多模影像的脑深部电刺激术后效果评估管线的设计与实现

作者：罗守华^*; 倪杨阳; 郑慧芬; 曹胜武

来源：生物医学工程学杂志, 2019, 36(03): 356-363.

• 多模影像
• 脑深部电刺激手术
• 评估管线

脑深部电刺激(DBS)手术是中、晚期帕金森病患者的重要治疗手段,电极在相应核团位置的精确度直接决定着手术的治疗效果。目前单一影像学手段无法得到具有电极、核团及其位置关系的图像,且由于丘脑底核体积小,边界不明显,无法对其直接进行分割。本文利用DBS手术特有的T1、T2及SWI加权方式的磁共振(MR)数据构建了完整的端到端DBS术后效果评估管线。首先将术前、术后患者图像配准,标准化至同一坐标空间;随后利用脑图谱与术前数据的非刚性配准得到个性化的患者图谱,从而得到术前的核团预测位置;之后再次利用术后图像中的电极路径及结合核团分割结果,得到电极和核团位置关系的三维图像,有助于DBS术后效果的评估,为术后程控提供有效的信息。经分析,本文算法可以实现患者DBS手术图像与脑图谱间的配准,算法与专家评估的丘脑底核重心物理坐标的误差为(1.590±1.063)mm。本文解决了DBS手术电极植入位置的术后评估问题。

• 单位
  东南大学生物科学与医学工程学院; 南京医科大学; 江苏省人民医院