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机器人超声声学使棘锥CT活体化

计算机视觉与模式识别 2026-03-12 v1 人工智能 机器人学

摘要

内镜棘锥CT(CBCT)提供可靠的3D解剖背景,对干预性规划至关重要。然而,其静态性质无法持续监控由呼吸、探头压力和手术操作引起的软组织变形,导致导航偏差。我们提出一种运动感知CBCT更新框架,利用机器人超声声学作为动态代理推断组织运动并实时更新静态CBCT切片。基于校准初始化的线性相关性线性组合(LC2)的刚性精炼开始,我们的方法建立了准确的多模态对应关系。为捕捉手术期间动态特性,我们引入超声声学联合UNet(USCorUNet),该网络以光流引导的监督训练,学习运动感知相关表示,实现从超声序列中准确、实时的稠密变形场估计。推断得到的变形在空间上进行正则化并传递到CBCT参考基准,生成无需重复辐射暴露的变形一致性可视化。我们通过变形估计和超声声学引导CBCT更新实验进行了验证。结果表明实现了端到端实时CBCT切片更新和物理上合理的变形估计,使静态CBCT指南在机器人超声声学辅助下的手术期间实现动态细化。源代码已公开于https://github.com/anonymous-codebase/us-cbct-demo。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.10220,
  title  = {Robotic Ultrasound Makes CBCT Alive},
  author = {Feng Li and Ziyuan Li and Zhongliang Jiang and Nassir Navab and Yuan Bi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.10220},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 4 figures