mri spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Evaluación de la Distorsión Espacial en Imágenes de RM para Radiocirugía Estereotáctica.

(MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery)

José Mielgo Departamento de Física, USB, Caracas, Venezuela

Miguel Martín Landrove Centro de Física Molecular y Médica, Facultad de Ciencias, UCV

Centro de Visualización Médica, Instituto Nacional de Bioingeniería, UCV Centro de Diagnóstico Docente Las Mercedes Caracas, Venezuela

Wuilian Torres Centro de Procesamiento Digital de Imágenes, Fundación Instituto de

Ingeniería para la Investigación y Desarrollo Tecnológico, Caracas, Venezuela

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

INTRODUCCIÓN

• La radiocirugía estereotáctica intracraneal se apoya fundamentalmente en imágenes de resonancia magnética, sobretodo en la detección y delimitación de lesiones tumorales.

• Las imágenes de resonancia magnética presentan distorsiones que deben ser evaluadas para convalidar su uso en la radiocirugía, donde la precisión es del orden de 0.3 a 0.5 mm.

• Estas distorsiones tienen su origen en la falta de calibración del equipo de resonancia magnética y en gradientes de campo magnético local debidos a la heterogeneidad de tejidos en el paciente.

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

RADIOCIRUGÍA ESTEREOTÁCTICA INTRACRANEAL GAMMA KNIFE

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

RADIOCIRUGÍA ESTEREOTÁCTICA INTRACRANEAL GAMMA KNIFE

CT MRI

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

MARCAS EXTERNAS O FIDUCIALES

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MARCAS EXTERNAS O FIDUCIALES

Estructuras de marcas

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

MARCAS EXTERNAS O FIDUCIALES

Marcas en la imagen

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Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

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Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Método iterativo del punto más cercano (Iterative Closest-Point

Method, ICP)

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Resultados. Método iterativo del punto más cercano (Iterative

Closest-Point Method, ICP)

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Resultados. Método iterativo del punto más cercano (Iterative

Closest-Point Method, ICP)

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Transformaciones mediante Splines. Thin-Plate Splines.

1, ,i iT i n

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Transformaciones mediante Splines. Thin-Plate Splines.

1, ,i iT i n

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Transformaciones mediante Splines. Thin-Plate Splines.

1, ,i iT i n Bezier splines

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Transformaciones mediante Splines. Bezier Splines.

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Información Mútua

,

( , )( , ) ( , ) log

( ) ( )a b

p a bI A B p a b

p a p b

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Información Mútua

MR

,

( , )( , ) ( , ) log

( ) ( )a b

p a bI A B p a b

p a p b

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Información Mútua

CT

MR

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( ) ( )a b

p a bI A B p a b

p a p b

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Intensidad CT In

tensid

ad M

R

Información Mútua

CT

MR

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p a bI A B p a b

p a p b

MRI spatial distortion evaluation and assessment for stereotactic radiosurgery

Intensidad CT In

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Información Mútua

CT

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p a bI A B p a b

p a p b

Histograma Conjunto

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Procedimiento de optimización

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Resultados. Mapa de distorsión

Dirección Magnitud

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1.5 T

3.0 T

Resultados

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Conclusiones

• El método desarrollado permite la evaluación in situ de la distorsión generada por el paciente, la cual es dependiente de la fijación del paciente al equipo de resonancia magnética.

• La magnitud de la distorsión se correlaciona con la intensidad de campo magnético.

• Dado que la distorsión depende de la posición del paciente respecto al campo magnético del equipo de resonancia, sólo puede determinarse durante el procedimiento de radiocirugía, alertando sobre zonas de riesgo en el tratamiento.