交互性和可定制性。与以前的系统相比，效率和可用性的提高将有助于将AR纳入OR。结果用户研究的结果表明，与传统的图像引导系统相比，MARIN在目标定位任务的时间（[公式：参见文本]）和准确性（[公式]）方面均表现出明显更好的性能。神经外科手术（IGNS）导航系统。此外，发现MARIN AR可视化更加直观，使用户可以更轻松地估算目标深度。结论MARIN改进了以前提出的移动AR神经导航系统，它具有实时性能，更高的准确性，在正常工作流程中的完全集成以及所显示信息的更大的交互性和可定制性。与以前的系统相比，效率和可用性的提高将有助于将AR纳入OR。结果用户研究的结果表明，与传统的图像引导系统相比，MARIN在目标定位任务的时间（[公式：参见文本]）和准确性（[公式]）方面均表现出明显更好的性能。神经外科手术（IGNS）导航系统。此外，发现MARIN AR可视化更加直观，使用户可以更轻松地估算目标深度。结论MARIN改进了以前提出的移动AR神经导航系统，它具有实时性能，更高的准确性，在正常工作流程中的完全集成以及所显示信息的更大的交互性和可定制性。与以前的系统相比，效率和可用性的提高将有助于将AR纳入OR。