基于 SRVF 弹性配准与变形图的术前二维 X 光图像髋臼三维表面重建
机器人学
2025-03-31 v1 计算机视觉与模式识别
图像与视频处理
摘要
在全髋关节置换术(THA)中,准确、可靠地选择合适的髋臼杯尺寸对于恢复关节生物力学至关重要。本文提出了一种新型框架,将基于平方根速度函数(SRVF)的弹性形状配准技术与嵌入式变形(ED)图方法相结合,通过融合多视角术前骨盆二维 X 光图像与半球形表面模型,实现髋臼三维关节表面的重建。其中,基于 SRVF 的弹性配准在参数化半球模型与 X 光图像之间建立二维-三维对应关系,而 ED 框架则将 SRVF 导出的对应关系作为约束,通过非线性最小二乘优化实现髋臼三维表面重建的优化。本文利用仿真数据和真实患者数据集进行了验证,以证明所提算法的鲁棒性与潜在临床价值。该重建结果可辅助外科医生在初次 THA 中一次性选择正确的髋臼杯,从而最大限度地减少翻修手术的需要。
引用
@article{arxiv.2503.22177,
title = {3D Acetabular Surface Reconstruction from 2D Pre-operative X-ray Images using SRVF Elastic Registration and Deformation Graph},
author = {Shuai Zhang and Jinliang Wang and Sujith Konandetails and Xu Wang and Danail Stoyanov and Evangelos B. Mazomenos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22177},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 3 figures, conference