基于光流的血管呼吸运动补偿
机器人学
2023-09-01 v1
摘要
本文提出一种新的血管呼吸运动补偿算法——运动相关补偿（MRC），通过外推不可见血管与可见非血管之间的相关性来进行血管呼吸运动补偿。机器人辅助血管介入可显著减少医生的辐射暴露。在机器人辅助图像引导介入中，血管因呼吸不断运动/形变，且在注入造影剂前于X射线图像中不可见。血管呼吸运动补偿技术预测实时X射线图像中的2D血管路径图。在注入造影剂后血管可见时，基于稀疏Lucas-Kanade特征跟踪器进行血管呼吸运动补偿。训练一个MRC模型以学习血管与非血管运动间的相关性。介入过程中，利用可见组织与训练好的MRC模型预测不可见血管。此外，采用基于高斯的外点滤波器进行优化。在活体数据集上的实验表明，所提方法可在0.032秒内完成血管呼吸运动补偿，平均误差1.086 mm。我们的实时精确血管呼吸运动补偿方法有助于现代血管介入与手术机器人。
引用
@article{arxiv.2308.16451,
title = {Optical flow-based vascular respiratory motion compensation},
author = {Keke Yang and Zheng Zhang and Meng Li and Tuoyu Cao and Maani Ghaffari and Jingwei Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.16451},
year = {2023}
}
备注
This manuscript has been accepted by IEEE Robotics and Automation Letters