3Dフリーハンド超音波へのアプリケーションを使用したポーズ信号の合計バリエーション正規化

3次元のフリーハンドイメージング技術は、その冒険性とコスト効率のために、より広範な採用を獲得しています。このような追跡システムとイメージングデバイスの組み合わせの典型的な例は、フリーハンドスペクトルまたはフリーハンド3D超音波です。ただし、結果の画像データの品質は、人間のオペレーターのスキルと追跡データのノイズのレベルに大きく依存しています。後者の側面は、画像データの解釈を大幅に妨げる可能性のあるぼかしまたは強力なアーティファクトを導入できます。残念ながら、これまでで最も一般的に使用されている追跡システム、つまり光学的および電磁システムは、周囲の金属の干渉による外科医のワークスペース（視線の要件のため）と騒音と感度の高いレベルの侵入との間にトレードオフを提示します。オブジェクト。この作業では、ユークリッド変換の多様体の変分定式化に基づいて、追跡システム（私たちはポーズ信号と呼ぶ）からのデータの完全な変動正規化のための新しいアプローチを提案します。提案されたアプローチのパフォーマンスは、合成データと、レゴファントムとヒトの両方の解剖学の両方で実行される実際の超音波スイープを使用して評価され、データの品質と複合的な超音波画像の追跡の観点から重要な改善を示しました。ソースコードは、https：//github.com/ifl-camp/pose_ retulationizationにあります。

Three-dimensional freehand imaging techniques are gaining wider adoption due to their ?exibility and cost ef?ciency. Typical examples for such a combination of a tracking system with an imaging device are freehand SPECT or freehand 3D ultrasound. However, the quality of the resulting image data is heavily dependent on the skill of the human operator and on the level of noise of the tracking data. The latter aspect can introduce blur or strong artifacts, which can signi?cantly hamper the interpretation of image data. Unfortunately, the most commonly used tracking systems to date, i.e. optical and electromagnetic, present a trade-off between invading the surgeon's workspace (due to line-of-sight requirements) and higher levels of noise and sensitivity due to the interference of surrounding metallic objects. In this work, we propose a novel approach for total variation regularization of data from tracking systems (which we term pose signals) based on a variational formulation in the manifold of Euclidean transformations. The performance of the proposed approach was evaluated using synthetic data as well as real ultrasound sweeps executed on both a Lego phantom and human anatomy, showing signi?cant improvement in terms of tracking data quality and compounded ultrasound images. Source code can be found at https://github.com/IFL-CAMP/pose_regularization.