論文の概要: 4D Vessel Reconstruction for Benchtop Thrombectomy Analysis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.06671v1
• Date: Wed, 08 Apr 2026 04:45:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-09 17:30:51.338799
• Title: 4D Vessel Reconstruction for Benchtop Thrombectomy Analysis
• Title（参考訳）: ベンチトップ血栓摘出術における4次元血管再建術
• Authors: Ethan Nguyen, Javier Carmona, Arisa Matsuzaki, Naoki Kaneko, Katsushi Arisaka,
• Abstract要約: 機械的血栓摘出術は血管の変形と手術関連障害を引き起こすことがある。 時間分解されたフルフィールド3D船体の動きの測定は依然として限られている。 ベンチトップ血栓摘出術用の9カメラ,低コスト多視点ワークフローを開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Introduction: Mechanical thrombectomy can cause vessel deformation and procedure-related injury. Benchtop models are widely used for device testing, but time-resolved, full-field 3D vessel-motion measurements remain limited. Methods: We developed a nine-camera, low-cost multi-view workflow for benchtop thrombectomy in silicone middle cerebral artery phantoms (2160p, 20 fps). Multi-view videos were calibrated, segmented, and reconstructed with 4D Gaussian Splatting. Reconstructed point clouds were converted to fixed-connectivity edge graphs for region-of-interest (ROI) displacement tracking and a relative surface-based stress proxy. Stress-proxy values were derived from edge stretch using a Neo-Hookean mapping and reported as comparative surface metrics. A synthetic Blender pipeline with known deformation provided geometric and temporal validation. Results: In synthetic bulk translation, the stress proxy remained near zero for most edges (median $\approx$ 0 MPa; 90th percentile 0.028 MPa), with sparse outliers. In synthetic pulling (1-5 mm), reconstruction showed close geometric and temporal agreement with ground truth, with symmetric Chamfer distance of 1.714-1.815 mm and precision of 0.964-0.972 at $τ= 1$ mm. In preliminary benchtop comparative trials (one trial per condition), cervical aspiration catheter placement showed higher max-median ROI displacement and stress-proxy values than internal carotid artery terminus placement. Conclusion: The proposed protocol provides standardized, time-resolved surface kinematics and comparative relative displacement and stress proxy measurements for thrombectomy benchtop studies. The framework supports condition-to-condition comparisons and methods validation, while remaining distinct from absolute wall-stress estimation. Implementation code and example data are available at https://ethanuser.github.io/vessel4D
• Abstract（参考訳）: 導入: 血栓摘出術は血管の変形と手術関連外傷を引き起こす可能性がある。 ベンチトップモデルはデバイステストに広く使われているが、時間分解されたフルフィールドの3D船体の動きの測定は限られている。 方法:シリコーン中大脳動脈ファントム(2160p,20fps)におけるベンチトップ血栓摘出のための9カメラ・低コスト多視点ワークフローを開発した。 マルチビュービデオはキャリブレーションされ、セグメンテーションされ、4Dガウススプラッティングで再構成された。 再構成された点雲は、領域間移動追跡(ROI)と相対表面ベースの応力プロキシのための固定接続エッジグラフに変換された。 応力-プロキシ値はNeo-Hookeanマッピングを用いてエッジストレッチから導出され, 比較表面測定値として報告された。 既知の変形を持つ合成ブレンダーパイプラインは、幾何学的および時間的検証を提供する。 結果: 合成バルク翻訳では, 応力プロキシは殆どのエッジ (中値$\approx$0 MPa, 90位% 0.028 MPa) では0に近かった。 合成引抜き (1-5mm) では, 対称シャンファー距離1.714-1.815mm, 精度0.964-0.972, τ=1$mmの形状と時間的一致を示した。 予備的ベンチトップ比較試験(条件毎の1治験)では,頸動脈カテーテル留置は内頸動脈終端留置よりも中等度ROIとストレス-プロキシ値が高い傾向を示した。 結論: 提案プロトコルは, 標準化された時間分解表面キネマティクスと, 相対変位, ストレスプロキシの測定を血栓摘出ベンチトップ研究のために提供する。 このフレームワークは条件間比較とメソッド検証をサポートしているが、絶対的な壁ストレス推定とは異なっている。 実装コードとサンプルデータはhttps://ethanuser.github.io/vessel4Dで公開されている。

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