Научная статья на тему 'Использование компьютерных технологий при планировании лечения заболеваний головного мозга'

Использование компьютерных технологий при планировании лечения заболеваний головного мозга Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
64
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ПЛАНУВАННЯ ОПЕРАЦії / СТЕРЕОТАКСіЯ / МАГНіТОРЕЗОНАНСНА ТОМОГРАФіЯ / ЛАЗЕРНА ТЕРМОДЕСТРУКЦіЯ / ПЛАНИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ / СТЕРЕОТАКСИИ / МАГНИТОРЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ / ЛАЗЕРНАЯ ТЕРМОДЕСТРУКЦИЯ

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Кононов М. В., Новоселец М. К.

Рассмотрено компьютерное планирование стереотаксических операций на основе использования серий томографических изображений. Освещены методы повышения точности такого планирования за счет использования избыточной навигационной системы. Изложены возможности разработанной на основе предлагаемой методики программы, реализующей планирование, и результаты доклинических испытаний.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экономике и бизнесу , автор научной работы — Кононов М. В., Новоселец М. К.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Использование компьютерных технологий при планировании лечения заболеваний головного мозга»

УДК 621.398: 681.3.06

Використання комп'ютерних технолог!й при плануванн! л!кування хвороб головного мозку*

Кононов М.В., Новоселець М.К.

Ки!вський нац!ональний ун!верситет !м.Тараса Шевченка, м.Ки!в, Укра!на НВП "1нтермаг", м.Ки!в, Укра!на

Ключовг слова: планування операцгг, стереотаксгя, магнгторезонансна томографы, лазерна термодеструкцгя

Вступ. Сучасна медицина активно викори-стовуе комп'ютерн! технолог!! для планування терап!! хворих [2,6], особливо при застосуванн! приладових метод!в встановлення д!агнозу [5], наприклад, томограф!! або ультразвуковго дос-л!дження, та приладових метод!в л!кування. До приладових метод!в л!кування належать ! опе-ративш втручання на головному мозку, тд час яких для точного визначення локал1зацп пато-лог!чного процесу використовують складш техн!чн! засоби [6,7], як! настроюють на основ! анал!зу даних !нтраскоп!чних досл!джень. П!д час такого втручання, кр!м потреби влучити в уражену точку, важлива оптим!зац!я зони впли-ву х!рурга, наприклад при використанн! ла-зерно! термодеструкц!! [3]. Розглянемо завдан-ня, на посл!довне розв'язання яких спрямована комп'ютерна технолог!я планування м!н!!нвазив-них операц!й на мозку ! використання засоб!в вдосконалення такого планування.

Досл!дження ор!ентоване на застосування стереотаксично! методики х!рург!чного втручан-ня за допомогою апарата типу Лексель з пла-нуванням на основ! використання для нав!гац!! магн!торезонансного томографа, досить поши-реного в кра!нах СНД, типу "Образ" вироб-ництва науково-виробничо! ф!рми "Аз" (Рос!я) з напругою магн!тного поля 0,12 Тл. Вт!м, пе-ренесення одержаних результат!в на !нш! типи томограф!в не складне.

Навггацгя за гнтраскотчними зображеннями

Нав!гац!я п!д час планування стереотаксич-но! операц!! передбачае визначення декарто-вих ! кутових параметр!в настроювання апара-та для влучення у необх!дну точку ! оптим!-зац!! напрямку, що досягають, як правило, шляхом механ!чного налагодження стереотак-сичного апарата на !м!тац!йному фантом! або побудови проекц!й на основ! даних рентгено-скоп!! [1,5].

