无约束运动下腕骨的运动学 MRI 追踪
医学物理
2021-11-09 v1
摘要
在这项初步研究中，探讨了在无约束运动期间对腕骨进行运动学追踪与特征分析的技术方法。采用重度欠采样且脂肪抑制的 3D 笛卡尔 MRI 采集，捕获 5 名健康受试者无约束活动手腕的时间帧。随后利用基于 slab-to-volume 点云配准，将运动体积配准到在中立静止位采集的高分辨率图像体积集。针对不同的采集参数设置进行了全面的误差分析，以评估若干导出运动学指标的性能极限。计算结果表明，当以 2.5mm 分辨率采集 12 个切片编码时，动态采集达到了足够的体积覆盖，其时间分辨率为每体积帧 2.57 秒。这些采集参数在尺桡（屈伸）运动中产生的导出旋转角度总绝对误差为 1.91.8（34.6），质心位移运动学轮廓误差为 0.3mm0.47mm（0.72mm0.8mm）。本研究结果确立了利用 4D MRI 进行无约束腕部运动运动学指标追踪的可行性。由尺桡偏运动导出的时间指标轮廓表现优于由屈伸运动导出的轮廓。未来工作将继续探索这些方法在导出更复杂运动学指标及其在有症状腕骨功能障碍受试者中的应用。
引用
@article{arxiv.2111.04582,
title = {Unconstrained Kinematic MRI Tracking of Wrist Carpal Bones},
author = {Mohammad Zarenia and Volkan Emre Arpinar and Andrew S. Nencka and L. Tugan Muftuler and Kevin M. Koch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04582},
year = {2021}
}