Line fiducial material and thickness considerations for ultrasound calibration
Notice bibliographique
Résumé
Ultrasound calibration is a necessary procedure in many image-guided interventions, relating the position of tools and anatomical structures in the ultrasound image to a common coordinate system. This is a necessary component of augmented reality environments in image-guided interventions as it allows for a 3D visualization where other surgical tools outside the imaging plane can be found. Accuracy of ultrasound calibration fundamentally affects the total accuracy of this interventional guidance system. Many ultrasound calibration procedures have been proposed based on a variety of phantom materials and geometries. These differences lead to differences in representation of the phantom on the ultrasound image which subsequently affect the ability to accurately and automatically segment the phantom. For example, taut wires are commonly used as line fiducials in ultrasound calibration. However, at large depths or oblique angles, the fiducials appear blurred and smeared in ultrasound images making it hard to localize their cross-section with the ultrasound image plane. Intuitively, larger diameter phantoms with lower echogenicity are more accurately segmented in ultrasound images in comparison to highly reflective thin phantoms. In this work, an evaluation of a variety of calibration phantoms with different geometrical and material properties for the phantomless calibration procedure was performed. The phantoms used in this study include braided wire, plastic straws, and polyvinyl alcohol cryogel tubes with different diameters. Conventional B-mode and synthetic aperture images of the phantoms at different positions were obtained. The phantoms were automatically segmented from the ultrasound images using an ellipse fitting algorithm, the centroid of which is subsequently used as a fiducial for calibration. Calibration accuracy was evaluated for these procedures based on the leave-one-out target registration error. It was shown that larger diameter phantoms with lower echogenicity are more accurately segmented in comparison to highly reflective thin phantoms. This improvement in segmentation accuracy leads to a lower fiducial localization error, which ultimately results in low target registration error. This would have a profound effect on calibration procedures and the feasibility of different calibration procedures in the context of image-guided procedures.
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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 | 0,006 | 0,037 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
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 ».