超声-MRI融合导航技术在神经外科手术中价值的初步探讨

目的:通过与MRI神经导航进行对比分析,评价超声-MRI融合导航技术在神经外科手术中的应用价值。方法:纳入2018年1月—2018年12月在我院接受神经外科手术患者,分为试验组(超声-MRI融合导航组,34例)和对照组(MRI神经导航组,62例),所有患者均经病理证实。对比分析2组患者一般资料(性别、年龄、病灶大小、病灶深度、术后病理)有无差异;术前,对脑漂移距离与病灶深度进行相关性分析;以术后CT为参照,比较超声-MRI融合导航和MRI神经导航的手术全切除率。结果:①2组患者性别、年龄、病灶大小、病灶深度、病理构成方面的差异均无统计学意义(P>0.05)。②随着病灶深度的增加,脑漂移距离减小,两者呈现强负相关性(r=-0.918,P<0.05)。③术后CT显示,试验组病灶全切除率、对所有病灶切缘判断准确率均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);其中对良性病灶切缘判断准确率在2组间差异无统计学意义(P>0.05),而对恶性病灶切缘判断准确率,试验组明显高于对照组,两者差异有统计学意义(P<0.05)。结论:超声-MRI融合导航技术能实时纠正脑漂移,提高恶性病灶的全切除率。

超声图像融合及导航技术在临床的应用与进展

超声图像融合及导航技术是结合超声图像与其他影像图像的信息优势,用超声检查显示实时的病灶融合影像,从而在超声实时引导下对病灶进行治疗。该技术现已在临床上广泛应用,使病变的检出率与治疗率得到进一步提高,同时能更准确地评估疗效。本文对超声图像融合的相关技术及其在临床中的应用进展进行综述。

3D超声融合成像导航技术联合实时超声造影在原发性小肝癌微波消融术中的应用研究

目的探讨3D超声融合成像导航系统(3DUIFNS)联合实时超声造影(CUES)在原发性小肝癌微波消融术中的应用价值,进一步明确预后独立影响因素,分析不同指导技术对预后的影响。方法前瞻性选取2020年2月至2021年2月哈尔滨市第二医院收治的原发性小肝癌患者104例作为研究对象,均择期行微波消融术。按照随机抽签法将患者分成CUES组、3DUIFNS+CEUS组,每组各52例。比较两组一次完全消融率、补充消融率及并发症情况。术后随访2年,记录2年无瘤生存与累积生存情况,经Kaplan-Meier法与Log-Rank检验进行生存分析,并采用Cox回归模型分析预后独立影响因素。结果3DUIFNS+CEUS组一次完全消融率为88.46%,高于CUES组(71.15%),补充消融率为11.54%,低于CUES组(28.85%),差异有统计学意义(P<0.05)。两组腹腔积液、胸腔积液、腹腔出血、血气胸、肝功能损害、肝区疼痛发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。3DUIFNS+CEUS组平均无瘤生存期22个月,无瘤生存率92.00%;CUES组平均无瘤生存期20个月,无瘤生存率76.47%。3DUIFNS+CEUS组无瘤生存期长于CUES组,差异有统计学意义(P<0.05)。3DUIFNS+CEUS组平均总生存期23个月,总生存率94.00%;CUES组平均总生存期22个月,总生存率80.39%。3DUIFNS+CEUS组平均总生存期长于CUES组,差异有统计学意义(P<0.05)。Cox回归分析提示,分化程度、肿瘤转移、大血管受累、肿瘤包膜、消融效果、手术指导方式是原发性小肝癌患者无瘤生存期、总生存期的独立影响因素(P<0.05)。结论3DUIFNS+CEUS能提高原发性小肝癌患者微波消融术的一次完全消融率,且会影响远期预后,可提升无瘤生存率、总生存率,此外,患者远期预后还受肿瘤分化程度、肿瘤转移、大血管受累、肿瘤包膜、消融效果的影响,临床需引起重视。

