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心内超声心动图成像中的AI驱动视图引导系统

人工智能 2025-01-23 v3

摘要

心内超声心动图(ICE)是电生理(EP)和结构性心脏病(SHD)介入治疗中使用的一种重要成像模态,可从心脏内部提供实时、高分辨率的视图。尽管具有诸多优势,但有效操控ICE导管需要丰富的专业知识,这可能导致操作结果不一致,尤其是在经验不足的操作者中。为了应对这一挑战,我们提出了一种AI驱动的视图引导系统,该系统在连续闭环中运行并包含人在回路反馈,旨在协助用户在无需专业知识的情况下进行ICE成像导航。具体而言,我们的方法在空间坐标系中对任意视图与临床定义的ICE视图之间的相对位置和方向向量进行建模。它指导用户如何操控ICE导管,以随时间推移从当前视图过渡到目标视图。通过闭环配置运行,系统持续预测并更新所需的导管操作,确保无缝集成到现有的临床工作流程中。通过使用真实临床数据进行基于仿真的性能评估,证明了所提出系统的有效性,在6,532个测试用例中实现了89%的成功率。此外,一项包含人在回路测试的半仿真实验验证了连续而离散引导的可行性。这些结果突显了所提出方法在提高ICE成像手术准确性和效率方面的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.16898,
  title  = {AI-driven View Guidance System in Intra-cardiac Echocardiography Imaging},
  author = {Jaeyoung Huh and Paul Klein and Gareth Funka-Lea and Puneet Sharma and Ankur Kapoor and Young-Ho Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16898},
  year   = {2025}
}