論文の概要: Optimization-Based Calibration for Intravascular Ultrasound Volume Reconstruction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.20605v1
• Date: Thu, 28 Aug 2025 09:51:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-29 18:12:02.309226
• Title: Optimization-Based Calibration for Intravascular Ultrasound Volume Reconstruction
• Title（参考訳）: 血管内超音波ボリューム再構成のための最適化に基づく校正法
• Authors: Karl-Philippe Beaudet, Sidaty El Hadramy, Philippe C Cattin, Juan Verde, Stéphane Cotin,
• Abstract要約: 3DイントラVascular UltraSound (IVUS)は、臓器全体を再構築することで潜在的な解決策を提供する。 3Dプリンティングファントムを用いた3次元血管内超音波ボリュームの正確な再構成のための最適化に基づく校正法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0392533119774425
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Intraoperative ultrasound images are inherently challenging to interpret in liver surgery due to the limited field of view and complex anatomical structures. Bridging the gap between preoperative and intraoperative data is crucial for effective surgical guidance. 3D IntraVascular UltraSound (IVUS) offers a potential solution by enabling the reconstruction of the entire organ, which facilitates registration between preoperative computed tomography (CT) scans and intraoperative IVUS images. In this work, we propose an optimization-based calibration method using a 3D-printed phantom for accurate 3D Intravascular Ultrasound volume reconstruction. Our approach ensures precise alignment of tracked IVUS data with preoperative CT images, improving intraoperative navigation. We validated our method using in vivo swine liver images, achieving a calibration error from 0.88 to 1.80 mm and a registration error from 3.40 to 5.71 mm between the 3D IVUS data and the corresponding CT scan. Our method provides a reliable and accurate means of calibration and volume reconstruction. It can be used to register intraoperative ultrasound images with preoperative CT images in the context of liver surgery, and enhance intraoperative guidance.
• Abstract（参考訳）: 術中超音波画像は, 視野の制限や複雑な解剖学的構造により, 肝外科の解釈が困難である。 術前データと術中データのギャップを埋めることは効果的な外科的指導に不可欠である。 3DイントラVascular UltraSound(IVUS)は,術前CTスキャンと術中IVUS画像との登録を容易にするため,臓器全体の再構築を可能にする。 そこで本研究では,3Dプリンティングファントムを用いた3次元血管内超音波ボリュームの正確な再構成のための最適化に基づくキャリブレーション手法を提案する。 提案手法は,追跡されたIVUSデータを術前CT画像に正確にアライメントし,術中ナビゲーションを改善する。 3D IVUSデータとCTスキャンとの間には0.88mmから1.80mmの校正誤差と3.40mmから5.71mmの登録誤差が認められた。 本手法はキャリブレーションとボリューム再構成の信頼性と精度を提供する。 術中超音波画像と術前CT画像とを肝外科の文脈で登録し,術中指導を強化することができる。

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