基于规则的MRI引导脊柱生物力学数字孪生体关键点提取
图像与视频处理
2025-08-21 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
数字孪生体提供了一种强大的主体特定仿真和临床决策支持框架,但其开发往往依赖于准确、个性化的解剖模型。在本工作中,我们提出了一种基于规则的方法,从MRI中提取亚像素级的关键点,该方法改编自先前的CT基方法。 our approach incorporates robust image alignment and vertebra-specific orientation estimation to generate anatomically meaningful landmarks that serve as boundary conditions and force application points, like muscle and ligament insertions in biomechanical models. 这些模型使我们能够考虑受试者个体解剖结构来模拟脊柱力学,从而支持在临床诊断和治疗规划中制定量身定制的方法。通过利用MR成像,我们的方法无辐射且特别适用于大规模研究和代表性人群中的应用。本工作通过桥接精确医学图像分析与生物力学仿真,为数字孪生生态系统做出了贡献,并与个人化建模有助于医疗保健的关键主题相吻合。
引用
@article{arxiv.2508.14708,
title = {Rule-based Key-Point Extraction for MR-Guided Biomechanical Digital Twins of the Spine},
author = {Robert Graf and Tanja Lerchl and Kati Nispel and Hendrik Möller and Matan Atad and Julian McGinnis and Julius Maria Watrinet and Johannes Paetzold and Daniel Rueckert and Jan S. Kirschke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14708},
year = {2025}
}