形变感知的机器人三维超声

超声（US）成像中的组织形变会因探头施加的压力导致测量组织时的几何误差。这种形变对 3D US 体积的影响更大，因为正确的复合受限于不一致的位置与几何形状。本工作提出一种基于患者指定刚度的方法来校正机器人 3D US 采集中的组织形变。为获取患者指定模型，在组织的采样位置上执行机器人触诊。记录触诊过程的接触力、US 图像与探头位姿。接触力与探头位姿用于估计非线性组织刚度。图像被输入光流算法以计算像素位移。然后通过耦合二次回归刻画不同力下的像素级组织形变。为校正轨迹上未观测位置处构建 3D 体积时的形变，基于采样位置计算的刚度值进行插值。利用刚度与记录力，可校正组织位移。该方法在两个具有不同刚度的血管体模上验证。结果表明该方法能有效校正力致形变并最终生成 3D 组织几何。