开发和验证用于神经外科指导的多式光辐射图像系统:概念验证
Dilip Bhandari1, Mudathir Bakhit2, Yuichiro Hayashi3
1Department of Neurosurgery, Graduate School of Medicine, Fukushima Medical University, Fukushima, JPN.
Cureus
|April 29, 2025
概括
多式光学放射性图像 (MORI) 平台将手术内光学数据与放射性图像集成在一起,提高神经外科精度. 该系统通过准确地绘制关键大脑区域和瘤边缘,增强瘤切除和功能性保存.
科学领域:
- 神经外科 神经外科
- 医疗成像医学成像
- 计算机辅助手术 计算机辅助手术
背景情况:
- 神经外科的进步利用光成像和神经导航.
- 大脑转移在将手术内光学数据与放射性图像对齐方面带来了挑战.
- 准确的对齐对于瘤切除和功能性保存至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估多模光辐射图像 (MORI) 平台.
- 将手术内光学成像与放射学数据相结合,以增强外科视觉化.
- 为了应对在大脑转移的情况下将光学数据与放射性图像对齐的挑战.
主要方法:
- 莫里平台集成光学图像捕获,3D表面重建和图像注册 (使用ICP算法) 与放射图像 (MRI/CT).
- 评估了19个脑瘤手术在雄辩或深层区域附近.
- 通过测量解剖学标志之间的注册错误来验证准确性.
主要成果:
- 莫里成功地重建了3D大脑表面,将光和功能映射与MRI整合在一起.
- 取得了2.2毫米的平均注册错误.
- 在MRI上展示了直接皮层刺激 (DCS) 标签和5-aminolaevulinic acid (5-ALA) 光的精确叠加,用于定位和瘤划分.
结论:
- 摩里平台通过动态整合光学和放射性成像来提高神经外科的精度.
- 未来进步的潜力包括自动化和外科显微镜集成,以提供强大的导航工具.
- 莫里可以改善手术内决策,外科教育,患者的治疗结果和神经外科研究.
