10月9日下午，在摩洛哥马拉喀什举办的第27届国际医学图像计算和计算机辅助干预会议 (International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, MICCAI 2024) 正式公布了最佳论文等奖项。上海科技大学信息科学与技术学院郑锐组博士研究生陈宏博凭借在三维多视图超声重建方面的研究入选口头报告，并摘得唯一的最佳论文奖。
图1 最佳论文获奖证书
传统脊柱手术, 例如腰椎间盘突出手术，往往依赖于术中DX (数字化X线摄影)来定位医生下针的位置是否准确。超声引导下的脊柱手术导航可以帮助医生在临床环境下实时找到靶点，并减少医生和病人在术中的辐射暴露。然而，二维超声无法展示完整的解剖结构，现有三维超声成像方案虽然能提供更多的空间信息，但受超声模态自身视角依赖和探头层厚的限制，无法满足手术导航的精度要求。
图2 两种典型的单视图扫描和重建，以及本研究的多视图扫描重建。
本研究提出一种基于行列扫描的隐式神经符号距离场(Row-Column scanned Neural Signed Distance Field)，首次建立了能够从多视图超声扫描影像中精准恢复三维解剖结构的形状重建框架。该框架主要包含四个技术步骤，由粗到细对目标结构进行迭代优化。这种设计打破传统算法在像素/体素层级操作的桎梏，使得多视图的融合可以直接在三维形状层级进行编辑和处理。
图3 本研究提出的三维超声多视图形状重建框架。
该框架重建的椎体形状具有出色的几何表现。重建过程中构建的符号距离场有望辅助医生进行实时碰撞检测，为手术探针是否抵近器官表面提供预警，减少手术风险。相比于现有单视图重建方法，新框架能够大大减少超声视角依赖和探头层厚等限制带来的椎体结构畸变问题，有助于医生在术中更加简单、快速和精准地找到目标，降低医生和病人的辐射暴露。
值得一提的是，最佳论文的六名作者均来自上海科技大学信息学院：陈宏博（2020级博士研究生）、高聿翀（2017级本科生，2023级博士研究生）、张书航（2020级本科生，2024级硕士研究生）、吴江杰（2022级博士研究生）、视觉与数据智能中心马月昕教授和智能医学信息研究中心郑锐教授。本课题在研究伊始，便得到了信息学院虞晶怡教授和张玉瑶教授的指导。论文口头报告和海报展示得到上科大生医工学院沈定刚教授的指导。
关于MICCAI：MICCAI是医学图像计算（MIC）和计算机辅助介入（CAI）领域的知名国际学术会议。本届会议共收到创纪录的2879篇论文投稿，最终接收来自43个国家和地区的857篇论文，录用率约为30%。经过评审委员对论文质量的评估和现场报告打分，大会共产生一项最佳论文奖和两项最佳论文奖亚军。
论文链接：https://papers.miccai.org/miccai-2024/paper/2031_paper.pdf
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