論文の概要: CycleGAN for Interpretable Online EMT Compensation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.01444v1
• Date: Tue, 5 Jan 2021 10:34:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-04-11 11:34:57.819143
• Title: CycleGAN for Interpretable Online EMT Compensation
• Title（参考訳）: オンラインEMT補償のためのCycleGAN
• Authors: Henry Krumb and Dhritimaan Das and Romol Chadda and Anirban Mukhopadhyay
• Abstract要約: 電磁トラッキング(EMT)は、最小侵襲でX線誘導を部分的に置き換え、ORの放射線を低減できる。 このハイブリッド環境では、EMTはX線装置による金属歪みによって妨害される。 EMTの誤差を補うことで,患者や外科医の放射線被曝を減らすためのハイブリッドナビゲーション臨床を計画する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.40950165504627256
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Purpose: Electromagnetic Tracking (EMT) can partially replace X-ray guidance in minimally invasive procedures, reducing radiation in the OR. However, in this hybrid setting, EMT is disturbed by metallic distortion caused by the X-ray device. We plan to make hybrid navigation clinical reality to reduce radiation exposure for patients and surgeons, by compensating EMT error. Methods: Our online compensation strategy exploits cycle-consistent generative adversarial neural networks (CycleGAN). 3D positions are translated from various bedside environments to their bench equivalents. Domain-translated points are fine-tuned to reduce error in the bench domain. We evaluate our compensation approach in a phantom experiment. Results: Since the domain-translation approach maps distorted points to their lab equivalents, predictions are consistent among different C-arm environments. Error is successfully reduced in all evaluation environments. Our qualitative phantom experiment demonstrates that our approach generalizes well to an unseen C-arm environment. Conclusion: Adversarial, cycle-consistent training is an explicable, consistent and thus interpretable approach for online error compensation. Qualitative assessment of EMT error compensation gives a glimpse to the potential of our method for rotational error compensation.
• Abstract（参考訳）: 目的:EMTは最小侵襲でX線誘導を部分的に置き換えることができ、ORの放射線を低減できる。 しかし、このハイブリッド環境では、EMTはX線装置による金属歪みに邪魔される。 EMTの誤差を補うことで,患者や外科医の放射線被曝を減らすためのハイブリッドナビゲーション臨床を計画する。 方法:我々のオンライン補償戦略は,サイクル一貫性のある生成対向ニューラルネットワーク(CycleGAN)を利用する。 3d位置は様々なベッドサイド環境からベンチ相当物に翻訳される。 ドメイン変換ポイントは、ベンチドメインのエラーを低減するために微調整される。 ファントム実験における補償手法の評価を行った。 結果: ドメイン翻訳手法は歪んだ点を実験室の等価点にマッピングするので, 予測は異なるCアーム環境間で一致している。 エラーはすべての評価環境でうまく低減される。 定性的ファントム実験は,我々のアプローチが目に見えないc-arm環境にうまく一般化することを示す。 結論: 敵対的かつサイクル一貫性のあるトレーニングは、オンラインエラー補償に対する説明可能で一貫性があり、解釈可能なアプローチである。 EMT誤差補償の質的評価は, 回転誤差補償法の可能性を示すものである。

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