合成CT图像在机器人辅助椎弓根螺钉规划与导航中的可行性

《European Spine Journal》：Feasibility of synthetic CT images for robotic pedicle screw planning and navigation

通过12例患者的临床研究，验证MRI衍生sCT技术替代常规CT在脊柱机器人导航中的可行性，结果显示sCT图像质量与常规CT相当且兼容机器人系统，患者辐射剂量降低98%，残留剂量主要来自术中透视融合。

　　

摘要

目的

基于计算机断层扫描（CT）或锥形束CT（CBCT）导航的脊柱机器人引导平台能够实现精确的术前规划和术中椎弓根螺钉的定位。然而，这些技术也会给患者和临床工作人员带来显著的辐射暴露风险。最近获得FDA和CE批准的高分辨率合成计算机断层扫描（sCT）技术可以从磁共振成像（MRI）数据生成等同于CT的图像，从而有可能降低辐射暴露。本研究旨在评估使用基于MRI的sCT图像进行椎弓根螺钉规划和机器人导航的可行性，并比较标准CT流程与基于sCT的流程对患者的辐射剂量影响。

方法：12名计划接受胸腰椎椎弓根螺钉固定的患者接受了3T MRI检查，并额外进行了T1加权3D双回波梯度回波（GRE）序列扫描。这些GRE数据集使用BoneMRI^? v1.8（MRIguidance B.V.）软件转换为sCT图像，并导入MAZOR?机器人引导系统，用于术前规划、sCT与透视图像的融合以及术中导航。辐射剂量通过基于蒙特卡洛方法的NCICT和NCIRF剂量模型进行估算，并与传统CT流程的辐射剂量进行比较。

结果：sCT图像在视觉上与传统CT图像相当，且完全兼容机器人导航平台，适用于规划和执行操作。将CT替换为sCT可将患者的辐射暴露量降低98%，剩余的辐射剂量主要来自用于图像融合和验证的术中透视检查。