从术前至术中MRI：用于髋 lobe切除手术的脑位移预测
计算机视觉与模式识别
2026-02-04 v1
摘要
引言：在神经外科手术中，图像引导神经外科系统（IGNS）高度依赖术前脑磁共振图像（MRI）以帮助外科医生定位手术靶点并确定手术路径。然而，脑位移在剖开硬膜后使术前MRI失效。更新的术中脑MRI伴随脑位移补偿对于增强神经导航系统的精度并确保手术干预的最佳结果至关重要。方法：我们提出了NeuralShift，一个基于U-Net的模型，能够仅从术前MRI预测进行髋 lobe切除的患者的脑位移。我们使用计算于解剖标志点（位于切除侧和中线沿线）上的靶标注册误差（TREs），以及比较预测术中掩码与术中MRI派生掩码的Dice系数来评估结果。结果：我们的实验结果表明，该模型能够预测全脑变形（Dice为0.97），实现精确的局部位移（达到标志点TRE最低为1.12 mm），在髋 lobe切除神经外科手术中补偿大量脑位移。结论：我们提出的模型能够仅使用术前图像预测进行髋 lobe切除期间的全脑变形，为外科团队提供了提高手术安全性和效率以及更好患者结果的潜在机会。我们的贡献将在接受后在https://github.com/SurgicalDataScienceKCL/NeuralShift上公开。
引用
@article{arxiv.2602.03785,
title = {From Pre- to Intra-operative MRI: Predicting Brain Shift in Temporal Lobe Resection for Epilepsy Surgery},
author = {Jingjing Peng and Giorgio Fiore and Yang Liu and Ksenia Ellum and Debayan Daspupta and Keyoumars Ashkan and Andrew McEvoy and Anna Miserocchi and Sebastien Ourselin and John Duncan and Alejandro Granados},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.03785},
year = {2026}
}