实时超声造影与3D超声融合成像导航评估微波消融治疗原发性肝癌患者价值研究

目的探讨采用实时超声造影与3D超声融合成像导航评估微波消融(MWA)治疗原发性肝癌(PLC)患者的疗效。方法2017年2月~2021年2月梅州市人民医院收治的102例PLC患者,被随机分为观察组51例和对照组51例,两组均行MVA术治疗,其中对照组术中采用常规超声造影评估消融范围,在观察组采用实时超声造影联合3D超声融合成像导航评估。随访1年,记录两组总体生存率。结果观察组完全消融率和补充消融率分别为94.1%和19.6%,显著高于对照组的78.4%和3.9%(P<0.05);术后,观察组发生出血、切口感染、周围脏器损伤、胆漏和胸腹腔积液发生率为17.7%,与对照组的21.6%比,差异无统计学意义(P>0.05);随访1年,观察组肝内肿瘤复发率为10.0%,显著低于对照组的28.0%(x^(2)=5.26,P=0.02);观察组1 a总体生存率为96.0%,而对照组为84.0%(Log-Rank x^(2)=22.159,P<0.001)。结论采用实时超声造影联合3D超声融合成像导航可用于评估MWA治疗PLC患者术中消融范围,对及时补充消融有帮助,并最终提高疗效。

影像融合导航系统在超声引导下肝脏肿瘤微波热消融治疗中的应用效果分析

探讨与分析影像融合导航系统在超声引导下肝脏肿瘤微波热消融治疗中的应用效果。方法:选择2016年5月到2020年12月在本院诊治的肝脏肿瘤患者49例,所有患者都给予基于影像融合导航系统的超声引导下肝脏肿瘤微波热消融治疗,随访患者预后。结果:所有患者均顺利完成消融,完全消融47例,完全消融率为95.92%。肝脏肿瘤患者消融后1个月的血清ALT与AST水平低于消融前1d(P<0.05)。结论:影像融合导航系统在超声引导下肝脏肿瘤微波热消融治疗中的应用具有安全、完全消融率高、准确、可重复性好的优点,还可促进患者肝功能的恢复。

基于光学定位的超声与CT图像融合——颅颌面软组织导航关键技术研究及初步应用

目的建立基于光学定位的超声与CT图像融合的技术路线,旨在解决颅颌面软组织外科导航的关键问题。方法 1获取超声图像的二维空间位置,通过最邻近差值算法进行三维重建,获取其三维空间位置信息;2将超声及DICOM格式的CT影像数据,运用自主研发的基于dLDP的图像融合算法进行融合;3超声与CT图像融合的临床验证,并评价其融合效果。结果所建立的基于dLDP的图像融合算法实现了颅颌面部超声与CT的融合,平均融合误差1.96 mm。结论基于dLDP图像融合算法的精度和图像显示效果能基本满足临床需求,并且对于自主研究口腔颅颌面软组织术中导航系统具有重要指导意义。

实时超声造影和融合影像导航下微波消融与手术治疗小肝癌患者疗效比较

目的研究实时超声造影和融合影像导航技术下微波消融与手术治疗小肝癌患者的疗效。方法2013年12月~2016年12月我院收治的142例原发性肝癌患者被随机分为两组,每组71例。对观察组患者实施实时超声造影和融合影像导航下微波消融治疗,给予对照组实施外科手术切除治疗。采用酶速率法测定血清α-L-岩藻糖苷酶(AFU)水平,采用ELISA法测定血清甲胎蛋白(AFP)水平,采用免疫放射法测定血清糖类抗原19-9(CA19-9)水平。结果在术后3个月,观察组肿瘤完全消融率为93.8%,对照组完全切除率达100.0%(P>0.05);两组血清AFP、AFU和CA19-9水平比较差异无统计学意义(P>0.05);术后,观察组肺部感染、胆漏、皮肤切口感染、腹腔或胸腔积液等并发症发生率为4.2%,显著低于对照组的25.3%(P<0.05);随访3~36个月(中位随访18个月),观察组累积生存率为73.2%(52/71),对照组为71.8%(51/71),两组差异无统计学意义(Log-rank值=0.086,P=0.763)。结论在实时超声造影联合融合影像导航技术支持下行微波消融治疗小肝癌患者,疗效与手术切除相当,但并发症更少,值得临床积极开展和验证。

