コンピュータ支援カテーテルガイドシステムの開発

计算机辅助导管引导系统的研制

基本信息

批准号：
15790656
负责人：
武村哲浩
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,脳動脈瘤に対するコイリング手技などのInterventional Radiology(IVR)を,Magnetic Resonance Angiography(MRA)データを用い,カテーテルやガイドワイヤの先端位置をMRAデータの3次元画像内に表示することで,IVRの術者にカテーテルなどのデバイスの3次元的位置情報を提供するシステムを開発中してきた.昨年度までは,透視画像内のカテーテル先端位置を自動的に検出追跡する手法やその2次元的なカテーテル先端位置をMRA画像上の位置へマッピングする手法の開発および評価を行った.本年度は,カテーテルと同様にIVR手技においてカテーテルを目的位置まで導くガイドワイヤ,特にマイクロガイドワイヤを透視画像において自動的に認識・追跡する手法と,脳血管MRA内の脳血流信号をそれぞれの脳血管に自動的に分類する手法を開発した.開発したマイクロガイドワイヤ自動認識・追跡手法では,透視画像中のマイクロカテーテルを1フレームあたり94.8%の精度で認識できた.カテーテルやガイドワイヤの透視画像中の2次元的位置をMRA上の3次元的位置にマッピングする際MRAと透視画像の代わりのDigital Subtraction Angiography (DSA)画像との間の,いわゆる2D/3Dレジストレーションが必要となる.そのレジストレーションでは,2つの画像に写っている血管が異なると失敗する可能性が高い.MRAの血流信号をそれぞれの脳血管に分類する手法は,MRA画像からDSA画像に写っている血流信号のみをMRAデータ内から選び出すために用いられる.またその精度は,pixelベースで79.4%であった.

在本研究中，我们将使用介入放射学 (IVR)，例如使用磁共振对脑动脉瘤进行弹簧圈栓塞手术。开发了一种系统，利用血管造影 (MRA) 数据在 MRA 数据的 3D 图像中显示导管和导丝的尖端位置，从而为 IVR 操作员提供我去年上学的导管等设备的 3D 位置信息。到目前为止，我们已经开发并评估了一种在荧光透视图像中自动检测和跟踪导管尖端位置的方法，以及一种在 IVR 手术和 MRA 图像中将二维导管尖端位置映射到导管位置的方法。我们开发了一种在透视图像中自动识别和跟踪导丝（尤其是微导丝）以将其引导至目标位置的方法，以及一种将脑血管MRA中的脑血流信号自动分类到每个脑血管的方法。导丝自动识别跟踪追踪方法能够识别荧光图像中的微导管，每帧的准确度为 94.8%。MRA 和数字代替透视图像需要在减影血管造影（DSA）图像之间进行所谓的2D/3D配准。如果两幅图像中显示的血管不同，这种配准很可能会失败。MRA血流信号将血管分类到每个脑血管的方法用于从 MRA 数据中仅选择 DSA 图像中显示的血流信号。以像素为基础的准确度为 79.4%。