PRONOBIS: Un sistema robótico para la reconstrucción prostática automatizada basada en ultrasonido y planificación de biopsias
Autores: Markulin, Matija; Matijevi, Luka; Jurdana, Janko; iktar, Luka; aran, Branimir; Zekuli, Toni; uligoj, Filip; ekoranja, Bojan; Hudolin, Tvrtko; Kuli, Tomislav; Jerbi, Bojan; vaco, Marko
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el proyecto PRONOBIS, un sistema basado en aprendizaje profundo, asistido por robot y que utiliza solo ultrasonido para la exploración de la próstata y la planificación del tratamiento de biopsias. El sistema propuesto aborda los desafíos de la segmentación precisa de la próstata, la reconstrucción y la variabilidad entre operadores al realizar una exploración de la próstata completamente automatizada, procesamiento de imágenes en tiempo real basado en CNN-transformer, reconstrucción 3D de la próstata y planificación de la posición de la aguja de biopsia. La exploración de la próstata completamente automatizada se logra utilizando un brazo robótico equipado con un sistema de ultrasonido. El procesamiento de imágenes de ultrasonido en tiempo real utiliza algoritmos de aprendizaje profundo de última generación con técnicas de posprocesamiento inteligentes para una segmentación precisa de la próstata. Para crear un conjunto de datos de segmentación de próstata de alta calidad, este documento propone una plataforma de anotación médica basada en aprendizaje profundo, MedAP. Para la segmentación precisa de toda la exploración de la próstata, se evalúan los modelos DAF3D y MicroSegNet, y se proponen métodos adicionales de posprocesamiento de imágenes. La visualización tridimensional y la reconstrucción de la próstata se realizan utilizando los resultados de segmentación y los datos de posición robótica, lo que permite una planificación de tratamiento de biopsia robusta y fácil de usar. La exploración y segmentación en tiempo real operan a 30 Hz, lo que permite una exploración completa en 15 a 20 s, dependiendo del tamaño de la próstata. El sistema se evalúa en fantasmas de próstata al reconstruir la exploración y realizar un análisis dimensional, lo que indica una precisión volumétrica del 92% y 98% en los fantasmas probados. La reconstrucción tridimensional de la próstata toma aproximadamente 3 s y permite una visión rápida y detallada para una planificación precisa de la posición de la aguja de biopsia.
Descripción
Este documento presenta el proyecto PRONOBIS, un sistema basado en aprendizaje profundo, asistido por robot y que utiliza solo ultrasonido para la exploración de la próstata y la planificación del tratamiento de biopsias. El sistema propuesto aborda los desafíos de la segmentación precisa de la próstata, la reconstrucción y la variabilidad entre operadores al realizar una exploración de la próstata completamente automatizada, procesamiento de imágenes en tiempo real basado en CNN-transformer, reconstrucción 3D de la próstata y planificación de la posición de la aguja de biopsia. La exploración de la próstata completamente automatizada se logra utilizando un brazo robótico equipado con un sistema de ultrasonido. El procesamiento de imágenes de ultrasonido en tiempo real utiliza algoritmos de aprendizaje profundo de última generación con técnicas de posprocesamiento inteligentes para una segmentación precisa de la próstata. Para crear un conjunto de datos de segmentación de próstata de alta calidad, este documento propone una plataforma de anotación médica basada en aprendizaje profundo, MedAP. Para la segmentación precisa de toda la exploración de la próstata, se evalúan los modelos DAF3D y MicroSegNet, y se proponen métodos adicionales de posprocesamiento de imágenes. La visualización tridimensional y la reconstrucción de la próstata se realizan utilizando los resultados de segmentación y los datos de posición robótica, lo que permite una planificación de tratamiento de biopsia robusta y fácil de usar. La exploración y segmentación en tiempo real operan a 30 Hz, lo que permite una exploración completa en 15 a 20 s, dependiendo del tamaño de la próstata. El sistema se evalúa en fantasmas de próstata al reconstruir la exploración y realizar un análisis dimensional, lo que indica una precisión volumétrica del 92% y 98% en los fantasmas probados. La reconstrucción tridimensional de la próstata toma aproximadamente 3 s y permite una visión rápida y detallada para una planificación precisa de la posición de la aguja de biopsia.