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神经血管介入中无对比剂的自动 2D-3D 配准

计算机视觉与模式识别 2021-06-30 v1 图形学

摘要

将实时透视图像与血管系统的 3D 旋转重建融合,可在微创神经血管治疗中导航血管内器械,同时减少有害碘对比剂的使用。透视图像与 3D 重建的对齐利用 X 射线 C 臂几何结构的传感器信息初始化。随后,基于图像的配准算法通过梯度差分相似性度量(使用 3D 重建的数字重建放射影像)来校正患者运动。该算法不需要透视图像中的血管充盈碘对比剂,而是依赖图像中的梯度(骨结构、鼻窦)作为标志特征。本文研究了基于图像的配准算法的精度、鲁棒性和计算时间方面。使用体模实验,97% 的配准尝试通过了残差配准误差小于 1 mm 平移和 3{°} 旋转的 success 准则。本文建立了一种无需改变临床工作流(如附加基准标记)的 2D-3D 配准验证新方法。因此,该方法可回顾性地应用于已有的临床数据。在临床数据实验中,87% 的配准尝试通过了残差平移误差 < 1 mm 的准则,84% 具有 < 3{°} 的旋转误差。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.15308,
  title  = {Automatic 2D-3D Registration without Contrast Agent during Neurovascular Interventions},
  author = {Robert Homan and René van Rijsselt and Daniel Ruijters},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15308},
  year   = {2021}
}