Mark3D - 一个半自动化的开源工具箱用于3D头部表面重建和使用智能手机摄像头视频记录电极位置

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 精确的脑电图 (EEG) 源定位需要精确的传感器位置与受试者的MRI共同记录.
• 目前的方法,如电磁跟踪和3D扫描有局限性,包括成本,速度和不动性.
• 摄影仪表是一种成本效益较高的替代方案,但需要大量的采样和强大的后处理工具.

研究的目的:

• 介绍Mark3D,这是一个开源工具,可以从手机摄像头视频中进行3D头部表面重建.
• 为电极定位和跟踪提供一个用户友好的界面,与现有的神经成像工具箱集成.
• 建立一个具有成本效益和高效的EEG传感器定位方法,克服当前技术的局限性.

主要方法:

• 开发了Mark3D,这是一个集成的工具,利用基于视频的摄像度来进行3D头部表面重建.
• 集成的模糊检测算法和专门的用户界面,用于用户友好的电极放置和跟踪.
• 与商用3D扫描仪进行基准准确性比较,使用重建的表面用于伪特定的MRI模板创建和源重建.

主要成果:

• 与地面真实3D扫描相比,实现的平均EEG电极位置误差为0.09 ± 0.01毫米.
• 来源重建的错误是最小的:0.033 ± 0.016毫米 (左半球) 和0.037 ± 0.017毫米 (右半球).
• 与其他皮层区域相比,部和部区域的位置错误略高,但可以接受.

结论:

• Mark3D为3D头部表面重建和EEG传感器定位提供了一个高度准确和具有成本效益的解决方案.
• 该工具简化了这个过程,不需要昂贵的设备和复杂的空间采样.
• 通过其集成能力和用户友好的设计,Mark3D促进了改进的多模式测量和EEG源分析.