Zusammenfassung
Ziel: Bestimmung der Ortsgenauigkeit der Koregistrierung von fusioniertem Echtzeit-Ultraschall
(US) und MRT an einem Phantommodel. Material und Methoden: Mit einem US-Geräte Prototyp (LOGIQ, GE Healthcare) mit inhärenter Software zur Bildfusion
wurden zwei Methoden zur Koregistrierung an einem Phantom getestet: Koregistrierung
von spezifischen Punkten, wobei übliche Referenzpunkte, die sowohl im US als auch
im MRT darstellbar sind, markiert wurden, und zweitens: Koregistrierung anhand von
Schnittebenen, wobei übliche Schnittebenen, die sowohl im US als auch im MRT darstellbar
sind, markiert wurden. In zwei Untersuchungsreihen wurde die Punkt bezogene Koregistrierung
und in einer Untersuchungsreihe wurde die Schnittebenen bezogene Koregistrierung angewandt.
Die Genauigkeit der Koregistrierung wurde an drei Messpunkten, die vor Beginn der
Studie festgelegt wurden, anhand der Wurzel aus der mittleren quadratischen Abweichung
(RMSD) evaluiert, die mit der der Standardabweichung korrespondiert. Messungen erfolgten
in Millimetern. Zwei Untersucher führten jeweils 30 Koregistrierungen für jede Untersuchungsreihe
durch, so dass insgesamt 180 Koregistrierungen durchgeführt wurden. Unterschiede zwischen
den Methoden und den Untersuchern wurde anhand einer Varianzanalyse (zweiseitige ANOVA)
berechnet. Ergebnisse: Die Koregistrierung war signifikant genauer, wenn die Messpunkte selbst als Koregistrierungspunkte
gewählt wurden im Vergleich zur Verwendung von Punkten aus einer anderen Region des
Phantoms (p < 0,0001). Die mittlere kalkulierte RMSD bei Verwendung der Messpunkte
als Koregistrierungspunkte war 1,3 mm (95 % CI: 1,1 – 1,5 mm), bei Verwendung von
Punkten die distant der Messpunkte lagen: 4,0 mm (95 % CI: 3,2 – 4,8 mm), und bei
Verwendung der Schnittebenen zur Koregistrierung: 3,8 mm (95 % CI: 3,2 – 4,4 mm).
Schlussfolgerung: Bildfusion mit Echtzeit-US hat eine hohe Genauigkeit und ist am Phantom einfach anzuwenden.
Die Genauigkeit kann durch Untersuchen innerhalb des durch die Koregistrierungspunkte
definierten Areals noch zusätzlich optimiert werden. Bildfusion scheint eine für
die klinische Anwendung vielversprechende Technik zu sein, die die Nutzung der Vorteile
zweier Bildgebungsmodalitäten in einem Untersuchungsgang erlauben könnte
Abstract
Purpose: To test the accuracy of spatial registration of real-time ultrasonography (US) fused
with MRI in a phantom. Materials and Methods: An US prototype system (LOGIQ, GE Healthcare) with incorporated software for fusion
imaging was used to test two methods of co-registration in a phantom: co-registration
from specific points, where common reference points identifiable on both MRI and US
images were marked, and plane registration, where common planes identifiable on both
MRI and US images were marked. In two series we performed co-registration from points
and in one series we performed co-registration from planes. The accuracy of the co-registration
was measured at 3 measuring points, defined before initiation of the study, and it
was calculated as the root mean square deviation (RMSD), which corresponds to the
standard deviation. It was measured in millimeters. Two observers each performed 30
co-registrations for each series, totaling 180 co-registrations. The difference between
the methods and the observers was calculated using analysis of variance (two-way ANOVA).
Results: Co-registration was significantly more accurate when using the measuring points as
co-registration points than when using points covering a different area of the phantom
(p < 0.0001). The mean calculated RMSD when using the measuring points as co-registration
points was 1.3 mm (95 % CI: 1.1 – 1.5 mm), when using points away from the measuring
points: 4.0 mm (95 % CI: 3.2 – 4.8 mm), and when using planes for the co-registration:
3.8 mm (95 % CI: 3.2 – 4.4 mm). Conclusion: Image fusion involving real-time US has high accuracy and is easy to use in a phantom.
Working within the area given by the co-registration points optimizes the accuracy.
Image fusion is a promising tool for clinical US, since it provides the potential
of benefiting from different imaging modalities in one examination.
Key words
ultrasound - technical aspects - equipment - experimental study
References
caroline.ewertsen@dadlnet.dk