П!д час планування таких втручань виникае

складна проблема м!н!м!зац!! похибки влучен-ня, яка часто, за даними л!тератури, задаеть-ся на р!вн! 0,5—1 мм. Сл!д зазначити, що в ц!ло-му похибка влучення залежить в!д точност! д!аг-ностично! !нформац!!, на п!дстав! яко! зд!йсню-ють планування (розд!льна здатн!сть нос!я зоб-раження, наявн! проективн! спотворення при рентгеноскоп!!, викривлення зображенння при томограф!! тощо), похибки зв'язування систем координат зображень ! х!рург!чного !нструмен-та, похибки способ!в введення !нструмента (самого стереотаксичного апарата). Механ!чна точн!сть апарата становить 0,5—1 мм, вона зу-мовлюеться нав!ть не люфтами у механ!змах настроювання (тут можна досягти р!вня 0,1—0,2 мм), а обмеженою жорстк!стю основних еле-мент!в, насамперед апл!катора. Точн!сть вх!дно! !нформац!! при застосуванн! рентгеноскоп!! об-межуеться фактичним усередненням даних про отриману точку на всьому шляху проходження променя кр!зь тканини, що зумовлюе !х деяке розмивання. При розд!льн!й здатност! нос!я зоб-раження, що перевищуе 0,1 мм, похибка також не може бути меншою 0,5—1 мм. Б!льш того, нав!гац!я за рентген!вським зображенням пов'я-зана з додатковою похибкою планування, яку нав!ть важко коректно оц!нити. Використання !нтраскоп!чних зображень в!дпов!дае ситуац!!, коли г!рша розд!льна здатн!сть нос!я зображен-ння (на р!вн! 0,5—1,5 мм) компенсуеться можли-в!стю одночасно! обробки багатьох зображень, що зменшуе помилку саме планування. Пробле-ми, як! в так!й ситуац!! доводиться вир!шувати — це зведення координат !нструмента до систе-ми в!дл!ку, пов'язано! з пац!ентом, ! корекц!я нел!н!йно! деформац!! зображенння. Ця дефор-мац!я становить 1—3%, для в!зуально! д!агнос-тики це не е перешкодою, проте без !! компен-сац!! можлив! додатков! похибки планування до 5—7 мм, що неприпустимо .

Розроблен! методика ! необх!дне для !! реа-

* Робота еиконана за фтансово1 пгдтримкиг Мгнгстерства освгти I науки Украши.

лiзaцiï пpoгpaмнe зaбeзпeчeння для викoнaння пpицiлювaння зя cepiями мaгнiтopeзoнaнcниx то-мoгpaм. ^чтоть визнaчeння пoлoжeння дoвiль-нoгo oб'eктa в пpocтopi збiльшyeтьcя пpи няга-пичeннi вxiднoï iнфopмaцiï. Caмe тому, зямють пpямoгo пpив'язyвaння кoжнoгo зoбpaжeння дo кoopдинaт нaвiгaцiйнoï cиcтeми, зaпpoпoнoвa-нe викopиcтaння oднoчacнoï oбpoбки cepiï то-мoгpaфiчниx зoбpaжeнь, якi е peзyльтaтoм o6-poбки oднieï i^yn^™'! пocлiдoвнocтi, для виз-нaчeння в пpocтopi тoмoгpaм лiнiйнoгo нявтац-m^ro oб'eктa, щo мяе нaпpямoк, пpиблизнo opтoгoнaльний дo плoщин зoбpaжeнь [4]. Tara opieнтaцiя eлeмeнтa нaвiгaцiйнoï ^ст^ми зя-бeзпeчye няйч1тшш1 (з мaлoю eлiптичнicтю) мггки ня зoбpaжeнняx. Пpи визнaчeннi ïx ^op-динят з вяговим ycepeднeнням i викopиcтaннi тобуд^и зя мeтoдoм нaймeншиx квaдpaтiв та-xибкa тд чac вcтaнoвлeння пoлoжeння нявтац-iйнoгo cтpижня, мeншa зя poзмipи пiкceля (точки) тoмoгpaми.

Для пoвнoгo визнaчeння cиcтeми кoopдинaт дocтaтньo викoнaння зявдяння двox opтoгoнaль-ниx нaвiгaцiйниx cтpижнiв, дo пoлoжeння якиx жopcткo пpив'язyeтьcя cтepeoтaкcичний япя-paт. Для цьoгo cтpижнi ^^^ap^ мoнтyють ня нeмeтaлeвoмy oпopнoмy кшьщ, якe е ня-втацмним пpиcтpoeм пpи cкaнyвaннi i ocнoвoю aпapaтa тд чac викoнaння oпepaцiï.

