US \& MRI Image Fusion Based on Markerless Skin Registration

要約

この論文では、3D CT/MR 画像とリアルタイムの超音波 (US) 取得を組み合わせた革新的な自動融合イメージング システムについて説明します。
このシステムにより、外部の物理的マーカーや複雑なトレーニングが不要になり、さまざまな経験レベルの医師でも画像融合を実行できるようになります。
この統合システムには、患者固有の表面取得用のポータブル 3D カメラ、電磁追跡システム、および US コンポーネントが含まれます。
融合アルゴリズムは、皮膚のセグメンテーションと厳密な相互位置合わせの 2 つの主要な部分で構成され、両方とも US マシンに統合されています。
共同登録ソフトウェアは、CT/MR 画像から抽出された表面を患者固有の座標と位置合わせし、迅速かつ効果的な融合を促進します。
臨床環境を含むさまざまな設定での実験テストにより、システムの精度、計算効率、ノイズ耐性、およびオペレーターの独立性が検証されます。
相互位置合わせエラーは、~$1$ cm の許容範囲内に留まります。

要約(オリジナル)

This paper presents an innovative automatic fusion imaging system that combines 3D CT/MR images with real-time ultrasound (US) acquisition. The system eliminates the need for external physical markers and complex training, making image fusion feasible for physicians with different experience levels. The integrated system involves a portable 3D camera for patient-specific surface acquisition, an electromagnetic tracking system, and US components. The fusion algorithm comprises two main parts: skin segmentation and rigid co-registration, both integrated into the US machine. The co-registration software aligns the surface extracted from CT/MR images with patient-specific coordinates, facilitating rapid and effective fusion. Experimental testing in different settings, including the clinical environment, validates the system’s accuracy, computational efficiency, noise robustness, and operator independence. The co-registration error remains under the acceptable range of~$1$ cm.

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