基于MRI与超声图像融合的前列腺癌粒子植入过程实时路径控制

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51675142

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

张永德

完成单位：

哈尔滨理工大学

中文关键词：

前列腺癌; 柔性针; 粒子植入; MRI与超声图像融合; 实时路径控制;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2017-01-01

结束日期：

2020-12-31

中文摘要：

图像引导下的机器人前列腺癌粒子植入治疗是未来临床的必然趋势。但是前列腺及其病灶点在术中难以动态实时精确定位，传统的刚性介入针无法绕过趾骨、神经等敏感部位以实现对前列腺任意区域的介入治疗，这些问题严重地制约了它的发展。.提出利用MRI图像的高精度和超声图像的快速便捷性，融合二者的优点来进行前列腺癌病灶点的实时动态定位。基于数学形态学的轮廓特征算法提取前列腺图像的特征信息，建立多高斯混合模型实现病灶点和柔性针的自动分割。研究扰动情况下病灶点术前MRI图像和术中超声图像的融合方法。提出基于柔性针的三维树状粒子植入策略，建立多目标快速扩展随机树算法模型，实现柔性针粒子植入实时三维路径规划和控制。研究适应柔性针驱动和控制的前列腺介入机器人的结构和组成，构建MRI-超声图像融合的柔性针前列腺癌粒子植入机器人实验平台，并开展实验研究。本项目对提高前列腺介入治疗的效率和质量具有重要理论意义和价值。