超声造影与MRI图像融合虚拟导航技术在肝癌精准治疗中的应用研究

目的探讨超声造影(CEUS)与MRI的图像融合虚拟导航技术在肝癌精准治疗中的应用。方法前瞻性收集2018年6月-2019年12月浙江省绍兴文理学院附属医院收治的拟行射频消融(RFA)治疗的原发性肝癌患者共60例,按随机数字表法分为三组,分别采用常规超声引导(US组,n=20,27个病灶)、超声造影引导(CEUS组,n=20,28个病灶)、超声造影与增强MRI融合成像实时导航(CEUS-MRI组,n=20,28个病灶)。比较三组的穿刺情况(调针次数、定位时间、穿刺时间、总手术时间)、疗效(病灶消融的完整性、复发率)及并发症(胸水、肝被膜血肿、腹腔出血)。结果与US组、CEUS组比较,CEUS-MRI组定位时间、穿刺时间及总手术时间均明显缩短,调针次数明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。RFA术中及术后1周,三组并发症发生率差异均无统计学意义(P>0.05)。术后1个月复查显示,CEUS-MRI组完全消融坏死率显著高于US组、CEUS组,差异有统计学意义(P<0.05),三组复发率差异无统计学意义(P>0.05)。结论CEUS与MRI的图像融合虚拟导航技术应用于肝癌射频消融治疗可提高定位准确性及消融完整性。

融合超声导航系统联合3D打印技术定位在经皮肾镜取石术治疗复杂性肾结石中的应用

目的探讨融合超声导航系统联合3D打印技术定位在经皮肾镜取石术(PCNL)治疗复杂性肾结石中的应用。方法选取2019年3月至2020年3月在贵港市人民医院泌尿外科住院的120例复杂性肾结石患者作为研究对象,根据随机数字表法将其分为观察组和对照组,每组各60例。观察组在融合超声导航系统联合3D打印技术引导下行PCNL术,对照组在融合超声导航系统引导下行PCNL术。比较两组患者的手术穿刺通道时间、穿刺针数、一期通道数量、一期结石清除率、术中出血量。结果观察组患者的手术穿刺通道时间短于对照组,穿刺针数及术中出血量少于对照组,一期结石清除率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者的一期通道数量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论融合超声导航系统联合3D打印技术定位在PCNL治疗复杂性肾结石是比融合超声导航系统引导下定位更有优势的穿刺定位技术,值得进一步探索和研究。

实时影像融合虚拟导航联合CEUS引导射频消融治疗肝癌新生或复发病灶

目的探讨实时影像融合虚拟导航系统(RVS)联合CEUS引导RFA治疗原发性肝细胞癌(HCC)治疗后新生或复发病灶的价值。方法收集111例因HCC接受RFA治疗、且治疗后发现新生或复发病灶患者,对其中78例患者的86个病灶(77个新生病灶和9个复发病灶)行经RVS联合CEUS定位引导RFA治疗(RVS联合CEUS组);对另外33例患者的38个病灶(26个新生病灶和12个复发病灶)行CEUS定位引导RFA治疗(对照组)。计算并比较两组的准确定位率、灭活率和局部复发率。结果 RVS联合CEUS组清晰显示并准确定位病灶84个(84/86,97.67%),对照组25个(25/38,65.79%),差异有统计学意义(P<0.001);RFA治疗后1个月,RVS联合CEUS组的病灶灭活率为95.35%(82/86),高于对照组[76.31%(29/38),P=0.003];RVS联合CEUS组病灶局部复发率为8.14%(7/86),明显低于对照组[36.84%(14/38),χ~2=15.434,P<0.001)。结论 RVS联合CEUS引导可有效提高RFA对于HCC治疗后新生或复发病灶的准确定位率和早期灭活率。

基于核磁-超声融合的前列腺靶向穿刺系统

利用高精度电磁定位器实时跟踪超声探头和穿刺针来引导前列腺穿刺.采用手动刚体配准方法实现三维(three dimensional,3D)经直肠超声图像(transrectal ultrasound,TRUS)与核磁图像(magnetic resonance imaging,MRI)配准;通过二维(two dimensional,2D)和3D探头校准,将手术前3D超声图像和手术中2D超声图像配准;结合穿刺针标定结果,实现实时二维超声和术前MRI图像融合引导下的前列腺靶向穿刺.在对前列腺体模的12次穿刺测试中,系统穿刺点全部在大小约为0.5 cm3的穿刺目标内,且实际穿刺位置与目标穿刺位置之间的程序定位误差为(2.89±0.81)mm.实验结果表明,该系统具有较高的穿刺精度,同时降低了操作的复杂度.

