Skip to main content
main-content

08.04.2019 | Original Article

Flexible needle and patient tracking using fractional scanning in interventional CT procedures

Zeitschrift:
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery
Autoren:
Guy Medan, Leo Joskowicz
Wichtige Hinweise
Research supported by Kamin Grant 57706, Office of the Chief Scientist, Ministry of Trade and Industry, Israel.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Purpose

We present a new method for flexible needle and patient localization in interventional CT procedures based on fractional CT scanning. Our method accurately localizes the trajectory of a flexible needle to which a spherical marker is attached at a known distance from the tip with respect to a baseline scan of patient in the CT scanner coordinate frame.

Methods

The localization is achieved with a significantly lower dose compared to a full scan using sparse view angle sampling and without reconstructing the CT image of the repeat scan. Our method starts by performing rigid registration between the patient and the baseline scan in 3D Radon space computed from the sparse projection data. It then computes 2D projection difference images in which the flexible needle and the spherical marker appear as prominent features. Their 3D spatial locations are then automatically extracted from the projection images to accurately trace the flexible needle trajectory. To validate our method, we conducted registration and needle trajectory localization experiments in seven abdomen phantom scans using a short and a long flexible needle.

Results

Our experimental results yield a mean needle trajectory localization error of 0.7 ± 0.2 mm and a mean tip localization error of 2.4 ± 0.9 mm with a \(\times \)7.5 radiation dose reduction with respect to a full CT scan.

Conclusions

The significant radiation dose reduction enables more frequent needle trajectory localization during the needle insertion for a similar total dose, or a reduced total dose for the same localization frequency.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

★ PREMIUM-INHALT
e.Med Interdisziplinär

Mit e.Med Interdisziplinär erhalten Sie Zugang zu allen CME-Fortbildungen und Fachzeitschriften auf SpringerMedizin.de. Zusätzlich können Sie eine Zeitschrift Ihrer Wahl in gedruckter Form beziehen – ohne Aufpreis.

Jetzt e.Med zum Sonderpreis bestellen! 

Weitere Produktempfehlungen anzeigen
Literatur
Über diesen Artikel
  1. Sie können e.Med Chirurgie 14 Tage kostenlos testen (keine Print-Zeitschrift enthalten). Der Test läuft automatisch und formlos aus. Es kann nur einmal getestet werden.

  2. Sie können e.Med Radiologie 14 Tage kostenlos testen (keine Print-Zeitschrift enthalten). Der Test läuft automatisch und formlos aus. Es kann nur einmal getestet werden.


 

Neu im Fachgebiet Radiologie

Meistgelesene Bücher aus der Radiologie

2016 | Buch

Medizinische Fremdkörper in der Bildgebung

Thorax, Abdomen, Gefäße und Kinder

Dieses einzigartige Buch enthält ca. 1.600 hochwertige radiologische Abbildungen und Fotos iatrogen eingebrachter Fremdmaterialien im Röntgenbild und CT.

Herausgeber:
Dr. med. Daniela Kildal

2011 | Buch

Atlas Klinische Neuroradiologie des Gehirns

Radiologie lebt von Bildern! Der vorliegende Atlas trägt dieser Tatsache Rechnung. Sie finden zu jedem Krankheitsbild des Gehirns Referenzbilder zum Abgleichen mit eigenen Befunden.

Autoren:
Priv.-Doz. Dr. med. Jennifer Linn, Prof. Dr. med. Martin Wiesmann, Prof. Dr. med. Hartmut Brückmann

Mail Icon II Newsletter

Bestellen Sie unseren kostenlosen Newsletter Update Radiologie und bleiben Sie gut informiert – ganz bequem per eMail.

Bildnachweise