前列腺癌(prostatecancer,PCa)是中老年男性泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤之一。根据国际癌症研究中心的GLOBOCAN数据库[1]显示,在年全球大约有近万前列腺癌新发病例和37.5万死亡病例。近十余年来,随着人口老龄化、饮食及生活方式的改变,我国前列腺癌发病率及死亡率也均呈快速上升趋势[2-3]。
数据来源:《—年全国前列腺癌死亡率的流行特征及时间趋势》[2]
存在远处转移的前列腺癌患者的5年相对生存率仅为30.2%,因此,前列腺癌的早发现、早诊断、早治疗是改善患者预后和降低我国人群前列腺癌疾病负担的关键[4]。前列腺穿刺活检是确诊前列腺癌的金标准,是目前唯一能够获取前列腺癌确诊信息的临床检测手段[5]。
但目前临床上常用的经直肠超声(transrectalultrasound,TRUS)引导前列腺穿刺活检存在定位精度不稳定、难以实现靶向穿刺等问题,盲目穿刺活检可能会漏检,并且这种非靶向穿刺的穿刺针数多,患者较为痛苦,还可能会导致一些并发症[6-7]。
磁共振-经直肠超声(MRI-TRUS)影像融合前列腺靶向穿刺活检因其准确性高、操作简便,在发达国家已得到广泛应用。与经直肠超声(TRUS)引导下前列腺穿刺活检相比,MRI-TRUS融合前列腺靶向穿刺活检可以提高前列腺癌的检出率,特别是在临床显著性前列腺癌(clinicalsignificantprostatecancer,csPCa)检测方面,但目前的MRI-TRUS影像融合也存在图像融合难、穿刺引导难等问题[8-11]。
图片来源:《前列腺介入手术MRI-US图像融合导航关键技术研究》[12]
由于体位变化、呼吸、探头按压等原因使得术前MRI与实时TRUS下前列腺的形态并不一致,因此配准成为图像融合的关键。临床常用配准方式有刚性配准和弹性配准,刚性配准会保持成像本身形状,但图像不直观,仅能解决由器官平移或旋转带来的误差;弹性配准的图像更为直观,能够解决由器官弹性形变带来的误差,但当腺体存在解剖异常或病灶区不规则时,可能会较大改变图像本身的信息[13-16]。
卡本医疗VENUS多模态影像融合超声诊断系统拥有的磁共振-经直肠超声(MRI-TRUS)融合成像技术在3D影像基础上,将刚性配准与弹性配准相结合,应用人工智能弹性形变场技术,同时解决由腺体平移旋转及弹性形变带来的误差,且最大程度保留图像本身信息,将融合精准度控制在1-2mm,优于5mm现行方案。
在前列腺穿刺活检术中将MRI影像精准融合在超声影像中实现病灶清晰显示后,还需要对穿刺针等手术器械的位置进行可视化并实时追踪定位路径,以便找到最适宜的穿刺角度方位对准目标靶点,并在激发活检针前确认穿刺路径的安全性和可靠性,但目前的穿刺引导方法仍面临学习曲线长、高度依赖医生经验、精确度不高、自动化程度低等挑战[14-15][17-19]。
VENUS为前列腺穿刺活检定制了专用器官程序,结合手术个性化快捷键设计,简化操作步骤,穿刺引导跟踪方法采用以电磁引导与人工智能相结合的形式,自动化智能引导穿刺流程,例如自动化布针、活检针跟踪、对准目标靶向穿刺点或系统穿刺点即变色、针尖动态识别等,缩短学习曲线,为操作者提供精准高效引导,减少误差,提高阳性检出率,降低并发症。
VENUS:重新定义MRI-TRUS影像融合
VENUS多模态影像融合超声诊断系统支持精准靶向穿刺与系统穿刺,提供经直肠/会阴穿刺双向选择,配备双平面经直肠探头,15秒内完成自动器官分割,10秒内完成3D重建,2分钟内完成校准,耗时明显短于同类MRI-TRUS影像融合设备;在2D、3D影像中清晰展现器官与病灶结构、于穿刺前引导快速判断并纠正穿刺位置与角度,全流程跟踪和记录活检路径,防止误伤并减少并发症,引导穿刺更精准,辅助提高前列腺癌阳性检出率。
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