基于MRI的女性盆腔三维重建与实时B超的图像融合

【作者】 王智亮； 单鑫； 欧阳挺； 陈骊； 陈锦云； 吕发金； 李信友； 熊正爱；

【机构】 重庆医科大学附属第二医院妇产科； 超声医疗国家工程研究中心； 重庆医科大学生物医学工程学院； 重庆医科大学附属第一医院放射科；

【摘要】 目的高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound;HIFU)技术在子宫肌瘤的治疗中逐渐得到广泛运用,在治疗中准确的靶区实时监控是安全有效治疗的保障。目前主要有磁共振导航(magnetic r-esonance guided high intensi ty focused ultrasound;MRgHIFU美国、以色列等)和超声导航(ultrasound-guided high-intensity focuse-d ultrasound;USgHIFU中国)两大类,这两类导航方式各有利弊:MRgHIFU导航分辨率较高,但不能实时监控;USgHIFU导航则与之相反。本研究通过医学图像融合技术,对不同MRI序列源数据进行三维重建,并与高强度聚焦超声治疗(HIFU)中实时B超图像进行融合配准,将MR良好的空间分辨力和超声的实时简便结合起来,为临床提供更多、更准确的信息,建立一种新的HIFU导航方法。方法优化HIFU术前MRI序列参数:采用3.0T GE Signa HDX超导磁共振扫描仪采集5例子宫肌瘤患者HIFU术前T1WI、T2WI、LAVA序列等MRI数据集。通过自主研发的微海三维虚拟导航系统进行三维重建,显示出盆腔主要脏器及HIFU术中的感兴趣区(子宫、肌瘤、内膜及子宫血管网络);并驳接入HIFU治疗系统,与HIFU术中实时B超图像进行融合,通过标志点及组织边界进行配准及矫正,完成多模态显像。结果优化MRI采集序列及参数后,成功进行三维重建,可以清楚显示盆腔主要脏器及子宫血管网络;并从任意切面任意角度显示,勾选及隐藏任一结构;重建图像在HIFU治疗系统中与实时B超图像准确融合及配准,三维交互式反馈调节融合图像。结论筛选合适的MRI序列,并优化其参数,通过微海三维虚拟导航系统可实现三维重建并与HIFU术中实时B超图像融合配准;两种显像模式相互补充,为HIFU治疗提供了更为详实的监控图像。更多还原