独立的基于超声波的高度可视化的体积脊柱成像,用于外科导航
Xinben Hu1,2, Tianjian Liu3,4, Zhengyuan Zhang5
1Department of Radiation Oncology, Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou, China. hxbfes@zju.edu.cn.
Scientific reports
|February 10, 2025
概括
一个新的独立超声波图像引导系统 (SUIGS) 通过创建详细的3D骨图像,提供精确的脊柱导航. 这减少了辐射暴露,并提高了手术准确性,可能防止错误位置的手术.
科学领域:
- 神经外科 神经外科
- 医疗成像医学成像
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 目前用于脊柱干预的手术内CT导航带来辐射风险和工作流程中断.
- 超声波 (美国) 导航受限于解剖学解释和可视化方面的挑战,通常需要手术前的图像注册.
研究的目的:
- 开发和评估一个独立的超声波图像导向系统 (SUIGS),用于增强脊柱导航.
- 为了克服脊柱手术中传统超声波导航的可视化局限性.
主要方法:
- 一个新的深度学习网络被开发出来,可以自动从超声数据中提取骨特征.
- 卷度图像被重建为高可视化脊柱导航.
- 系统性能通过对志愿者的扫描测试和来自非典型脊柱状况患者的临床数据来验证.
主要成果:
- 在志愿者测试中,SUIGS显示了骨标记物的高可视化,成像精度为1.19 ± 0.85毫米.
- 该系统实现了100%的成功率,与手术前CT在各种患者病例中保持一致,包括脊柱形和肥胖.
- SUIGS提供了与3D光学可比的结果,用于脊内瘤定位,将手术时间缩短到8分钟.
结论:
- SUIGS为基于CT的导航提供了可行的替代方案,提供了手术期间的高可视化体积脊柱成像.
- 该系统增强了独立超声波导航的临床实用性,潜在地提高了外科手术的准确性并减少了错位手术.
