从二维放射影像推断三维站立脊柱姿态
图像与视频处理
2021-01-14 v2 计算机视觉与模式识别
摘要
退变性脊柱疾病的治疗需要理解个体脊柱解剖结构与三维曲度。自然负重下的直立脊柱姿态（即站立）对此类生物力学分析至关重要。三维容积成像方式（如CT与MRI）在患者躺卧时进行。另一方面，放射影像在直立姿态下采集，但得到的是二维投影。本工作旨在融合这两个领域，即它将放射影像中的直立脊柱曲度与CT成像中的三维椎体形状相结合，以合成自然负重的直立三维脊柱模型。具体而言，我们提出一种新颖的逐椎体工作的神经网络架构，称为\emph{TransVert}，其接收正交二维放射影像并推断脊柱的三维姿态。我们在数字重建放射影像上验证我们的架构，取得了95.52%的三维重建Dice系数，表明近乎完美的二维到三维域转换。将我们的模型部署于临床放射影像，我们首次成功合成了全三维、直立、患者特异性的脊柱模型。
引用
@article{arxiv.2007.06612,
title = {Inferring the 3D Standing Spine Posture from 2D Radiographs},
author = {Amirhossein Bayat and Anjany Sekuboyina and Johannes C. Paetzold and Christian Payer and Darko Stern and Martin Urschler and Jan S. Kirschke and Bjoern H. Menze},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06612},
year = {2021}
}