Virtual Reality (VR) is a creative tool that enables immersive learning, planning and training of surgical operations. Extensive research has been conducted in multiple surgical specialities where VR has been utilized, such as spinal neurosurgery. However, cranial neurosurgery remains relatively unexplored in this regard. The thesis project presented here explores the impact of adopting VR, using a headset and controllers, to study the cranial neurosurgical procedure of External Ventricular Drainage (EVD). In this study, pre-recorded Motion Captured (MoCap) data of an EVD procedure is visualised on a desktop monitor as well as through a VR headset. Participants were tasked with identifying and marking one key moment in the recordings. Both objective and subjective metrics were recorded, such as completion time, accuracy, precision, the usage of different interaction controls as well as through the use of a questionnaire. The comparison is done on an objective and subjective scale, analysing user performance and User Experience (UX). The results from the experiment showed that the task was completed on average twice as fast in VR compared to desktop. However, desktop showed more promise in having higher accuracy and precision. Subjective feedback showed a slightly higher preference towards the VR environment concerning system usability. However, the settings were equally comparable in terms of task load. Furthermore, a guidance laser introduced to help with depth perception showed no increase in user performance. In conclusion, VR displays promise as an alternative tool to be used for planning and educational purposes in cranial surgery. Potential future developments could focus on the increased precision in interactive in VR, with the aid of haptic feedback, minor adjustments and scalability. / Virtuell verklighet (VR) är ett kreativt verktyg som möjliggör ett fördjupat lärande, planering och träning av kirurgiska operationer. Omfattande forskning av VR har utförts inom kirurgiska specialiseringar, såsom spinal neurokirurgi. Den kraniala neurokirurgin är dock relativt outforskad i detta avseende. I det här examensarbetet undersöks effekten av att applicera VR för att kunna studera det kraniala neurokirurgiska ingreppet kallat Externt Ventrikulärt Dränage (EVD). I denna studie visualiserades förinspelad Motion Captured (MoCap) data från en EVD-procedur på en stationär bildskärm såväl som genom ett VR-headset. Deltagarna fick i uppdrag att identifiera och markera ett nyckelmoment i inspelningarna. Både objektiva och subjektiva mått registrerades, såsom slutförandetid, noggrannhet, precision, användningen av olika interaktionskontroller samt genom användning av ett frågeformulär. Jämförelsen gjordes på en objektiv och subjektiv skala, med en analys av användarprestanda (UP) och användarupplevelse (UX). Resultaten från experimentet visade att uppgiften genomfördes i genomsnitt dubbelt så snabbt i VR. Dock visade uppsättningen med vanlig bildskärm mer lovande i form av att vara mer exakt i markörplacering och identifiering av bildrutorna. Användarenkäten visade en något högre preferens för VR-miljön vad gäller system-användbarhet. Miljöerna var dock lika jämförbara när det gäller uppgiftsbelastning. Dessutom visade en styrlaser ingen ökning av UP, fastän den introducerades för att hjälpa till med djupsyn. Sammanfattningsvis visade VR lovande resultat för att kunna användas som ett alternativt verktyg för planering och utbildningsändamål inom kranialkirurgi. Potentiell framtida utveckling kan fokusera på ökad precisionen av svårhanterlighet i VR, med hjälp av haptisk vibration, justeringar för precision och skalbarhet. Dessutom kan det undersökas hur de två systemen jämförs när båda optimeras efter och drar nytta av sina egna styrkor.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-344386 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Wrife, Andreas |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:934 |
Page generated in 0.0029 seconds