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第一部分 多模式影像融合神经导航技术的实验研究 目 的 多模式医学影像融合技术应用于神经导航(multimodal neuronavigation),可 实现信息量的最大化和最优化,指导个体化术式。图像配准精度是评价该技术有 效性的关键指标。本研究通过应用体模的实验研究,对StealthMerge软件模块的 图像配准精度进行评估。分析影响图像配准精度的相关性因素,用以指导多模式 影像融合神经导航技术的临床应用。 材料与方法 # ⑴实验研究采用塑料-有机玻璃立柱插板体模(Peg-Board Phantom)(34 , Medtronic Surgical Navigation Technologies, Louisville, USA)。分别对体模进行CT 扫描以及MR的T 1W、T 2W和SE EPI序列的扫描。依据不同的影像融合方法,分 为5个实验组。A组:CT和MRI影像自动融合;B组:CT和MRI影像点融合;C组: MR的T 1W和T 2 W序列影像融合;D组:MR不同层厚的T 1W序列影像融合;E组: MR的SE EPI与T 1 W序列影像融合。在各组融合影像上分别测量体模中各空间定 位点的图像配准误差。⑵统计学研究采用一般线性模型,进行多因素方差分析, 比较5个实验组间图像配准误差均值的差异是否有显著性。其中主效应的两两间 比较采用LSD法,a=0.05。⑶图像配准精度与体模的相关性研究采用多元相关分 析和多元线形回归分析,a=0.05,推导多元线形回归方程。⑷在SE EPI序列影像 畸变度的研究中,以T 1W序列影像为标准影像,测量SE EPI序列影像中各个空间 定位点的相对位移幅度。 结 果 不同的影像“融合方法”和体模中各空间定位点的“中心距离”是影响图像 配准精度的2个主要因素。⑴各组影像融合方法的图像配准误差值依次为:C组 (0.56±0.19mm)、D组(0.64±0.24mm)< A组(0.99±0.14mm)< E组(3.08±1.49mm) < B组(6.81±1.75mm)。图像配准误差值在C和D两组间无显著性差异,而在 其余各组间均存在显著性差异(P<0.05)。⑵多元线性相关分析结果:A 组:图 像配准误差值与“高度”(r=0.487,P<0.01)和“中心距离”均有相关性(r= -0.385, P<0.05)。B组:图像配准误差值与“中心距离”密切相关(r=0.903,P<0.01)。 E组:图像配准误差值与“中心距离”密切相关(r=0.466,P<0.01)。⑶SE EPI 序列影像畸变值(3.19±1.56mm)与“中心距离”密切相关(r=0.615,P<0.001);