基于二维超声-三维CT配准的肾脏穿刺定位方法可行性研究

医学影像引导的经皮肾穿刺手术是经皮肾镜取石术中建立手术通道的重要手段,高质量的实时医学图像可以提高术中穿刺精度,减少手术风险。针对自由呼吸下经皮肾穿刺靶点的导航定位问题,该研究提出了一种基于术中二维超声-术前三维CT实时配准的肾脏穿刺定位方法。首先对肾脏轮廓特征的二维超声图像和三维CT图像进行由粗到精的快速配准,然后通过超声探头标定,将配准融合后的图像注册到手术空间,实现穿刺靶点的实时定位。人体腹部模型实验结果表明,超声探头标定均方根误差为0.998 mm,二维超声和三维CT数据配准误差为0.709 mm,平均配准运算时间为1.15 s,最终的平均定位误差为2.265 mm。