在干预圆束CT中对可变形运动进行船舶定向补偿
Alexander Lu1, Heyuan Huang1, Yicheng Hu2
1Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, Traylor Research Building, #622 720 Rutland Avenue Baltimore MD 21205, USA.
Medical image analysis
|July 5, 2024
概括
这项研究引入了一种新的框架,用于改善形光束CT (CBCT) 成像在肝癌的跨动脉化学栓塞 (TACE) 期间. 该系统准确地补偿患者的运动,增强关键血管结构的可视化,以更好地针对治疗.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 干预性放射学 干预性放射学
- 图像处理 图像处理
背景情况:
- 跨动脉化学栓塞 (TACE) 是不可切除的肝癌的标准,需要精确准瘤食动脉.
- 圆束CT (CBCT) 提供3D血管可视化,但由于采集时间长,受到运动工件的限制.
- 在TACE手术过程中,精确识别细血管性对于有效和选择性栓塞至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估在TACE过程中用于CBCT成像的解剖意识运动估计和补偿框架.
- 为了提高血管解剖学可视化的清晰度和准确性,克服患者内扫描运动的局限性.
- 增强CBCT在没有事先信息或用户交互的情况下指导选择性栓塞的过程内效用.
主要方法:
- 提出了一个两阶段的框架: (i) 目标识别使用多视图CNN进行3D血管面罩细分,以及 (ii) 通过优化血管增强目标功能的目标运动估计.
- 增强血管的目标功能利用当地图像的特有值hessian来强调管状结构.
- 使用空间变压器操作员实现了运动补偿,具有时间依赖的变形,通过梯度反向传播进行了优化.
主要成果:
- 在模拟的TACE病例中,运动补偿显著改善了大运动幅度 (6.0毫米) 的血管 DICE 中位数 (0.30至0.59) 和SSIM (0.77至0.93) 的中位数.
- 在模拟数据中,血管清晰度从0.189 mm−1提高到0.233 mm−1,在运动补偿的临床数据中从0.188 mm−1提高到0.205 mm−1.
- 在临床CBCT中重建的血管长度从运动补偿后的中位数从37.37mm增加到41.00mm.
结论:
- 拟议的解剖意识运动补偿框架有效地减少了TACE期间在CBCT中患者运动引起的人工物.
- 这种方法增强了复杂的血管结构的可视化,为肝癌治疗提供了更准确和选择性的栓塞.
- 该框架有望改善干预放射学中的程序内成像效用,特别是在复杂的血管干预中.
更多相关视频
09:49Dual-phase Cone-beam Computed Tomography to See, Reach, and Treat Hepatocellular Carcinoma during Drug-eluting Beads Transarterial Chemo-embolization
Published on: December 2, 2013
10.3K
08:54Treatment of Liver Metastases Using an Internal Target Volume Method for Stereotactic Body Radiotherapy
Published on: May 8, 2018
14.2K
