换一批术中透视图像质量对双平面定位算法精度的影响
Influence of intraoperative fluoroscopy images' quality on the accuracy of bi-planar positioning method
摘要目的 术中透视图像作为计算机辅助骨科手术(computer assisted orthopedic surgery,CAOS)系统最重要的源头数据,其质量水平对系统定位精度有显著影响.本文定量研究四种典型图像质量参数对双平面定位算法精度的影响.方法 使用带有钢珠的标尺作为实验对象,用高精度数字放射平板采集高质量基准图像,通过定量化的人为干预来降低图像质量.使用降低质量后的透视图像作为算法输入,通过双平面定位算法得到靶点位置坐标,与测量得到的真值进行比较,得到定位误差数据.然后使用蒙特卡洛方法分析图像随机误差对定位算法精度的影响.结果 相关性分析发现图像分辨率和图像畸变与定位误差有显著相关性,对比度和信噪比对定位误差影响不显著.蒙特卡洛分析发现,[-10,10]像素的随机图像误差,可导致(11.65±9.06) mm的定位误差.结论 术中透视图像质量会显著影响空间定位精度,其中分辨率和图像畸变对定位误差有显著影响,对比度和信噪比影响相对较小.因此在保障手术精度的前提下制定合理的术中透视图像质量标准,对于提高CAOS系统定位精度有重要意义.
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关键词
计算机辅助骨科手术计算机视觉医学成像空间定位蒙特卡洛方法computer assisted orthopedic surgerycomputer visionmedical imagingspatial positioningMonte Carlo method
分类号
R318.04（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1002-3208.2017.04.008
发布时间
2017-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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