用于术前手术规划的乳房绑定模型
计算工程、金融与科学
2022-06-01 v2
摘要
在乳房外科实践中,绘图是术前规划流程的一部分,对手术成功至关重要。本研究设计了一条流程,以辅助外科医生完成患者特异性的乳房手术绘图。我们采用一个包含手术图案的可变形躯干模型来匹配任意乳房表面扫描。为契合手术时间要求,我们通过蒙皮过程结合形状变形器构建了一个关节化模型,以加速配准过程。一方面,蒙皮的可缩放骨骼解释了患者的姿态与形态差异;另一方面,预先设计的艺术化混合形状创建了用于保证解剖变异的线性空间。随后,我们对模型施加有意义的约束,以在精度与速度间取得权衡。实验在 7 名患者上进行,取 2 种不同姿态(俯卧与仰卧),乳房尺寸介于 36A 与 42C(美/英文胸尺码)之间。采集使用深度相机 Structure Sensor 完成,乳房扫描获取时间少于 1 分钟。结果是一种配准方法,可在数秒内(最多 3 秒)收敛,网格配准平均绝对误差为 2.3 mm,乳房解剖标志点误差为 8.0 mm。与现有文献相比,我们的模型可个性化且无需任何数据库。最终,我们配准后的模型可用于将手术参考图案迁移至任意姿态下的任意患者。
引用
@article{arxiv.2105.00763,
title = {A rigged model of the breast for preoperative surgical planning},
author = {Arnaud Mazier and Sophie Ribes and Benjamin Gilles and Stéphane P. A Bordas and .},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00763},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 8 figures, submitted to Journal of Biomechanics