Hacтpoювaння гeoмeтpичнoгo зв'язувяння нaвiгaцiйнoï cиcтeми з cтepeoтaкcичним ampa-тoм тpaдицiйнo витаную^ ня cпeцiaльнoмy фян-тoмi шляxoм пpицiлювaння з iмiтaцiйнoю мiшeн-ню. ÏpoTO, тaкe юcтиpyвaння, ня вщмшу вщ звичaйнoï тexнoлoгiï викopиcтaння фянтомя [1], е тшьки вiднocнo piдкicнoю cepвicнoю ornpa-щею i ^ ycклaднюe бeзпocepeдньoгo плaнyвaн-ня. Зaзнaчимo, щo нaвiгaцiйнa cиcтeмa з двoмa cтpижнями зaбeзпeчye дocтaтню тoчнicть y вiднocнo нeвeликiй зoнi, якя в^тав^яе вiдcтaнi 3—4 cм вщ цш ня фaнтoмi, яку викopиcтoвy-ють для пoпepeдньoгo юcтиpyвaння ^в^цм-нoï cиcтeми. 3a дяними дocлiджeнь, цe тв'язя-нe з викpивлeнням зoбpaжeння i нeтoчним мя^ штябувянням зoбpaжeнь opтoгoнaльниx opie^ тяцш чepeз нeдocкoнaлicть мaгнiтнoï cиcтeми тoмoгpaфa. Для кoмпeнcaцiï циx дeфeктiв зяп-poпoнoвaнa нaвiгaцiйнa cиcтeмa з чoтиpмa pe-пepaми, щo yтвopюють пpямoкyтник. 3a няяв-нocтi дoдaткoвиx peпepiв пpoгpaмнe зaбeзпe-чeння дoзвoляe зд^нити caмocтiйнe мacштa-бувяння зoбpaжeнь i випpaвити пopyшeння op-тoгoнaльнocтi.

06po6^ дaниx з зacтocyвaнням мoдифiкo-вaнoï нaвiгaцiйнoï cиcтeми пoтpeбye викopиc-тяння cклaднiшoï пpoцeдypи aвтoмaтичнoгo виз-

нaчeння пoлoжeння мiтoк. Дoвжинa нaвiгaцiй-ниx cтpижнiв oбмeжeнa внyтpiшнiми poзмipa-ми дoдaткoвoï (гoлoвнoï) кoтyшки тoмoгpaфa. 3 oглядy ня 61льш знячущ1 функцп двox мiтoк, як1 зядяють нaпpямки, двя 1нш1 няв1гяц1йн1 cтpижнi зpoблeнi дeщo кopoтшими для збepe-жeння дoвжини ocнoвниx. Для мiтoк вщ кopoт-киx cтpижнiв, ocкiльки ïx пoлoжeння визня-чaeтьcя зя 4—5 кaдpaми дocлiджeння зямють В—9, здiйcнeнa вiдпoвiднa мoдифiкaцiя aлгo-pитмy в1дкидяння xибниx мiтoк i ycepeднeння пoлoжeння cтpижня з oглядy ня пapaлeльнicть дo дoвгoгo cтpижня. Для цьoгo пpoвoдять двo-xeтaпнe oбчиcлeння кoopдинaт.

Ha пepшoмy eтaпi:

— викoнyють o6po6^ двox мiтoк [2];

— будують пoпepeдню cиcтeмy кoopдинaт X0Y0Z0, дo якoï пepepaxoвyють кoжнy м1тку вщ дoдaткoвиx нaвiгaцiйниx cтpижнiв;

— вщкидяють xибнi м1тки i ycepeднюють, звяжяючи ня piвнicтьi oднieï з кoopдинaт для дoдaткoвиx мiтoк.

Ha дpyгoмy eтaпi:

— oбчиcлюють пoпpaвки дo мacштaбiв кaдpiв тoмoгpaфiчнoгo дocлiджeння;

— poзpaxoвyють ocтaтoчнy cиcтeмy кoop-динят X1Y1Z1 з oглядy ня cкopигoвaний мacш-тяб (poзмip пiкceля).

