从稀疏到精确:心腔内超声心动图分割的实用编辑方法
在医疗领域,心房颤动(AFib)是一种常见的心律失常疾病,影响着全球超过4500万人。导管消融是治疗AFib的常用方法,而心腔内超声心动图(ICE)成像对于确保手术安全和减少对健康组织的损害至关重要。不过,对心脏结构进行精确分割是一个具有挑战性的任务,尤其是左心房(LA)的分割。本文将介绍一种针对ICE数据的交互式编辑框架,以提高分割的准确性。
1. 引言
- ICE成像的优势与挑战 :ICE成像通过将超声探头附着在导管上插入心脏,实时获取心脏内部结构的图像。与其他成像方式相比,它无需全身麻醉,是一种更安全、便捷的超声成像选择。然而,由于2D ICE图像的空间分辨率有限、ICE换能器的手动操作以及ICE帧的稀疏采样,使得自动分割模型的训练变得困难,导致分割结果不准确,可能引发严重的临床并发症。
- 现有方法的不足 :以往的研究利用ICE换能器的3D几何信息,将2D帧投影到3D网格上构建密集的3D掩码来训练分割模型。但由于帧对齐问题和心脏运动,生成的3D网格可能与原始临床应用专家(CAS)的轮廓不完全对齐,从而影响模型的分割准确性。
- 提出的解决方案 :为了解决这些问题,本文提出了一种交互式编辑框架,允许用户在2D帧上绘制涂鸦来编辑分割输出。该框架将用户交互映射到3D网格上,在用户交互附近修改分割结果,同时保留远离交互区域的先前分割结果。此外,该框架还支持按顺序进行多次编辑,而不会影响先前的编辑。