使用人工智能增强现实可视化生物机械壁压力对腹腔大动脉动脉瘤使用人工智能
Timothy K Chung1,2, Pete H Gueldner1, Aakash K Kottakota1
1Department of Bioengineering, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, USA.
概括
增强现实 (AR) 可视化腹腔大动脉动脉瘤,改善患者的理解. 这种人工智能驱动的方法使用3D模型和压力热图来更好地诊断无需专家干预.
科学领域:
- 医学成像和可视化医学成像和可视化
- 生物机械工程 生物机械工程
- 医疗保健中的人工智能
背景情况:
- 随着人口老龄化,医疗成像的使用越来越多,因此需要更好地了解患者.
- 临床医生在处理和向患者展示2D/3D诊断图像时面临时间限制.
- 目前的方法缺乏有效的工具来可视化复杂的生物力学数据,如动脉瘤壁压力.
研究的目的:
- 为了证明增强现实 (AR) 可视化腹腔大动脉动脉瘤 (AAA).
- 整合一个人工智能 (AI) 引擎来预测AAA墙壁应力.
- 为可访问的生物机械状态可视化开发临床工作流程.
主要方法:
- 利用对274例患者病例进行训练的AI引擎进行压力预测.
- 实现医疗图像的自动细分,以创建3D动脉瘤模型.
- 开发了微软HoloLens 2的管道,以显示带有应力热图的3D模型.
- 在本地服务器上处理数据,用于点云生成和应力预测.
主要成果:
- 与有限元素分析相比,神经网络和集合增强树准确地预测了墙壁应力.
- 在不需要成像专家的情况下,AR系统能够可视化生物力学状态.
- 该管道成功生成了用于AR查看的配色图的3D模型.
结论:
- 对AAA生物力学的AR可视化是可行的,并增强了患者与医生的沟通.
- 人工智能驱动的工作流提供了一种易于理解的方法来理解复杂的医疗数据.
- 该技术可适应各种AR/虚拟现实硬件系统.
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