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發(fā)視頻特征加權(quán)超聲分割的骨結(jié)構(gòu)重建與增強(qiáng)VR技術(shù)
2021-06-07 |
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資料介紹
在現(xiàn)有骨科微創(chuàng)手術(shù)中，醫(yī)生通過(guò)觀察屏幕上顯示的二維骨結(jié)構(gòu)ⅹ射線圖像，引導(dǎo)手術(shù)器械置人并完成治療。但這種方式不僅缺乏直觀的三維信息，而且導(dǎo)致病人和醫(yī)生暴露在大量的射線電離輻射下。為了解決該問(wèn)題，提出特征重加權(quán)超聲分割的骨結(jié)構(gòu)重建與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)，將骨結(jié)構(gòu)直觀展示給醫(yī)生，為醫(yī)生提供無(wú)輻射的手術(shù)引導(dǎo)。首先，開(kāi)發(fā)了一個(gè)特征重加權(quán)U-Net，從rre-hand超聲圖像中精確分割提取骨表面。然后，根據(jù)超聲圖像的姿態(tài)對(duì)分割后的骨表面進(jìn)行重建、獲得三維骨結(jié)構(gòu)。最后，使用立體全像技術(shù)對(duì)重建的骨結(jié)構(gòu)進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示，展示給醫(yī)生。在仿體和真實(shí)患者超聲數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，所獲得的骨結(jié)構(gòu)分割精度為（88.51±144%，骨結(jié)構(gòu)重建誤差為（1.29±0.11）mm.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的基于特征重加權(quán)U-Net超聲圖像分割的骨結(jié)構(gòu)重建與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)可以為外科醫(yī)生提供直觀的術(shù)中三維導(dǎo)航信息。
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