Registro robusto de imágenes no rígidas a paciente para la localización de tumores torácicos dinámicos sin contacto...

Área de la Ciencia:

• Imágenes médicas
• Navegación quirúrgica
• Anatomía computacional

Sus antecedentes:

• El registro deformable de imágenes a paciente en tiempo real es crucial pero desafiante para aplicaciones torácicas intermodales.
• Los movimientos fisiológicos como la respiración complican la localización precisa de tumores en entornos torácicos dinámicos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un marco de registro no rígido sin contacto y robusto para la localización dinámica de tumores torácicos.
• Permitir transformaciones espaciales en tiempo real entre modalidades, superando las limitaciones clínicas actuales.

Principales métodos:

• Un Modelo de Difusión Deformable Recursivo (RDDM) reconstruye secuencias CT 4D a partir de escaneos limitados para capturar la dinámica respiratoria.
• Un algoritmo de registro no rígido sin contacto que utiliza GICP e imágenes estéreo RGB-D alinea a los pacientes en tiempo real.
• Las restricciones de vector normal y de contracción-expansión mejoran la robustez del registro y evitan mínimos locales.

Principales resultados:

• El RDDM demostró una alta fidelidad anatómica en todas las fases respiratorias con un PSNR de 34,01 ± 2,78 dB.
• El marco de registro sin contacto mostró viabilidad clínica preliminar para la localización de tumores y el seguimiento de alta precisión.
• El sistema capturó con éxito la dinámica respiratoria intraoperatoria para mejorar la localización.

Conclusiones:

• El marco propuesto ofrece una solución robusta para el registro no rígido sin contacto en entornos torácicos dinámicos.
• El sistema muestra potencial para una integración perfecta en sistemas de navegación quirúrgica para mejorar la localización de tumores.
• Este enfoque aborda los desafíos clave en el registro intermodal en tiempo real para mejorar los resultados quirúrgicos.