Affiliation:
1. Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
2. Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»; Центр Гамма-нож при ФГАУ НМИЦ нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко
Минздрава России
3. Центр Гамма-нож при ФГАУ НМИЦ нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко Минздрава России
4. Деловой центр нейрохирургии ФГАУ НМИЦ нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко Минздрава России
Abstract
МРТ (магнитно-резонансная томография) играет важнейшую роль при планировании радиохирургического лечения. С помощью МРТ создается контур мишени для облучения и критических структур. Этот метод визуализации позволяет с высокой точностью определить границы патологического очага, однако существуют определенные факторы (неоднородность постоянного магнитного поля, нелинейность поля градиента и т. д.), из-за которых МРТ-изображения более восприимчивы к пространственным искажениям в сравнении с изображениями, полученными посредством компьютерной томографии (КТ). Определение геометрических искажений на МРТ-изображениях – важнейший этап обеспечения точности радиохирургического лечения. Один из способов определения дисторсии заключается в выполнении МРТ- и КТ-сканирования специального фантома, внутри которого находятся пластиковые стержни и дальнейшем анализе положения стержней на МРТ- и КТ-изображениях. Как правило, сравнение МРТ- и КТ-изображений фантома проводится визуально, что является довольно субъективной и неточной оценкой. Цель нашей работы заключалась в разработке программного обеспечения (ПО) для автоматизации выполнения данного теста по гарантии качества МРТ-исследования. С помощью разработанного программного обеспечения было проведено сравнение МРТ в двух режимах T1 и T2 с результатами КТ. Было показано, что отклонения МРТ Т1 и Т2 от КТ превышали 1 мм в 3.5 % случаев и 0.1 % соответственно. Был проведен анализ направлений и величин отклонений по всему объему фантома. Наибольшие отклонения наблюдаются в нижней правой части аксиального среза фантома и преимущественно направлены к верхней левой части среза в случае Т1 и к верху среза в случае Т2. Данные результаты позволяют проводить планирование радиохирургического лечения. Использование данного ПО в клинической практике поможет ускорить проведение теста и устранить субъективные оценки смещений.
Publisher
National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)
Reference7 articles.
1. Kostyuchenko V.V. Istoriya razvitiya stereotaksicheskogo oblucheniya. Glavy 1–3 [History of the development of stereotactic irradiation. Chapters 1–3]. Medicinskaya fizika, 2015. Vol. 2 (66). Pр. 52–65 [in Russian].
2. Golanov A.V., Kostyuchenko V.V. Nejroradiohirurgiya na Gamma-nozhe [Neuroradiosurgery using Gamma Knife]. Moskva, IP «T.A. Alekseeva» Publ., 2018. 960 p. [in Russian].
3. Putz F., Mengling V., Perrin R. et al. Magnetic resonance imaging for brain stereotactic radiotherapy // Strahlenther Onkol, 2020. V. 196. Pр. 444–456.
4. Pappas E.P., Seimenis I., Moutsatsos A., Georgiou E., Nomikos P., Karaiskos P. Characterization of system-related geometric distortions in MR images employed in Gamma Knife radiosurgery applications. Physics in Medicine & Biology, 2016. Vol. 61(19). Pp. 6993–7011.
5. Paštyková V., Novotný J. Jr., Veselský T., Urgo-šík D., Liščák R., Vymaza J. Assessment of MR stereotactic imaging and image co-registration accuracy for 3 different MR scanners by 3 different methods/phantoms: phantom and patient study. Journal of Neurosurgery JNS, 2018. Vol. 129 (Suppl. 1). Pp. 125–132.