利用部分结构对称性进行创伤手术中的患者特异性图像增强
计算机视觉与模式识别
2018-04-11 v1
摘要
在单侧骨盆骨折复位中，外科医生试图重建骨碎片以恢复骨解剖结构的双侧对称性。我们提出利用骨盆骨这种“结构对称”的特性，提供术中图像增强以辅助医生修复脱位的骨碎片。主要挑战是在患者术前 CT 中自动估计所需的对称平面。我们提出使用一种非线性优化策略，依靠解剖结构的部分对称性，通过最小化 Tukey 双权鲁棒估计量来估计该平面。此外，设计了一个正则化项以强制该平面两侧骨密度直方图的相似性，其依据是即便受伤，脱位的骨段仍留在体内的生物学事实。实验结果证明了所提方法在利用健康和受损解剖结构的 CT 图像估计该“部分对称平面”方面的性能。使用单侧骨盆骨折的示例展示了如何通过镜像解剖的前向投影增强术中 X 射线图像，从而作为骨折复位手术的客观路线图。
引用
@article{arxiv.1804.03224,
title = {Exploiting Partial Structural Symmetry For Patient-Specific Image Augmentation in Trauma Interventions},
author = {Javad Fotouhi and Mathias Unberath and Giacomo Taylor and Arash Ghaani Farashahi and Bastian Bier and Russell H. Taylor and Greg M. Osgood and M. D. and Mehran Armand and Nassir Navab},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.03224},
year = {2018}
}
备注
JF, MU, and GT have contributed equally