为了将磁跟踪无整合到光学引导的干预中

科学领域:

• 医学成像和干预性放射学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 手术导航技术 手术导航技术

背景情况:

• 光学指导干预由于2D成像而受到有限的深度感知和高辐射暴露.
• 整合磁跟踪 (MT) 提供了潜在的解决方案,但面临着整合和准确性挑战.
• 目前的研究和实践还没有充分探索将无MT集成到光学工作流程中.

研究的目的:

• 开发和评估放射性发光磁场发生器 (FG) 原型,用于在光学引导干预中无地集成磁跟踪.
• 解决C臂姿势估计,光CT注册和3D导航的技术挑战,以提高干预准确性.
• 为了证明MT辅助导航的临床适用性和有效性,在一个代表性的内漏修复幻影研究中.

主要方法:

• 设计了一个双层放射性FG安装框架,以实现C臂X射线系统的兼容性.
• 整合了外部信托,以促进准确的C臂姿势估计和强大的光CT注册.
• 评估了使用信托和C臂存在的MT准确性,评估了光CT注册的准确性,并进行了用于内漏修复的幻影插入实验.

主要成果:

• 实验评估证实,信托或C臂对MT准确度没有临床显著的影响.
• 在光CT注册中实现了高精度 (平均投影距离≈0.7毫米),稳定性和通用性.
• 在使用实时二维和三维导航的幻影研究中,在2-3毫米之间证明了针插入的准确性.

结论:

• 开发的放射性FG和集成MT方法是有效的,并且在光学引导干预中具有临床适用性.
• 这项研究是首次将放射性光FG整合到光学引导的工作流中,为改进的干预程序铺平了道路.
• 提出的方法克服了关键的技术挑战,提高了导航准确性,并可能减少干预放射学中的辐射暴露.