Ù^o кopeкцiï мacштaбyвaння cлiд аязня-чити, щр зaпpoпoнoвaнa тexнoлoгiя чoтиpьox cтpижнeвиx нaвiгaцiйниx мiтoк дoзвoляe здiйcнювaти TOpe^œ виключнo в плoщинi cтpижнiв. Ця плoщинa п1д чac дocлiджeння пpи-близнo opтoгoнaльнa дo пoздoвжньoï вт мягн1-тнoï cиcтeми тoмoгpaфa, a, як тота^ли дocлi-джeння, mx^ra мacштaбy вздoвж вici мягн1ту тoмoгpaфa е нaйбiльшoю (дo 5—8%). Тяким чи-нoм, пoтpiбнo кopигyвaти i цeй нaпpямoк. Ïpo-тe, визнячити cиcтeмy мiтoк, дocтaтню для тaкoï кopeкцiï, нeпpocтo, o^^ra плoщинa ïx пoвиннa бути poзтaшoвaнa нaйближчe дo ймo-вipнoï зoни втpyчaння, a бязя (вiдcтaнь м!ж м1ткями) для кopeкцiï мacштaбy мяе бути дoc-тaтньo вeликoю — ж мeншe 15—20 cm

Для кopeкцiï цьoгo нaпpямкy зaпpoпoнoвa-нe дoдaткoвe кaлiбpyвaльнe дocлiджeння (бeз пaцieнтa) з пoздoвжньoю opieнтaцieю в мягн1тн!й cиcтeмi тoмoгpaфa oпopнoï paмки з няв1гяц1й-ними мигами aбo дoдaткoвe юcтиpyвaння фян-томя. Для цьoгo в пpoгpaмнe зaбeзпeчeння вбу-дoвaнa вiдпoвiднa пiдcиcтeмa кaлiбpyвaння i випpaвлeння мacштaбy тoмoгpaм.

Для дoклiнiчнoгo дocлiджeння тoчнocтi зяп-poпoнoвaнoï мeтoдики викoнyють pяд cкaнyвaнь cпeцiaльнo poзpoблeнoгo фaнтoмa з пoдaльшoю iмiтaцieю плянувяння oпepaцiï. Bикopиcтaння

фантома забезпечуе варювання положения маг-штоконтрастно! метки у вигляд1 кульки розм1-ром 2 мм, що 1м1туе точку приц1лювання. По-хибку нав1гацп визначали як розб1жн1сть результат^ комп'ютерного планування 1 даних, отриманих шляхом прямого вим1рювання на фантом1. Положення точки прицшювання 1 по-р1вняння результата приц1лювання за двома 1 чотирма нав1гац1йними метками наведет в табл.1. Для точки №11 похибки не визначеш, оск1льки ця точка використовувалась як кал1б-рувальний репер. Застосування вдосконалено! методики забезпечуе кращу точность. При в1рог1дн1й 1мов1рност1 0,95 мм похибка нав1гацп становить 1,5—2 мм.

Складн1шою е ситуация з нел1нмною деформацию растра. На жаль, досл1ди, як1 дозволя-ють коректно вивчити л1н1йн1сть зображення, вимагають сканування с1ток з контрастних еле-ментгв 1 складно! обробки даних. Як компромю м1ж складн1стю обробки 1 зростанням похибки, виходячи з розм1р1в 1 форми зони можливого втручання, запропонована технолог1я юстиру-вання з використанням чотирьох репер1в зам1сть одного. Юстирувальш точки розташовують в го-ризонтальн1й площин1 у вигляд1 прямокутника. Таким чином, безпосередньо при плануванн1

втручання програма вибирае найближчий з ре-пер1в, 1 в1дстань в1д точки втручання до юсти-руваного репера не перевищуе раньше зазна-чених розм1р1в.

В табл.2 наведен1 результати прицшювання 1 похибка навггацИ при геометричних положен-нях точок приц1лювання, як1 в1дпов1дають за номерами рядкам табл.1.

