Atlasbasierte Feature-Registrierung zur automatischen Einstellung der Standardebenen bei mobilen C-Bogen CT-Daten View Full Text


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DATE

2014

AUTHORS

Michael Brehler , Joseph Görres , Ivo Wolf , Jochen Franke , Jan von Recum , Paul A. Grützner , Hans-Peter Meinzer , Diana Nabers

ABSTRACT

Das Standardvorgehen bei der Behandlung von Calcaneusfrakturen ist eine Osteosynthese. Mit Hilfe der intraoperativen Bildgebung wie dem mobilen C-Bogen CT kann der Chirurg das Repositionsergebnis noch im Operationssaal verifizieren und wenn nötig korrigieren. Die Mobilität des C-Bogen CT hat jedoch zur Folge, dass Informationen über die Orientierung des Patienten zum Gerät verloren gehen. Dadurch kann keine Standard-Ausrichtung der dreidimensionalen Daten an die Anatomie erfolgen. Eine manuelle Einstellung des Volumendatensatzes durch den Chirurgen ist damit unabdingbar. Dies ist ein zeitaufwendiger Schritt und kann bei einer unpräzisen Einstellung zu Fehlern bei der Beurteilung der Daten führen. In diesem Paper stellen wir zwei automatische Methoden zur Einstellung der Standard-Ebenen auf mobilen C-Bogen CT Daten vor. Die automatischen Methoden rekonstruieren die Standard-Ebenen in zwei Schritten: als Erstes werden SURF-Keypoints (2D und neu eingeführte Pseudo-3D-Punkte) für das Bildvolumen berechnet, in einem zweiten Schritt wird eine Atlas-Punktwolke auf diese Merkmale registriert und die Parameter der Standard-Ebenen transformiert. Die Genauigkeit unserer Methoden wurde an 51 klinischen mobilen C-Bogen CT Bildern mit manuell eingestellten Standard-Ebenen evaluiert. Die Referenzdaten wurden von drei Chirurgen mit unterschiedlichem Erfahrungsstand erstellt. Die durchschnittlich benötigte Zeit der Experten (46 s) unterscheidet sich von der des fortgeschrittenen Benutzers (55 s) um neun Sekunden. Die Berechnungszeit des 2D-Surf Ansatzes beträgt 10 Sekunden und liefert bei 88% der Ebenen der Referenzdaten eine korrkte Einstellung. Der Pseudo-3D Ansatz liefert die besten Ergebnisse mit einer Genauigkeit von 91% und einer Berechnungszeit von nur 8 Sekunden. More... »

PAGES

210-215

References to SciGraph publications

  • 2012-03. Die intraoperative 3D-C-Bogen-Anwendung in DER UNFALLCHIRURG
  • 2013-07. The Medical Imaging Interaction Toolkit: challenges and advances in INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTER ASSISTED RADIOLOGY AND SURGERY
  • Book

    TITLE

    Bildverarbeitung für die Medizin 2014

    ISBN

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    978-3-642-54111-7

    Identifiers

    URI

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    DOI

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    This table displays all metadata directly associated to this object as RDF triples.

    144 TRIPLES      22 PREDICATES      30 URIs      20 LITERALS      8 BLANK NODES

    Subject Predicate Object
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    4 https://doi.org/10.1016/j.cviu.2007.09.014
    5 https://doi.org/10.1109/cvpr.2001.990517
    6 https://doi.org/10.2106/jbjs.k.01122
    7 schema:datePublished 2014
    8 schema:datePublishedReg 2014-01-01
    9 schema:description Das Standardvorgehen bei der Behandlung von Calcaneusfrakturen ist eine Osteosynthese. Mit Hilfe der intraoperativen Bildgebung wie dem mobilen C-Bogen CT kann der Chirurg das Repositionsergebnis noch im Operationssaal verifizieren und wenn nötig korrigieren. Die Mobilität des C-Bogen CT hat jedoch zur Folge, dass Informationen über die Orientierung des Patienten zum Gerät verloren gehen. Dadurch kann keine Standard-Ausrichtung der dreidimensionalen Daten an die Anatomie erfolgen. Eine manuelle Einstellung des Volumendatensatzes durch den Chirurgen ist damit unabdingbar. Dies ist ein zeitaufwendiger Schritt und kann bei einer unpräzisen Einstellung zu Fehlern bei der Beurteilung der Daten führen. In diesem Paper stellen wir zwei automatische Methoden zur Einstellung der Standard-Ebenen auf mobilen C-Bogen CT Daten vor. Die automatischen Methoden rekonstruieren die Standard-Ebenen in zwei Schritten: als Erstes werden SURF-Keypoints (2D und neu eingeführte Pseudo-3D-Punkte) für das Bildvolumen berechnet, in einem zweiten Schritt wird eine Atlas-Punktwolke auf diese Merkmale registriert und die Parameter der Standard-Ebenen transformiert. Die Genauigkeit unserer Methoden wurde an 51 klinischen mobilen C-Bogen CT Bildern mit manuell eingestellten Standard-Ebenen evaluiert. Die Referenzdaten wurden von drei Chirurgen mit unterschiedlichem Erfahrungsstand erstellt. Die durchschnittlich benötigte Zeit der Experten (46 s) unterscheidet sich von der des fortgeschrittenen Benutzers (55 s) um neun Sekunden. Die Berechnungszeit des 2D-Surf Ansatzes beträgt 10 Sekunden und liefert bei 88% der Ebenen der Referenzdaten eine korrkte Einstellung. Der Pseudo-3D Ansatz liefert die besten Ergebnisse mit einer Genauigkeit von 91% und einer Berechnungszeit von nur 8 Sekunden.
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    23 schema:sdDatePublished 2019-04-15T16:19
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