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Realidad aumentada visualización y cuantificación de infecciones por COVID-19 en los pulmones

Autores: Liu, Jiaqing; Lyu, Liang; Chai, Shurong; Huang, Huimin; Wang, Fang; Tateyama, Tomoko; Lin, Lanfen; Chen, Yenwei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Realidad aumentada visualización y cuantificación de infecciones por COVID-19 en los pulmones


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Covid-19
Puntuación de participación de ct
Visualización de realidad aumentada
Algoritmos de aprendizaje profundo
Infecciones pulmonares
Personal médico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La pandemia de COVID-19 en curso ha tenido un impacto significativo a nivel mundial, y la comprensión de las características clínicas y los impactos de la enfermedad sigue siendo insuficiente. Un indicador importante para evaluar la gravedad de la neumonía en COVID-19 es el Puntaje de Involucramiento en TC (CTIS), que se determina evaluando la proporción de infecciones en la región del campo pulmonar utilizando imágenes de tomografía computarizada (TC). La visualización interactiva de realidad aumentada y la cuantificación de la infección por COVID-19 desde la TC nos permiten mejorar las técnicas de diagnóstico tradicionales y las estrategias de tratamiento actuales de COVID-19. Por lo tanto, en este documento presentamos un sistema que combina hardware de realidad aumentada (AR), específicamente el Microsoft HoloLens, con algoritmos de aprendizaje profundo en un flujo de trabajo orientado al usuario para proporcionar al personal médico una visualización intuitiva en 3D de las infecciones por COVID-19 en los pulmones. El sistema propuesto incluye un módulo de razonamiento de contexto global basado en gráficos piramidales para segmentar las regiones pulmonares infectadas por COVID-19, que luego pueden visualizarse utilizando el auricular AR HoloLens. A través de la segmentación, podemos evaluar cuantitativamente y visualizar de manera intuitiva qué parte del pulmón está infectada. Además, al evaluar el estado de la infección en cada lóbulo de forma cuantitativa, es posible evaluar la gravedad de la infección. También implementamos las funciones Spectator View y Sharing a Scene en el sistema propuesto, que permiten al personal médico presentar el contenido de AR a una audiencia más amplia, por ejemplo, radiólogos. Al proporcionar una percepción en 3D de la complejidad de COVID-19, la visualización de realidad aumentada generada por el sistema propuesto ofrece una experiencia inmersiva en un enfoque interactivo y cooperativo en 3D. Esperamos que esto facilite una mejor comprensión del diagnóstico y tratamiento de COVID-19 guiados por TC, así como una mejora en los resultados de los pacientes.

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