实时3D仪表尖端跟踪使用2DX射线光学与自由呼吸下血管变形校正

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 干预性放射学 干预性放射学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 准确的仪表端定位在肝静脉中对于成功的跨内肝移植系统 (TIPS) 程序至关重要.
• 实时跟踪受到来自患者运动和程序操纵的血管变形的挑战,导致潜在的故障.

研究的目的:

• 开发一个新的框架,用于实时,3D仪器尖端跟踪在TIPS程序期间可变形血管系统内.
• 在复杂的血管解剖学中提高仪器导航的准确性和效率.

主要方法:

• 一个可变形仪表尖端跟踪 (DITT) 框架,包含姿势调整,呼吸补偿和变形校正模块.
• 使用自适应点采样进行3D/2D中线特征匹配和单平面X射线序列进行运动预测.
• 采用多重规范化和基于最大概率的加速来实现精确的变形学习.

主要成果:

• 在DITT框架下,对模拟数据的平均追踪误差为1.59 ± 0.57毫米,对临床数据的平均误差为1.67 ± 0.54毫米.
• 在3D血管系统中实时 (43ms/frame) 尖端跟踪.

结论:

• 拟议的DITT框架允许在3D可变形船只中准确和快速的仪表尖端跟踪.
• 在X射线图像上分支路线图的动态重叠提供实时的程序指导.
• 这项技术具有显著的潜力,可以提高TIPS治疗结果,并最大限度地减少对比剂的使用.