稀疏矩阵阵列集成光纤光声测量用于干预程序中的精准针尖追踪
医学物理
2026-01-13 v3 生物物理
摘要
精确可视化干预装置，如医用针头，是确保 minimally invasive程序安全有效指导的关键。超声（US）成像广泛用于针头引导，但大多数临床探头的二维特性限制了对针尖等三维（3D）定位的准确度，尤其是针尖。我们提出了一种新型系统，将体积US成像与3D针尖追踪集成，通过结合嵌入针头中的光纤水声探头和稀疏螺旋US阵列来实现。使用平面波技术实现了实时体积成像，通过探头与水声探头之间的通信实现了精确的针尖追踪。使用神经阻块训练幻身演示了该方法的可行性。该证明概念系统实现了同时的体积解剖成像和3D针尖追踪，具有强大的潜力来提高图像引导干预程序的有效性和安全性。
引用
@article{arxiv.2509.11310,
title = {Volumetric ultrasound imaging with a sparse matrix array and integrated fiber-optic sensing for robust needle tracking in interventional procedures},
author = {Weidong Liang and Javad Rostami and Christian Baker and Simeon West and Athanasios Diamantopoulos and Sunish Mathews and Adrien E. Desjardins and Sebastien Ourselin and Laura Peralta and Wenfeng Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11310},
year = {2026}
}