論文の概要: A Spatiotemporal Model for Precise and Efficient Fully-automatic 3D Motion Correction in OCT

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.07232v1
• Date: Thu, 15 Sep 2022 11:48:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2022-09-16 13:28:55.165095
• Title: A Spatiotemporal Model for Precise and Efficient Fully-automatic 3D Motion Correction in OCT
• Title（参考訳）: OCTにおける高精度かつ効率的な完全自動3次元運動補正のための時空間モデル
• Authors: Stefan Ploner, Siyu Chen, Jungeun Won, Lennart Husvogt, Katharina Breininger, Julia Schottenhamml, James Fujimoto, Andreas Maier
• Abstract要約: OCT機器は網膜を横断する焦点スポットをバイスキャンし、断面画像を取得してデータを生成する。 非剛性で歪んだ歪みが発生し、データのギャップが生じる。 本稿では,新しい歪みモデルとそれに対応する完全自動参照フリーな計算ロバスト性最適化戦略を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.550562752812894
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Optical coherence tomography (OCT) is a micrometer-scale, volumetric imaging modality that has become a clinical standard in ophthalmology. OCT instruments image by raster-scanning a focused light spot across the retina, acquiring sequential cross-sectional images to generate volumetric data. Patient eye motion during the acquisition poses unique challenges: Non-rigid, discontinuous distortions can occur, leading to gaps in data and distorted topographic measurements. We present a new distortion model and a corresponding fully-automatic, reference-free optimization strategy for computational motion correction in orthogonally raster-scanned, retinal OCT volumes. Using a novel, domain-specific spatiotemporal parametrization of forward-warping displacements, eye motion can be corrected continuously for the first time. Parameter estimation with temporal regularization improves robustness and accuracy over previous spatial approaches. We correct each A-scan individually in 3D in a single mapping, including repeated acquisitions used in OCT angiography protocols. Specialized 3D forward image warping reduces median runtime to < 9 s, fast enough for clinical use. We present a quantitative evaluation on 18 subjects with ocular pathology and demonstrate accurate correction during microsaccades. Transverse correction is limited only by ocular tremor, whereas submicron repeatability is achieved axially (0.51 um median of medians), representing a dramatic improvement over previous work. This allows assessing longitudinal changes in focal retinal pathologies as a marker of disease progression or treatment response, and promises to enable multiple new capabilities such as supersampled/super-resolution volume reconstruction and analysis of pathological eye motion occuring in neurological diseases.
• Abstract（参考訳）: 光コヒーレンストモグラフィー (OCT) は、眼科における臨床標準となったマイクロメートルスケールの体積画像モダリティである。 OCT機器は網膜を横断する焦点スポットをラスター走査し、連続した断面画像を取得し、体積データを生成する。 非厳密で不連続な歪みが生じ、データと歪みした地形測定のギャップが生じる。 直交ラスター走査型網膜octボリュームにおける計算運動補正のための新しい歪みモデルと、それに対応する完全自動参照フリー最適化戦略を提案する。 フォワードウォーピング変位の領域特異的時空間パラメトリゼーションにより、眼球運動を初めて連続的に補正することができる。 時間的正則化によるパラメータ推定は、従来の空間的アプローチよりも堅牢性と精度を向上させる。 我々は,OCTアンギオグラフィープロトコルの繰り返し取得を含む,各Aスキャンを1つのマッピングで個別に補正する。 特殊な3Dフォワード画像ワープは、中央値のランタイムを9秒以下に減らし、臨床使用に十分速い。 眼病理18例を定量的に評価し,マイクロサーケードの精度を検証した。 横方向補正は眼振のみに制限されるが, サブミクロン再現性は軸方向(0.51平均中央値)で達成され, 従来よりも劇的な改善が見られた。 これにより、疾患進行または治療反応の指標として焦点網膜病理の経時的変化を評価することができ、スーパーサンプリング/スーパーレゾリューションボリューム再構成や、神経疾患で発生する病理眼球運動の分析など、複数の新しい機能を実現することができる。

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