Програмне забезпечення для планування стереотаксичних операцт

Виходячи з запропоновано! методики на-в1гацп 1 планування, програмне забезпечення для планування операцп на головному мозку передбачае так1 функцп:

— зручну роботу з сер1ями магн1торезонан-сних томограм;

— автоматичне визначення м1ток в1д нав1га-ц1йних стрижн1в на томограмах;

— навггацгю з корекщею масштабу томографа на основ1 автоматично! обробки положення чотирьох нав1гац1йних стрижн1в 1 автоматич-ним вибором найближчого з репер1в;

— розрахунок 1 в1дображення положення х1рург1чного 1нструмента на вс1х кадрах;

— в1зуал1зац1ю на вс1х томограф1чних зоб-раженнях зони впливу при використанн1 для л1кування терм1чно! деструкцп;

Таблиця 1. Пор1вмяммя мавмашУ з використанням двох i чотирьох стрижшв

№ точки прищлювання Коордииати точки прищлюваиия Похибка прицiлювання за чотирма м1тками Похибка прищлювання за двома мпками

X У Z АХ АУ АZ АХ АУ АZ

1 17,5 40 90,2 1,6 -0,9 -0,0 0,6 -0,1 1

2 0 60 90,2 1,4 -0,1 0,2 1,1 0,6 -1,1

3 50 20 90,2 1,5 0,7 -0,9 -2,2 1,2 -1

4 -50 40 90,2 3,1 -1,2 0,2 3 0,4 0,1

5 0 -60 90,2 1,7 0,5 1,3 1,1 2,2 0,9

6 50 40 120,2 0,8 -0,9 -1,5 -1,7 0,85 -1,6

8 -80 40 90,2 2,6 -3,5 0,4 0,07 1,1 0,4

7 50 40 60,2 1,9 0,1 1,2 5,5 -2,3 0,3

9 80 20 90,2 -0,0 0,8 -1,9 -2,8 1,2 -1,5

10 50 40 90,2 1,8 0,9 -2,1 -0,7 -0,8 -1,5

11 17,5 20 90,2 — — — — — —

12 -17,5 20 90,2 1,3 -0,5 -0,4 1,7 -0,5 -1,3

13 -50 20 90,2 1,8 -2,8 1,0 3 -2,5 0,7

14 -80 20 90,2 2,9 -1,2 0,0 6 -1,1 0,8

15 -17,5 40 90,2 1,1 -0,8 -0,6 0,7 -0,7 0,9

16 -50 40 60,2 1,3 -0,5 1,5 2,5 -1 1,9

17 0 -60 120,2 0,8 0,8 1,8 0,2 3,2 2,2

18 -50 40 120,2 5,4 -2,9 1,8 5,8 3 1

Середня похибка 1,7 -0,7 0,2 1,4 0,3 0,02

Середньо- квадратичне вщхилення 1,2 1,3 1,2 2,6 1,6 1,2

Таблиця 2. Оцшка результата планування операцц i похибки нав^ацц з використанням чотирьох ремер1в

№ X Y Z AX AY AZ

1 17,9 38,6 92,4 0,5 -1,4 2,2

2 1,3 59,2 91,8 1,3 -0,8 1,5

3 50,5 19,7 92,0 0,5 -0,3 1,7

4 -50,0 39,5 90,8 0 -0,5 0,5

6 49,4 39,8 122,7 -0,6 -0,2 2,5

7 -80,5 38,3 90,5 -0,5 -1,7 0,3

8 50,7 39,4 60,2 0,7 -0,6 0

9 78,4 20,0 90,7 -1,6 0 0,5

10 49,5 40,0 90,2 -0,5 0 0

11 15,6 20,1 91,5 -1,9 0,1 1,3

12 -18,2 18,9 88,8 -0,7 -1,1 -1,4

13 -49,8 17,2 91,7 0,2 -0,3 0,1

14 -79,5 18,7 91,1 0,5 -1,2 0,9

15 -18,8 39,8 89,8 -1,2 -0,2 -0,5

16 -51,8 39,1 59.1 -1,8 -0,9 -1,1

4 -50,9 37,9 90,1 -0,9 -2,1 -0,1

7 -80,2 37,1 88,3 -0,2 -2,8 -1,9

13 -49,9 17,1 91,4 0,1 -0,4 1,2

14 -81,2 16,7 90,4 -1,2 -0,8 0,2

Середня похибка -0,4 -0,8 0,4

Середньоквадратичне вщхилення 0,9 0,7 1,2

— документування на nanepi результата планування оперативного втручання.

