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【中国科学报】苏州医工所建立首套手术导航多维配准评判标准
发表日期: 2018-10-29 作者:
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  本报讯 影像引导的治疗技术是将术中采集的2D图像与术前3D体数据配准,用以补偿缺失的空间信息,可实现治疗中的目标动态追踪或靶标定位。而术前屏气状态下获取的3D影像与术中自由呼吸状态下获取的2D影像存在明显的偏差和形变,需要借助更复杂的形变模型表述二者对应关系,因而2D/3D可形变配准技术是影像引导治疗中的关键核心技术,也是当前国内外研究的热点。

  中科院苏州医工所联合苏州大学附属第一医院、苏州高新区人民医院首次提出了一种公开的2D/3D可形变配准方法评价标准,实现了2D/3D可形变配准方法的客观量化评价,对2D/3D可行变配准技术发展及其在手术导航中的应用具有重要意义。相关研究结果发表于《医学物理》。

  苏州医工所研究员高欣介绍,文献报道中公开发布的2D/3D配准方法评价标准均是以尸体脊柱、腰椎、骨盆或猪尸头为成像目标构筑的标准数据集,这些成像目标均为不会发生形变的刚体,不适用于针对肺部等非刚性形变区域的2D/3D可形变配准方法的精度评估,这不利于各种新的2D/3D可形变配准方法之间的直接比较,极大制约该技术的发展及在临床中的推广和应用。

  研究人员使用塑化可充气的猪肺作为成像对象以获取图像数据集,通过对猪肺注入不同体积的氧气以模拟不同呼吸状态下的肺部形变。在每个呼吸状态下,分别获取猪肺3D—CT影像、2D—CT定位像及2D—X射线图像。首先,多位临床放射科医生在肺部3D-CT影像中标记出120个均匀分布的标记点。然后,科研人员记录下每个标记点在不同呼吸状态下肺部3D—CT影像中的对应坐标。配准后不同呼吸状态下标记点的欧氏距离可作为配准算法的精度衡量指标,标记点配准误差分及肺部结构重叠率可作为配准算法精度的补充评价指标。最后基于所提出的评价标准,成功实现了现有2D/3D可形变配准算法的量化评价。(王晨绯) 

  相关论文信息:https://aapm.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mp.13174 

《中国科学报》 (2018-10-29 第5版 创新周刊)
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