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·336·CHINESEJOURNALOFCLINICALANATOMYVOL.41NO.32023
·临床生物力学·
机械臂超声成像结合超声-CT配准技术构建胫股关节
在体检测系统的可行性及精度分析
1212111
汪斐,徐灏,姜江,杨萃,贾蕊,杜冰冉,李鉴轶*
1.南方医科大学基础医学院人体解剖学教研室,广东省数字医学与生物力学重点实验室,广州510515;
2.华南理工大学,广州510641
【摘要】目的应用机械臂超声成像结合超声-CT配准技术构建胫股关节在体检测系统,并对该系
统的测试精度进行评价。方法采集猪胫股关节及股骨标本的CT及超声图像,分别三维重建后进行手
动配准;采集股骨标本六自由度运动超声图像,进行三维重建后与CT三维模型配准,比较CT三维模型间
测量的位移与真实位移差值,计算配准精度;配准及精度计算由两名研究人员分别进行,计算组内相关系
数。结果利用三维几何信息进行超声-CT手动配准构建胫股关节在体检测系统具有可行性;平移精度
为0.94~1.16mm,旋转精度为0.63°~1.50°;精度测量结果的组内相关系数为0.794(P=0.014)。结论本
超声-CT配准技术是可行的,其精度能够满足胫股关节动态检测要求,未来需改进机械臂扫描获取超声
图像的方法,利用计算机图像处理技术进行快速配准。
【关键词】3D/3D图像配准;机械臂超声成像;胫股关节
【中图分类号】R318.01【文献标识码】A【DOI】10.13418/j.issn.1001-165x.2023.3.15
Feasibilityandaccuracyanalysisofdetectionsystemoftibiofemoraljointinvivobasedonroboticarm
ultrasonicimagingcombinedwithregistrationofCTimagestoultrasoundimagestechnology
1212111
WangFei,XuHao,JiangJiang,YangCui,JiaRui,DuBingran,LiJianyi*
1.DepartmentofHumanAnatomy,GuangdongProvincialKeyLaboratoryofDigitalMedicineand
Biomechanics,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515,China;2.SouthChinaUniversityof
Technology,Guangzhou510641,China
【【Abstract】】ObjectiveTobuildadetectionsystemoftibiofemoraljointinvivobasedonroboticarm
ultrasonicimagingcombinedwithregistrationofCTimagestoultrasoundimagestechnologyandevaluatethe
accuracyofthesystem.MethodsCTandultrasoundimagesofporktibiofemoraljointsandfemurwere
collectedandregisteredafterthree-dimensionalreconstruction.Afterfemur’smovementatsixdegreesof
freedom
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