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基于增强现实技术的侧脑室额角穿刺训练系统研究
1
作者
朱兆聚
高楚航
+2 位作者
施家峰
陈刘晶
何炳蔚
《中国生物医学工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期673-681,共9页
针对医学生在进行侧脑室额角穿刺模拟手术时缺乏图像引导、易遗忘、训练效果差等问题,本研究提出了一套基于增强现实眼镜技术的侧脑室额角穿刺辅助系统。基于一例侧脑室轻度扩大患者的头部CT及MRI数据,采用医学建模软件Minics对颅脑各...
针对医学生在进行侧脑室额角穿刺模拟手术时缺乏图像引导、易遗忘、训练效果差等问题,本研究提出了一套基于增强现实眼镜技术的侧脑室额角穿刺辅助系统。基于一例侧脑室轻度扩大患者的头部CT及MRI数据,采用医学建模软件Minics对颅脑各部分组织结构的灰度特点进行阈值分割,构建三维虚拟模型;其次,使用Vuforia SDK及Unity 3D进行增强现实构建,提出了一种主识别图搭配开启图的定位方法,系统平均配准误差为1.333 mm;最终将系统导入增强现实眼镜完成调试。邀请20名医学院临床专业的在读学生并分为佩戴增强现实眼镜与未佩戴增强现实眼镜的两个组,进行侧脑室额角穿刺模拟手术操作并对模拟手术进行问卷评分。结果表明,与未佩戴增强现实眼镜的组相比,佩戴增强现实眼镜的组在手术操作中所用的平均时间缩短了4.71 min,穿刺成功率提高了30%,且佩戴增强现实眼镜的组别所反馈问卷评分结果明显优于对照组。所搭建的基于增强现实眼镜技术的侧脑室额角穿刺辅助系统能够显著提高手术训练效果,可为提升侧脑室额角穿刺的手术训练质量提供一种新思路。
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关键词
增强现实眼镜
侧脑室额角穿刺
三维虚拟模型
Vuforia
SDK
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职称材料
基于GCNN的CBCT模拟口扫点云数据牙齿分割算法
被引量：
5
2
作者
张雅玲
于泽宽
何炳蔚
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期1162-1170,共9页
三维牙模型的获取并实现牙体边界的精准分割,对于口腔正畸及种植对牙齿的诊断和制定后续治疗计划具有重要意义.为了实现单个牙体的精准分割,提出一种基于CBCT数据模拟口扫点云数据实现牙齿自动分割的算法.借助锥形束计算机断层扫描(CBCT...
三维牙模型的获取并实现牙体边界的精准分割,对于口腔正畸及种植对牙齿的诊断和制定后续治疗计划具有重要意义.为了实现单个牙体的精准分割,提出一种基于CBCT数据模拟口扫点云数据实现牙齿自动分割的算法.借助锥形束计算机断层扫描(CBCT)重建出的三维牙模型,通过对牙模型的局部精细与全局粗略结构的深度学习网络,实现单个牙体的精准语义分割.该框架基于图卷积网络(graph convolutional neural networks,GCNN),主要包括2个部分:一是实例分割网络,用于获得牙体的大体形状及相对位置信息;二是细粒度分割网络,用于学习单个牙体的精细细节部分,对分配错误的标签增加惩罚机制,进一步提高了牙体分割精确度.利用文中构建的牙体数据集分别在所提算法、PointNet++和GACNet进行测试,结果表明,所采用的改进GCNN框架可实现精准的三维牙体分割.核心评估指标平均交并比(MIoU)的得分为0.91,优于目前普遍使用的点云语义分割框架PointNet++(MIoU=0.78)和GACNet(MIoU=0.88).实现基于CBCT模拟口扫点云数据的牙齿分割,对于进一步应用临床有重要意义.
