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55. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie e. V. (DGNC)
1. Joint Meeting mit der Ungarischen Gesellschaft für Neurochirurgie

Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC) e. V.

25. bis 28.04.2004, Köln

Computer aided stereotactic localization of arteriovenous malformations (AVM’s) for radiosurgery

Computergestützte stereotaktische Lokalisation arteriovenöser Malformationen (AVMs) für Radiochirurgie

Meeting Abstract

  • corresponding author Mauritius Hoevels - Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Klinikum der Universität zu Köln, Köln
  • H. Treuer - Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Klinikum der Universität zu Köln, Köln
  • K. Luyken - Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Klinikum der Universität zu Köln, Köln
  • S. Hunsche - Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Klinikum der Universität zu Köln, Köln
  • M. Maarouf - Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Klinikum der Universität zu Köln, Köln
  • V. Sturm - Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie, Klinikum der Universität zu Köln, Köln

Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie. Ungarische Gesellschaft für Neurochirurgie. 55. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie e.V. (DGNC), 1. Joint Meeting mit der Ungarischen Gesellschaft für Neurochirurgie. Köln, 25.-28.04.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. DocMO.03.06

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgnc2004/04dgnc0040.shtml

Veröffentlicht: 23. April 2004

© 2004 Hoevels et al.
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Gliederung

Text

Objective

Digital subtraction angiography (DSA) is the gold standard imaging modality for the radiosurgical treatment of AVM´s. Unfortunately, DSA exhibits pronounced geometric nonlinear distortions and the need of visibility of fiducial markers for stereotactic localisation, which requires a subtraction of less than 100% of the native image and thereby reduces image contrast and quality.

Methods

The image distortion is registered by the use of a special calibration phantom, consisting of small steel bullets in a regular grid. This registration image is taken immediately after the patient´s examination. A special program automatically detects the bullets and determines the coefficients of a 4th-order two-dimensional polynomial describing the distortion. In order to establish a correlation to CT- and MR-images the therapist has to determine the position of the fiducial markers in the X-ray image. This a is very time consuming and critical procedure, since small errors can result in large deviations. To address these problems, we developed an automatic algorithm for the segmentation and evaluation of the stereotactic localizers. This allows a very precise localization with subpixel accuracy. It simplifies and significantly speeds up the evaluation of complete DSA time series and provides reproducible results, which cannot be achieved in manual mode. On the other hand this procedure enables us to subtract 100% of the native image after automatic evaluation of the markers, leading to an improved image quality and therefore reliability of determining the exact localization of the AVM nidus.

Results

DSA provides very good separation of bony and vessel structures, high spatial resolution by using a 1024 image matrix and also a very good temporal resolution of 6 frames/s. The distortion correction reduced geometrical distortions to a value <1 pixel, resulting in 0.2-0.3 mm in typical settings.

Conclusions

The presented software establishes an useful support platform of the planning process. It integrates in an ideal manner the properties of an angio lab and a stereotactic treatment planning system. From the angio lab it provides full or partial subtraction, rapid navigation in the time series and image processing facilities such as filtering or contrast enhancement. From the treatment planning system it provides distortion correction, stereotactic localisation and facilities to define, view and transfer volumes of interest. Thus it enables the therapist to define a region of interest on a certain phase of nidus flooding and review or modify it on arbitrary phases.