論文の概要: Tattoo tomography: Freehand 3D photoacoustic image reconstruction with
an optical pattern
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.04997v2
- Date: Wed, 11 Nov 2020 08:38:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-27 08:33:05.160117
- Title: Tattoo tomography: Freehand 3D photoacoustic image reconstruction with
an optical pattern
- Title（参考訳）: タトゥートモグラフィー:光学パターンを用いた自由手指3次元光音響画像再構成
- Authors: Niklas Holzwarth, Melanie Schellenberg, Janek Gr\"ohl, Kris Dreher,
Jan-Hinrich N\"olke, Alexander Seitel, Minu D. Tizabi, Beat P.
M\"uller-Stich, Lena Maier-Hein
- Abstract要約: 光音響トモグラフィ(PAT)は、形態学的および機能的組織特性の両方を解決することができる新しいイメージング技術である。
現在の欠点は、従来の2Dプローブによって提供される視野の制限である。
本研究では,外部追跡システムを必要としないPATデータの3次元再構成手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.240017254888336
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Purpose: Photoacoustic tomography (PAT) is a novel imaging technique that can
spatially resolve both morphological and functional tissue properties, such as
the vessel topology and tissue oxygenation. While this capacity makes PAT a
promising modality for the diagnosis, treatment and follow-up of various
diseases, a current drawback is the limited field-of-view (FoV) provided by the
conventionally applied 2D probes.
Methods: In this paper, we present a novel approach to 3D reconstruction of
PAT data (Tattoo tomography) that does not require an external tracking system
and can smoothly be integrated into clinical workflows. It is based on an
optical pattern placed on the region of interest prior to image acquisition.
This pattern is designed in a way that a tomographic image of it enables the
recovery of the probe pose relative to the coordinate system of the pattern.
This allows the transformation of a sequence of acquired PA images into one
common global coordinate system and thus the consistent 3D reconstruction of
PAT imaging data.
Results: An initial feasibility study conducted with experimental phantom
data and in vivo forearm data indicates that the Tattoo approach is well-suited
for 3D reconstruction of PAT data with high accuracy and precision.
Conclusion: In contrast to previous approaches to 3D ultrasound (US) or PAT
reconstruction, the Tattoo approach neither requires complex external hardware
nor training data acquired for a specific application. It could thus become a
valuable tool for clinical freehand PAT.
- Abstract（参考訳）: 目的:光音響トモグラフィ(PAT)は血管のトポロジーや組織酸素化といった形態的および機能的な組織特性を空間的に解決できる新しいイメージング技術である。
この能力により、PATは様々な疾患の診断、治療、追跡に有望なモダリティとなるが、現在の欠点は、従来の2Dプローブによって提供される限定視野(FoV)である。
方法:本稿では,外部追跡システムを必要としない臨床ワークフローにスムーズに統合可能なpatデータ(tattoo tomography)の3次元再構成法を提案する。
これは、画像取得前に関心領域に配置された光学パターンに基づいている。
このパターンは、トモグラフィ画像により、パターンの座標系に対するプローブポーズの回復を可能にするように設計されている。
これにより、取得したPA画像のシーケンスを1つの共通グローバル座標系に変換し、PAT画像データの一貫した3次元再構成を可能にする。
結果: 実験ファントムデータと生体内前腕データを用いて行った最初の実現可能性調査では, タトゥー法は, 高精度かつ高精度なPATデータの3次元再構成に適していることが示された。
結論:従来の3D超音波(US)やPAT再構成のアプローチとは対照的に,Tattooアプローチでは複雑な外部ハードウェアや特定のアプリケーションで取得したトレーニングデータを必要としない。
したがって、これは臨床フリーハンドPATにとって貴重なツールとなる可能性がある。
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