增强大脑血管分析,使用长度纠正的二维血管学参数成像:一个可行性研究
Allison Shields1,2, Kyle Williams1,2, Mohammad Mahdi Shiraz Bhurwani3
1Medical Physics Program, University at Buffalo, Buffalo, New York, USA.
Medical physics
|October 21, 2023
概括
Pathlength校正标准化了2D血管学参数成像 (API) 生物标志物,提高了血液动力学分析的准确性. 这种方法纠正了投影变异性,增强了2D数字减去血管学 (DSA) 的诊断价值.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算流体动力学的流体动力学.
背景情况:
- 2D血管学参数成像 (API) 量化了对比流,但在2D数字减去血管学 (DSA) 中受到投影工件的限制.
- 限制包括血管重叠,缩短和对比运动的深度集成,妨碍精确的血液动力学分析.
- 传统的2D-API对投影角度敏感,影响生物标志物的可靠性.
研究的目的:
- 为了研究一个补丁长度校正度量来克服2D-API的局限性.
- 用模拟框架研究将3D对比流转化为投射的对比流.
- 为了消除获取变化,并提高2D-API的准确性.
主要方法:
- 应用了一种补丁长度校正框架,用于来自患者特定动脉瘤几何形状的in-silico血管图.
- 从3D对比分布生成双平面投影,并使用射线跟踪创建一个拼接长度校正图.
- 比较voxel-wise 3D API与pixel-wise 2D API (带有或没有补丁长度校正) 并计算出动脉瘤感兴趣区域 (ROI) 的百分比差异 (PD).
主要成果:
- 路径长度调整准确地表示了质量保存,并反映了停滞/再循环区域.
- 双平面地图之间更好的一致性:最大PD从47.7%降至3.3%,分别没有和有纠正.
- 与3D对应物的最大PD在纠正后降至5.8%,特别是在大动脉瘤中;时间参数不受影响.
结论:
- 基于强度的2D-API参数高度依赖于投影,应避免在没有修正的情况下进行血液动力学分析.
- 拟议的路径长度校正度量标准化了2D API生物标志物,使它们独立于投影方向.
- 整合补丁长度校正可以提高2D-DSA在脑血管程序的诊断价值和准确性.