Програма охоплюе дeкiлькa пiдcиcтeм, по-внicтю прозорих (тобто невидимих) для корис-тувача, який сприймае цю програму як едину оболонку. До них належать:

— тдсистема подтримки фоpмaтiв гpaфiч-них фaйлiв (тдтримуються cтaндapтнi форма-ти bmp, jpg, а також внутрошнм формат файлов зображень томографа "Образ".) Для зручност обробки cepiя файлов з зображеннями, що ма-ють як частину свого iмeнi iнкpeмeнтовaний номер кадра, розглядаеться як цше. Завдяки використанню вбудовано! в заголовок файла внутршньо! iнфоpмaцii томографа забезпе-чуеться автоматичний розподш вciх зображень на cepii паралельних кадргв, кожна з яких е результатом обробки однiei iмпульcноi по-cлiдовноcтi. Kpiм того, повнютю вiдcтeжуютьcя кутовi i зcувовi зв'язки мiж уома кадрами об-стеження. При пepeходi на використання томографа шшого типу до програми тдключа-ють пiдтpимку iмпоpту з формату медичних зображень KICkM, чим забезпечують сумюшсть з будь-яким типом сучасного томографа;

— тдсистема вiзуaлiзaцii, оpieнтовaнa на полiпшeння чггкоел зображенння, що сприяе зменшенню похибок ручного вказування репер-них точок. Ця подсистема дозволяе змiнювaти масштаб кадра на екраш монiтоpa з застосу-ванням бiлiнiйноi iнтepполяцii, автоматично коригувати яcкpaвicть i контpacтнicть, в тому чи^ з виpiвнювaнням пстограмних характеристик окремих кадргв, що покращуе вiзуaль-не сприйняття i цшевказування;

— пiдcиcтeмa пiдтpимки друку, яка здмснюе автоматичне форматування i розмь щення на аркушах уах зображень обстеження, а також друкування протоколу планування, забезпечуе автоматичне вщачення кpaiв (не-iнфоpмaтивноi зони) зображення;

— подсистема видiлeння мiток на зображен-нях. Характеризуеться досконалим мехашзмом вiдкидaння хибних мiток, що особливо важли-ве для максимально точно! обробки мггок вiд "короткого" додаткового стрижня. Крм того, ця тдсистема забезпечуе досконалу ручну корек-цда мiток, яка дозволяе виправляти довшьш мiтки, не впливаючи на та, що займають пра-вильне положення;

— подсистема кaлiбpувaння з настроюван-

ням на чотири репери за секторами (лший пе-реднш, л1вий заднш, правий переднш, пра-вий заднш), що мае також допом!жну тдсис-тему поздовжнього кал1брування;

— тдсистема формування i зв'язування систем вщлжу, що передбачае корекцiю томог-рафiчниx зображень i систему внесення поправки за поперечною координатою, це дозволяе компенсувати похибку за рахунок "товстого" шару зображення;

— подсистема побудови проекцiй аплжато-ра на зображеннях;

— подсистема побудови на зображеннях зони термiчного впливу.

Процес планування операцii включае три етапи.

1. Kалiбрування програмно-апаратного комплексу за допомогою юстируваного фантома. Цю процедуру виконують з перiодичнiстю, зазна-ченою в iнструкцii для користування, вона включае сканування юстируваного фантома, вказування мишею юстируваноi мiтки i запуск за допомогою команди меню функцп юстиру-вання.

2.Поздовжне калiбрування, яке виконують за допомогою опорно'1 рамки стереотаксичного апарата або спещального додаткового фантома в день операцп. Ця процедура також максимально автоматизована i зводиться до скану-вання спещального фантома (одшею послщовн-iстю) та запуску за вщповщною командою меню.

3.Безпосередньо планування операцii.

