FLEX:具有外部跟踪的FLexible传感器用于超声波成像,以患者特定的几何估计

科学领域:

• 医学成像医学成像
• 超声波技术的超声波技术
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 灵活的阵列传感器提供适应性,无辐射的实时超声波 (US) 图像引导治疗监控.
• 对传感器几何学的准确估计对于延迟和总和 (DAS) 束形和B模式US图像重建至关重要.
• 当前的方法在跟踪复杂的传感器形状时可能缺乏精度.

研究的目的:

• 开发和验证一种新型系统,FLexible传感器与外部跟踪 (FLEX),用于灵活超声传感器的精确几何估计.
• 使用跟踪传感器几何结构重建高保真B模式US图像.
• 为了证明FLEX系统用于图像引导治疗的临床可行性和准确性.

主要方法:

• FLEX系统使用定制的光学标记器和外部追踪器来监测探头几何.
• 一个多边形配合算法估计了每个传感器元件的位置和向角.
• 无线电频率 (RF) 通道数据是通过使用跟踪元素位置进行图像重建的 DAS 束形算法来处理的.

主要成果:

• 在追踪探头几何学上,FLEX系统实现了最小的偏差 (例如,CIRS幻影上的0.50 ± 0.29毫米).
• 使用跟踪几何学的美国图像重建显著超过了不跟踪几何的表现 (子得分95.1 ± 3.3%与62.3 ± 9.2%).
• 在各种曲率下,元素位置跟踪的高精度 (<0.5毫米误差) 已被证明,这表明了临床适用性.

结论:

• 该FLEX系统可实现灵活的超声波传感器的准确,实时的几何跟踪.
• 这种无辐射的方法显著提高了图像引导治疗的B模式US图像重建精度.
• FLEX系统提供了一个有前途的解决方案,用于改进图像指导,减少用户依赖.