Antecedentes: En la cirugía de columna mínimamente invasiva (MISS), donde el cirujano no puede ver directamente la estructura anatómica interna del paciente, la implementación de la tecnología de realidad aumentada (AR) puede resolver este problema. Métodos: Combinamos AR, inteligencia artificial y seguimiento óptico para mejorar el sistema de cirugía de columna mínimamente invasiva con realidad aumentada (AR-MISS). El sistema tiene tres funciones: superposición de radiografías AR, seguimiento de aguja de punción en tiempo real AR y navegación intraoperatoria AR. Las tres funciones del sistema fueron evaluadas a través de experimentos con animales beagle. Resultados: Las radiografías AR se superpusieron con éxito en los videos intraoperatorios reales. Los errores anteroposteriores (AP) y laterales de las radiografías AR superpuestas fueron de 0,74 +/- 0,21 mm y 1,13 +/- 0,40 mm, respectivamente. Las agujas de punción pudieron ser rastreadas por el sistema AR-MISS en tiempo real. Los errores AP y laterales del seguimiento de aguja AR en tiempo real fueron de 1,26 +/- 0,20 mm y 1,22 +/- 0,25 mm, respectivamente. Con la ayuda de las radiografías AR y las agujas de punción AR, el procedimiento de punción pudo ser guiado visualmente por el sistema en tiempo real. Los errores anteroposteriores y laterales de la punción guiada por AR fueron de 2,47 +/- 0,86 mm y 2,85 +/- 1,17 mm, respectivamente. Conclusiones: Los resultados indican que el sistema AR-MISS es preciso y aplicable.