基于超声波传感器的未知狭窄环境导航算法

针对移动机器人在未知狭窄环境中的导航问题,利用证据理论中的矛盾因子,给出了一个自适应超声波传感器模型。利用该模型,结合D S证据理论融合算法以及证据格方法,实现了移动机器人在未知狭窄环境中的导航,并有效地减少了由于超声波传感器镜面反射所引起的不确定性。实验结果表明了该方法的有效性。

基于点云三维重建技术的甲状腺超声穿刺三维导航研究

设计了一种基于超声自动扫描机器人的甲状腺点云三维重建系统,并与甲状腺超声截面穿刺机器人系统相融合,实现并验证了一套甲状腺超声穿刺三维导航的软硬件方案。通过甲状腺自动超声扫查机器人获得了1组带有准确空间位姿信息的甲状腺超声图像,并且通过传统图像算法和深度学习方法分割出甲状腺组织的区域。此后通过点云重建和空间重建方案获得了甲状腺模型,并将超声模型与CT扫查模型及机械臂模型进行空间配准和数据融合,依此在软件界面为医生提供了穿刺手术的多视角三维空间信息,在减轻手术医师负担的同时提升了穿刺手术的精准度和成功率。通过实验分析了扫描控制算法和三维重建算法的可行性和稳定性,并验证了该三维导航系统的导航空间精度和响应速度。

影像虚拟导航联合超声造影在肝硬化背景下肝癌微波消融的应用价值

目的分析实时影像虚拟导航联合超声造影在肝硬化背景下肝癌微波消融的应用价值。方法回顾性分析105例(118个病灶)肝硬化背景下肝癌患者的临床资料患者均有两种增强影像学提示肝癌,或穿刺活检证实为肝癌3行超声造影检查,能检出病灶的情况下在超声造影下行微波消融术(对照组),无法检出病灶的在影像虚拟导航联合超声造影下定位并行微波消融术(观察组).分析影像虚拟导航技术对肝硬化背景下肝癌的检出率并引导微波消融治疗的疗效。结果在118个病灶中,超声造影检出率为61.9%,44个超声造影无法检出的病灶,影像虚拟导航技术联合超声造影的检出率为95.5%,两组检出率比较差异有统计学意义(P<0.001)。微波消融术后1个月,对照组完全灭活率为81.1%,观察组完全灭活率为95.2%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)结论影像虚拟导航技术联合超声造影技术在肝硬化背景下肝癌的检出率较高,操作者可以借助增强CT或增强MRI的优势精准布针,提高肝癌微波消融的疗效。

模糊理论在机器人超声传感器中的应用及改进

移动机器人的自动能力中实时避障和导航是一个很关键的技术,研究中主要的问题是:机器人在运动时需要充分的环境信息,而且处理这些信息的速度要快,要满足实时性的要求。文章详细介绍了将模糊理论应用于移动机器人超声传感器阵列对未知环境的探索、感知过程,从而提高了传感阵列的融合的有效性及实时性,并通过仿真结果对模糊融合方法的性能进行研究与改进,确定了模糊融合方案的具体实现步骤,完成了一个简化的仿真算例,得出了相关结论。

池塘养殖船自动导航系统的设计与研究

设计了一种基于超声波测距仪和电子罗盘组合的池塘养殖船自动导航系统,对系统的传感器组合导航方式进行了介绍,分析了系统的硬件结构,制定了基于PI算法的直线路径纠偏的算法,将自动导航技术应用在池塘养殖领域。在构建的平台上进行了测试实验,结果表明:基于PI算法、传感器组合导航算法的自动导航系统能够有效地纠正偏差,自动导航的总体精度控制在合理范围内。

一种用于移动车辆自主导航的传感器系统

以移动车辆为背景，介绍了一种用于自主导航的传感器系统。该系统包括三个独立模块：数据融合模块、二维图象处理模块和超声测距模块，成功地实现了移动车辆跟踪标志线行驶和绕障碍行驶的功能。其中二维图象系统采用图象开窗口和并行处理技术的新方法，设计成分层并行的动态视觉系统，并配置高速图象处理芯片Ａ１１０；超声测距系统设计成分层管理结构。

