面向运动校正CT灌注成像的Intel RealSense D415立体深度相机特性表征
医学物理
2024-03-26 v1
摘要
即使对于短时协议（<1分钟），头部运动也可能影响急性卒中脑CT灌注（CTP）成像的准确血流动力学建模。逐帧配准是最常见的回顾性校正形式，但忽略了运动是连续的而非离散的这一事实。相比之下，外部跟踪设备提供连续运动监测，从而为完全校正所采集数据的运动提供了可能。本研究旨在表征Intel D415立体深度相机——一种紧凑、低成本的无标记跟踪设备——在回顾性CTP运动校正方面的适用性。结果表明，抖动稳定，热致位姿漂移在前10-20分钟内≤1.5 mm和≤0.5°，之后也趋于稳定。对于静态位姿，Intel D415运动估计与头部模体真值位姿之间的平均差异，位置≤1.24±0.01 mm，姿态≤0.68±0.01°。对于头部模体以中位速度0.031 ms⁻¹（速度范围0-0.500 ms⁻¹）沿平滑连续轨迹运动时测量的动态位姿，均方根误差（RMSE）≤1.40±0.12 mm和≤0.24±0.02°。当跟踪源自临床CTP扫描的模拟患者头部轨迹时，平均RMSE≤0.86±0.03 mm和≤0.16±0.03°。在临床CT扫描仪内跟踪人类志愿者的头部运动时，平均RMSE≤2.72±0.24 mm和≤0.55±0.07°。总体而言，我们的结果表明，单个D415跟踪系统可以实现有前景的位姿估计精度，尽管仍低于包括CTP在内的典型脑CT分辨率。通过组合多个设备，误差可能降至实用水平，这应在未来工作中进行研究。
引用
@article{arxiv.2403.16490,
title = {Characterisation of the Intel RealSense D415 Stereo Depth Camera for Motion-Corrected CT Perfusion Imaging},
author = {Mahdieh Dashtbani Moghari and Philip Noonan and David Henry and Roger R Fulton and Noel Young and Krystal Moore and Andrew Evanns and Andre Kyme},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16490},
year = {2024}
}