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WarpEM:用于 EM 引导手术中导管精确配准的动态时间规整方法

计算机视觉与模式识别 2023-08-08 v1

摘要

在微创血管内手术 (MIEP) 中,精确的导管追踪至关重要,而电磁 (EM) 追踪是一种广泛使用的服务于该目的的技术。然而,术前图像与 EM 追踪系统之间的配准通常具有挑战性。现有配准方法通常需要人工交互,这可能耗时、增加错误风险并改变手术流程。尽管已有若干用于导管追踪的配准方法,如基于标记和基于路径的方法,其局限性会影响所得追踪解的精度,进而影响医疗手术的结果。本文提出一种用于 EM 引导 MIEP 的新型自动化导管配准方法。该方法利用三维信号时间分析,如动态时间规整 (DTW) 算法,与现有方法相比提高配准精度与可靠性。DTW 能准确地将 EM 追踪路径扭曲并匹配到血管中心线,使其特别适用于配准。所引入的配准方法在血管模型中使用基于标记的配准作为真值进行精度评估。结果表明,DTW 方法产生准确可靠的配准结果,平均误差为 2.222.22mm。所引入的配准方法相比最先进方法具有若干优势,如高配准精度、无需初始化和更高的自动化程度。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.03652,
  title  = {WarpEM: Dynamic Time Warping for Accurate Catheter Registration in EM-guided Procedures},
  author = {Ardit Ramadani and Peter Ewert and Heribert Schunkert and Nassir Navab},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03652},
  year   = {2023}
}

备注

The 26th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, MICCAI 2023