超声融合导航技术在脑肿瘤切除术中的初步应用

目的初步探讨超声融合导航技术在神经外科肿瘤切除术中应用的可行性。方法30例行脑肿瘤切除术患者开颅前分别应用融合超声导航功能和神经外科医生"认知融合"确定骨瓣位置、大小,记录完成所需要的时间。开颅后首先应用常规超声定位肿瘤位置,之后应用容积导航技术分别实时对比分析肿瘤相同平面的超声及超声造影与CT或磁共振图像。结果融合超声导航开颅前可快速确定术窗骨瓣的位置及大小,所有患者的肿瘤均可充分暴露于显微镜视野内。30例患者应用融合导航技术26例自动成功配准;3例脑胶质瘤(WHOⅠ~Ⅱ级)和1例病理为炎性组织的患者常规超声识别肿瘤不明确,应用融合(超声/磁共振)导航后可准确定位肿瘤。超声造影与增强磁共振相比较,高级别脑胶质瘤超声造影表现为动脉期快速强化,肿瘤边界清晰,其增强模式和磁共振增强模式完全相同;低级别胶质瘤超声造影病灶表现为动脉期内缓慢散在的点状或线状强化,肿瘤强化边界模糊,术前磁共振T1增强加权相中肿瘤无强化。结论融合超声导航可用于开颅前确定开颅骨瓣位置及大小;低级别脑胶质瘤更适合与术前磁共振T2Flair相融合,用于肿瘤定位;高级别脑胶质瘤适合与术前T1增强加权相融合,用于肿瘤边界的判定。

超声与CT或MRI融合导航技术在诊断咽后淋巴结转移中的应用

目的研究超声与CT或MRI融合导航技术在咽后淋巴结转移中的临床应用。方法分析2016年6月至2017年12月在佛山市第一人民医院治疗的21例初诊鼻咽癌患者的临床资料,应用超声与CT或MRI融合导航技术,包括融合影像导航定位及定性。对21例鼻咽癌引起的咽后淋巴结肿大进行超声与CT或MRI融合导航,21例全部影像融合成功,并对其进行了肿大咽后淋巴结的细针穿刺活检,均成功穿刺取材。结果 15例病理显示恶性,4例标本量不够无法诊断,2例考虑良性改变。1例发生局部肿胀,压迫后无其他术后并发症。结论超声与CT或MRI融合导航技术充分利用了多种影像融合的优势,对咽后淋巴结转移的定位及定性诊断具有重大意义。

实时影像融合的超声虚拟导航技术联合射频消融术治疗原发性肝癌合并门静脉癌栓患者的疗效及对血清Bax、Cyfra21-1的影响

目的:探讨实时影像融合的超声虚拟导航技术联合射频消融术治疗原发性肝癌合并门静脉癌栓患者的疗效及对血清BCL-2同源的水溶性相关蛋白(Bax)、细胞角蛋白19片段(Cyfra21-1)的影响。方法:选择本院2017年1月到2021年4月收治的原发性肝癌合并门静脉癌栓患者82例作为研究对象,根据1:1随机数字表法将患者分为虚拟导航组与对照组各41例,虚拟导航组给予实时影像融合的超声虚拟导航技术联合射频消融术治疗,对照组给予单纯超声引导联合射频消融术治疗。结果:虚拟导航组的进针次数、融合时间、布针时间少于对照组(P<0.05);虚拟导航组治疗后3个月的胆汁瘤、肝脓肿、膈肌损伤、肺部感染等并发症发生率为4.9%,低于对照组的29.3%(P<0.05)。虚拟导航组治疗后3个月的总有效率为82.9%,高于对照组的51.2%(P<0.05)。两组治疗后3个月的血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)水平低于治疗前,虚拟导航组低于对照组(P<0.05)。两组治疗后的血清Bax、Cyfra21-1含量低于治疗前,虚拟导航组低于对照组(P<0.05)。结论:实时影像融合的超声虚拟导航技术联合射频消融术治疗原发性肝癌合并门静脉癌栓能降低血清Bax、Cyfra21-1含量,改善患者的肝功能,提高消融效率,还可减少并发症的发生,最终提高患者的总体治疗效果。