Построение 3-мерного ультразвукового изображения плода
Ключевые слова:
ручной, позиционный датчик, интерполяция, ультразвук, восстановление 3-мерного изображения, плодАннотация
2-мерные ультразвуковые устройства не позволяют получать четкие изображения, что ведет к неточной диагностике состояния плода и не позволяет обнаружить аномалии. Отсюда возникает потребность в получении 3-мерного изображения плода путем сборки 2-мерных изображений в 3-мерную модель. Это позволит медицинским учреждениям и частным клиникам, оснащенным вычислительными системами, создавать и отображать на экране 3-мерные изображения плода без необходимости замены прежнего оборудования. Это мощный и недорогой метод, который поможет гинекологам принимать правильные диагностические решения. В данной статье описываются методы ультразвукового сканирования, построения и визуализации 3-мерной модели. Для ввода данных использовался ручной сканер, затем выполнялась сегментация и предварительная обработка данных. Для построения 3-мерного изображения использовалась линейная интерполяция, а для визуализации - слайсинг (slicing) в произвольной плоскости. С помощью автоматизированной системы были проведены эксперименты и получены результаты, подтверждающие простоту, дешевизну и гибкость предлагаемого метода по сравнению с существующими решениями.Библиографические ссылки
Freehand 3D Ultrasound Calibration: A Review / P. W. Hsu [et al.] // CUED/F-INFENG/TR 584, December 2007.
Engineering a freehand 3D ultrasound system / A. H. Gee [et al.] // Pattern Recognition Letters. 2003. - 24:757-777.
A review of calibration techniques for freehand 3D ultrasound systems / L. Mercier [et al.] // Ultrasound in Medicine & Biology. - 2005. - 31(4):449-471.
York G., Kim Y. Ultrasound processing and computing: Review and future direction // Rev. Biomed. Eng. - 1999. - 01:559-588.
D ultrasonic image feature location based on magnetic scan head tracking: In vitro calibration and validation / PR Detmer [et al.] // Ultrasound Med Biol. - 1994.- 20:923-936.
Prager R. W., Gee A., Berman L. Stradx: Real-time acquisition and visualization of freehand three-dimensional ultrasound // Med Image Anal. - 1999. - 3(2):129-140.
Treece G. M., Prager R. W., Gee A. H. Regularized marching tetra-hedra: Improved iso-surface extraction // Computer Graphics. - 1999. - 23(4): 583-598.
Surface interpolation from sparse cross sections using region correspondence / G. M. Treece [et al.] // IEEE Trans Med Imaging. - 2000. - 19(11):1106-1114.
D ultrasound measurement of large organ volume / G. M. Treece [et al.] // Med Image Anal. - 2001. - 5(2):41-54.
D freehand ultrasound: Image reconstruction and volume analysis / C. D. Barry [et al.] // Ultrasound Med Biol. - 1997. - 23(8):1209-1224.
Rohling R. N., Gee A. H., Berman L. 3D spatial compounding of ultrasound images // Med Image Anal. - 1997. - 1(3):177-193.
Sanches J. M., Marques J. S. A Rayleigh reconstruction / interpolation algorithm for 3D ultrasound // Pattern Recog. Lett. - 2000. - 21(10):917-926.
Rohling R. N., Gee A. H., Berman L. A comparison of freehand 3D ultrasound reconstruction techniques // Med Image Anal. - 1999. - 3(4):339-359.
Meairs S., Beyer J., Hennerici M. Reconstruction and visualization of irregularly sampled 3D and 4D ultrasound data for cerebrovascular applications // Ultrasound Med Biol. - 2000. - 26(2): 263-272.
Speckle reduction imaging / D. Becker [et al.] // GE Medical Systems, Ultrasound. - 2003.
Speckle classification for sensorless freehand 3d ultrasound / G. M. Treece [et al.]. - University of Cambridge, 2005.
Optimally discriminant moments for speckle detection in real b-scan images / R. Marti [et al.] // Ultrasonics, In Press. - 2008.
Engineering a freehand 3D ultrasound system / A. H. Gee [et al.] // Pattern Recognition Letters. - 2003. - 24:757-777.
Rohling R. N., Gee A. H., Berman L. A comparison of freehand 3D ultrasound reconstruction techniques // Med Image Anal. - 1999. - 3:339-59.
Davies E. R. On the noise supression and image enhancement characteristics of the median, truncated median and mode filters // Pattern Recognition Letters. -1988. - 7:87-97.
Barrett W. A., Mortensen E. N. Interactive live-wire boundary extraction // Med Image Anal. - 1997. - 1:331-41.
Surface interpolation from sparse cross-sections using region correspondence / G. M. Treece [et al.] // IEEE Trans Med Imaging. - 2000. - 19:1106-14.
The correlation ratio as a new similarity measure for multimodal image registration / A. Roche [et al.] // Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention, Cambridge MA, LNCS 1496, Springer, 1115-2, 1998.
Multimodality image registration by maximization of mutual information / F. Maes [et al.] // IEEE Trans Med Imaging. - 1997. - 16: 187-98.
Viola P., Wells W. M. Alignment by maximization of mutual information // Intr. Computer Vision. - 1997. - 24:137-54.
Correction of probe pressure artifacts in freehand 3D ultrasound / G. M. Treece [et al.] // Med Image Anal. - 2002. - 6:199-215.
Sensorless freehand 3D ultrasound using regression of the echo intensity / R. Prager [et al.] // Ultrasound Med Biol. - 2003. - 29:437-46.
Automated 3D US frame positioning computed from elevational speckle decorrelation / T. A. Tuthill [et al.] // Radiology. - 1998. - 209:575-82.
