作者：翟柏松; 赵向蕊; 陈向前; 朱罡; 王豫计算机辅助骨科手术计算机视觉医学成像空间定位蒙特卡洛方法
摘要：目的术中透视图像作为计算机辅助骨科手术（computer assisted orthopedic surgery,CAOS）系统最重要的源头数据,其质量水平对系统定位精度有显著影响。本文定量研究四种典型图像质量参数对双平面定位算法精度的影响。方法使用带有钢珠的标尺作为实验对象,用高精度数字放射平板采集高质量基准图像,通过定量化的人为干预来降低图像质量。使用降低质量后的透视图像作为算法输入,通过双平面定位算法得到靶点位置坐标,与测量得到的真值进行比较,得到定位误差数据。然后使用蒙特卡洛方法分析图像随机误差对定位算法精度的影响。结果相关性分析发现图像分辨率和图像畸变与定位误差有显著相关性,对比度和信噪比对定位误差影响不显著。蒙特卡洛分析发现,[-10,10]像素的随机图像误差,可导致（11.65±9.06）mm的定位误差。结论术中透视图像质量会显著影响空间定位精度,其中分辨率和图像畸变对定位误差有显著影响,对比度和信噪比影响相对较小。因此在保障手术精度的前提下制定合理的术中透视图像质量标准,对于提高CAOS系统定位精度有重要意义。
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