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关键词
牙体语义分割
三维点云
深度学习
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职称材料
题名
基于增强现实技术的侧脑室额角穿刺训练系统研究
1
作者
朱兆聚
高楚航
施家峰
陈刘晶
何炳蔚
机构
福州大学机械
工程
及自动化学院
福建省智慧医工联合工程研究中心
出处
《中国生物医学工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期673-681,共9页
基金
福建省科技计划对外合作项目(2020I0028)。
文摘
针对医学生在进行侧脑室额角穿刺模拟手术时缺乏图像引导、易遗忘、训练效果差等问题,本研究提出了一套基于增强现实眼镜技术的侧脑室额角穿刺辅助系统。基于一例侧脑室轻度扩大患者的头部CT及MRI数据,采用医学建模软件Minics对颅脑各部分组织结构的灰度特点进行阈值分割,构建三维虚拟模型;其次,使用Vuforia SDK及Unity 3D进行增强现实构建,提出了一种主识别图搭配开启图的定位方法,系统平均配准误差为1.333 mm;最终将系统导入增强现实眼镜完成调试。邀请20名医学院临床专业的在读学生并分为佩戴增强现实眼镜与未佩戴增强现实眼镜的两个组,进行侧脑室额角穿刺模拟手术操作并对模拟手术进行问卷评分。结果表明,与未佩戴增强现实眼镜的组相比,佩戴增强现实眼镜的组在手术操作中所用的平均时间缩短了4.71 min,穿刺成功率提高了30%,且佩戴增强现实眼镜的组别所反馈问卷评分结果明显优于对照组。所搭建的基于增强现实眼镜技术的侧脑室额角穿刺辅助系统能够显著提高手术训练效果,可为提升侧脑室额角穿刺的手术训练质量提供一种新思路。
关键词
增强现实眼镜
侧脑室额角穿刺
三维虚拟模型
Vuforia
SDK
Keywords
augmented reality glasses
lateral ventricle
3D virtual model
vuforia SD
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
基于GCNN的CBCT模拟口扫点云数据牙齿分割算法
被引量：
5
2
作者
张雅玲
于泽宽
何炳蔚
机构
福州大学机械
工程
及自动化学院
复旦大学
工程
与应用技术
研究
院
福建省智慧医工联合工程研究中心
出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期1162-1170,共9页
基金
国家卫计委共建科研基金(WKJ2016-2-01).
文摘
三维牙模型的获取并实现牙体边界的精准分割,对于口腔正畸及种植对牙齿的诊断和制定后续治疗计划具有重要意义.为了实现单个牙体的精准分割,提出一种基于CBCT数据模拟口扫点云数据实现牙齿自动分割的算法.借助锥形束计算机断层扫描(CBCT)重建出的三维牙模型,通过对牙模型的局部精细与全局粗略结构的深度学习网络,实现单个牙体的精准语义分割.该框架基于图卷积网络(graph convolutional neural networks,GCNN),主要包括2个部分:一是实例分割网络,用于获得牙体的大体形状及相对位置信息;二是细粒度分割网络,用于学习单个牙体的精细细节部分,对分配错误的标签增加惩罚机制,进一步提高了牙体分割精确度.利用文中构建的牙体数据集分别在所提算法、PointNet++和GACNet进行测试,结果表明,所采用的改进GCNN框架可实现精准的三维牙体分割.核心评估指标平均交并比(MIoU)的得分为0.91,优于目前普遍使用的点云语义分割框架PointNet++(MIoU=0.78)和GACNet(MIoU=0.88).实现基于CBCT模拟口扫点云数据的牙齿分割,对于进一步应用临床有重要意义.
关键词
牙体语义分割
三维点云
深度学习
Keywords
tooth semantic segmentation
3D point cloud
deep learning
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于增强现实技术的侧脑室额角穿刺训练系统研究
朱兆聚
高楚航
施家峰
陈刘晶
何炳蔚
《中国生物医学工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
基于GCNN的CBCT模拟口扫点云数据牙齿分割算法
张雅玲
于泽宽
何炳蔚
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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