論文の概要: Exploring Partial Intrinsic and Extrinsic Symmetry in 3D Medical Imaging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.02294v2
• Date: Sun, 27 Sep 2020 00:23:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-12-26 13:17:14.815830
• Title: Exploring Partial Intrinsic and Extrinsic Symmetry in 3D Medical Imaging
• Title（参考訳）: 3次元医用画像における部分内因性・外因性対称性の探索
• Authors: Javad Fotouhi, Giacomo Taylor, Mathias Unberath, Alex Johnson, Sing Chun Lee, Greg Osgood, Mehran Armand, Nassir Navab
• Abstract要約: ヒト解剖学のCTにおける不完全な左右対称を検出するための新しい手法を提案する。 骨盤骨の構造的に対称な性質を探求し、外傷性外傷患者の片側骨折に対する介入画像増強法として用いられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.5958976939981
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a novel methodology to detect imperfect bilateral symmetry in CT of human anatomy. In this paper, the structurally symmetric nature of the pelvic bone is explored and is used to provide interventional image augmentation for treatment of unilateral fractures in patients with traumatic injuries. The mathematical basis of our solution is on the incorporation of attributes and characteristics that satisfy the properties of intrinsic and extrinsic symmetry and are robust to outliers. In the first step, feature points that satisfy intrinsic symmetry are automatically detected in the M\"obius space defined on the CT data. These features are then pruned via a two-stage RANSAC to attain correspondences that satisfy also the extrinsic symmetry. Then, a disparity function based on Tukey's biweight robust estimator is introduced and minimized to identify a symmetry plane parametrization that yields maximum contralateral similarity. Finally, a novel regularization term is introduced to enhance similarity between bone density histograms across the partial symmetry plane, relying on the important biological observation that, even if injured, the dislocated bone segments remain within the body. Our extensive evaluations on various cases of common fracture types demonstrate the validity of the novel concepts and the robustness and accuracy of the proposed method.
• Abstract（参考訳）: ヒト解剖学のCTにおける不完全な左右対称を検出するための新しい手法を提案する。 本稿では,骨盤骨の構造的対称性について検討し,外傷性骨折患者の片側骨折に対する介入画像増強法について検討した。 この解の数学的基礎は、内在的および外在的対称性の性質を満たし、外れ値に対して頑健な特性と特性を組み込んだものである。 最初のステップでは、CTデータ上に定義されたM\"obius空間において、固有の対称性を満たす特徴点を自動的に検出する。 これらの特徴は2段階のRANSACを介して切断され、外部対称性も満たす対応が得られる。 次に、テューキーの2重ロバスト推定器に基づく不一致関数を導入し、最大対側類似性をもたらす対称性平面パラメトリゼーションを識別するために最小化する。 最後に、骨密度ヒストグラムと部分対称性平面との類似性を高めるために、新しい正規化用語を導入し、損傷しても骨片が体内に残るという重要な生物学的観察に基づいて、骨密度ヒストグラムの類似性を高める。 本研究は, 各種骨折症例に対する広範囲な評価により, 新規な概念の妥当性と提案手法の堅牢性, 精度を実証するものである。

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