摘要 — 深部脑刺激 (DBS) 的疗效取决于电极放置的准确性,而手术中钻孔和硬脑膜打开造成的脑移位可能会危及电极放置的准确性。脑移位违反了术前图像和术中解剖结构之间假定的刚性对齐,对治疗产生负面影响。目的:本研究提出了一种基于变形图谱生物力学模型的方法来解决移位问题。方法:研究了 6 名接受介入磁共振 (iMR) 图像引导的 DBS 钻孔手术的患者。在不同的手术条件下采用特定于患者的模型,生成一组可能的术中移位估计或“变形图谱”。由来自 iMR 的稀疏测量驱动逆问题,以确定图谱解的最佳拟合。然后使用该拟合获得体积变形场,该场用于更新术前 MR 并估计在 iMR 上定位的手术目标区域的移位。通过定量比较术中次表层测量值与模型预测值,以及定性比较 iMR、术前 MR 和模型更新的 MR,检查模型性能。引入非刚性图像配准作为比较器。结果:基于模型的方法将一般实质移位从 8.2±2.2 毫米减少到 2.7±1.1 毫米(~66.8% 校正),并且产生的更新 MR 与 iMR 的一致性优于术前 MR。模型估计的目标区域平均移位为 1.2 毫米。结论:本研究证明了基于模型的移位校正策略在仅使用稀疏数据的 DBS 手术中的可行性。意义:所开发的策略有可能补充和/或增强当前解决移位问题的临床方法。索引词 — 脑移位、计算建模、深部脑刺激、图像引导神经外科手术
主要关键词