Nonholonomic catheter path reconstruction using electromagnetic tracking
Notice bibliographique
Résumé
Catheter path reconstruction is a necessary step in many clinical procedures, such as cardiovascular interventions and high-dose-rate brachytherapy. To overcome limitations of standard imaging modalities, electromagnetic tracking has been employed to reconstruct catheter paths. However, tracking errors pose a challenge in accurate path reconstructions. We address this challenge by means of a filtering technique incorporating the electromagnetic measurements with the nonholonomic motion constraints of the sensor inside a catheter. The nonholonomic motion model of the sensor within the catheter and the electromagnetic measurement data were integrated using an extended Kalman filter. The performance of our proposed approach was experimentally evaluated using the Ascension’s 3D Guidance trakStar electromagnetic tracker. Sensor measurements were recorded during insertions of an electromagnetic sensor (model 55) along ten predefined ground truth paths. Our method was implemented in MATLAB and applied to the measurement data. Our reconstruction results were compared to raw measurements as well as filtered measurements provided by the manufacturer. The mean of the root-mean-square (RMS) errors along the ten paths was 3.7 mm for the raw measurements, and 3.3 mm with manufacturer’s filters. Our approach effectively reduced the mean RMS error to 2.7 mm. Compared to other filtering methods, our approach successfully improved the path reconstruction accuracy by exploiting the sensor’s nonholonomic motion constraints in its formulation. Our approach seems promising for a variety of clinical procedures involving reconstruction of a catheter path.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».