脊椎患者仰位至仰卧图像配准与结构面积传递
医学物理
2024-06-18 v2
摘要
当前，由于 upright positioning and imaging systems的可用性，仰卧治疗正受到 renewed interest。除了降低成本外，仰卧定位可能提供临床优势。通过多种变量，如目标结构在两种CT图像之间的差异，仰卧和仰卧粒子治疗的比较可能受到偏置。我们提出了一种仰卧和仰卧CT配准和结构传递方法，并调查了用于仰卧图像的AI基于结构面积工具。来自Proton Therapy Collaboration Group注册处的 Northwestern Medicine Proton Centre提供了六对4DCT。由于姿势差异导致的患者解剖学差异，脱体图像配准(DIR)面临挑战，导致配准后图像中出现伪影。为实现高质量结构传递，我们提出构建覆盖肋骨体积的感兴趣区域以克服此问题。由于没有可用的目标结构真值，注册质量分析(QA)在肺部结构上进行，报告了dice系数(DSC)和平均Hausdorff距离(AHD)。训练于仰卧数据集的TotalSegmentator工具应用于仰卧图像，与肺部结构进行验证，并用作结构传递的额外比较。TotalSegmentator QA结果显示最大AHD为2mm，最小DSC为0.94。将传播体积与手动描绘和AI结构进行比较时，分别获得了平均AHD为1.5mm和1.6mm，平均DSC为0.95和0.94。所有AHD值均小于CT切片间距。该开发框架允许在仰卧和仰卧图像之间进行目标传递，定义了比较脊椎患者仰卧和仰卧治疗的第一步，并使图像融合技术在仰卧治疗领域得到应用。
引用
@article{arxiv.2406.04883,
title = {Upright to supine image registration and contour propagation for thoracic patients},
author = {M. C. Martire and L. Volz and C. Galeone and M. Durante and M. Pankuch and C. Graeff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04883},
year = {2024}
}