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基于部分 CT 的骨盆表面估计用于计算机辅助骨盆截骨术

计算机视觉与模式识别 2019-10-31 v1 图像与视频处理

摘要

计算机辅助手术系统在执行骨盆截骨术进行术中导航时通常使用术前 CT 扫描。这些系统有潜力提高骨盆截骨术的安全性和准确性,然而,使患者暴露于辐射是一个显著缺点。为减少辐射暴露,我们提出一种新的平滑外推方法,利用部分骨盆 CT 和完整骨盆的统计形状模型(SSM)来估计患者的完整骨盆。我们从 42 名受试者创建并评估了正常、完整女性骨盆解剖的 SSM。通过留一法测试刻画 SSM 固有的泛化能力。另进行了留一法测试以衡量平滑外推方法与现有“剪切粘贴”外推方法的性能。通过保留患者髋臼的轴位切片并改变保留髂嵴上缘的比例(从总骨盆范围的 0% 到 15%)来模拟未知解剖。平滑技术相较剪切粘贴方法在 RMS 与最大表面误差上分别平均改善 1.31 mm 和 3.61 mm。保留 5% 髂嵴时,平滑估计表面的 RMS 表面误差为 2.21 mm,较完全不保留髂嵴改善 1.25 mm。该解剖估计方法使患者在受益于 CAS 系统使用的同时减少辐射暴露成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.10452,
  title  = {Pelvis Surface Estimation From Partial CT for Computer-Aided Pelvic Osteotomies},
  author = {Robert Grupp and Yoshito Otake and Ryan Murphy and Javad Parvizi and Mehran Armand and Russell Taylor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10452},
  year   = {2019}
}

备注

CAOS 2015 Extended Paper