Comparison of Two Co-Registration Methods for Real-Time Ultrasonography Fused with MRI: a Phantom Study

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