На третьому етат планування операцii пiсля завантаження зображень обирають дов-¡льний кадр першо'1 з двох реперних послщов-ностей (фронтальноi та сагiтальноi) i в автоматичному режимi визначають положення уах мiток. Якщо мггки недостатньо чiткi для автоматичного режиму визначення, вмикають руч-ний режим вказування меток, про що повщом-ляють лжаря. Miтки в цьому режимi визначають за допомогою миш1 Зазначимо, що вказу-ють лише тi мiтки, яш визнанi хибними.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Пiсля успiшноi штерпретацп мiток програ-ма будуе систему вщлжу, формуе i зв'язуе (об-числюе матрицi i вектори перерахунку) пря-мокутнi системи координат кожно'1 серii кадрiв i стереотаксичного апарата. Далi лiкарю про-понують обрати точку операцп, i програма розраховуе декартове настроювання апарата.

Таким чином, першу з функцш планування

операцп — вибiр точки оперативного втручан-ня — виконано. Для оптимзацп кутгв нахилу рамки та ¡нструмента на рамцi (другий етап планування) на будь-якому кадрi обстеження програма визначае точку операцii, вказуючи число (в мм) змщення ii за третьою координатою вiдносно площини даного кадра, проекцiю iнструмента, точку переачення його з площи-ною кадра. Червоним кольором автоматично видшяються зона ризику (дiлянка пересiчення з огляду на товщину шару, усередненням яко-го фактично е томографiчне зображення). Час-тина 1нструмента, що проходить перед або поза даним кадром, також для наочносп видшяеть-ся рiзними кольорами (зеленим i жовтим). Отже, лiкар мае можливiсть, варiюючи кути нахилу iнструмента i переглядаючи рiзнi зображення, вiзуально оцшити, якi дiлянки мозку пацieнта будуть пошкоджеш, що дозволяе оптимiзува-ти кути введення аплжатора.

Kрiм положення аплжатора, на зображеннях будуеться пересiчення з площиною даного кадра тривимiрноi карти розподiлу темпера-тури, обчислено'1 з використанням iншоi ком-поненти програмного комплексу — програми моделювання [3]. Вардаючи положення шструмента, а за необхщноел повторно виконуючи завдання точки втручання, лжар мае змогу до початку операцп пдабрати оптимальний режим введення аплжатора.

Висновки. Авторами запропонована удоско-налена методика навгацп при плануванш сте-реотаксичних оперативних втручань. Завдяки корекцii спотворень приладових дiагностичниx зображень i надмiрностi навiгацiйноi системи забезпечуеться точнiсть навггацИ до 1 мм.

Розроблене просте в користуванш програм-не забезпечення для практичного застосування пiд час планування операцш, орieнтоване на оптимiзацiю положення xiрургiчного iнструмен-та i зони термiчноi деструкцii. Здiйсненi доклiнiчнi випробування.

Список лггератури

1. Аничков А.Д., Трофимова A.B., Водяное В.Б. и др. МРТ в стереотаксических операциях на головном мозге // Магнитный резонанс в медицине: Тез. докл. на междунар. конф.— Казань, 1997. — С.11.

2. Кононов М.В., Кононов О.В., Новоселецъ М.К.

Комп'ютерне планування операцш на головному мозку ¡з застосуванням стереотаксич-

ного апарата // Укр. журн. мед. техники i технолог!!. — 1999. — № 4 — С. 35 —39. 21 Кононое MB., Кононое O.B., Новоселецъ MK, Палгй I.M. Числове моделювання лазерно! термоте-pani'i пухлин головного мозку // Вксн. Харк. ун-ту, — 2000. — №488 . Бюф-!зичний вюник. — 2000. — №1 б. — C.85—95.

4. Кононое M.B., Кононое O.B., Новоселецъ M.K.,

Радченко С.П. Експериментальне дослщжен-ня точност комп'ютерного планування сте-реотаксично! операцп на головному мозку // Укр. журн. мед. технжи i технологи. — 2000. —№1—2. —С.45—49.

5. Peters T.M., Clark J.A., olivier А. et al Integrated stereotactic imaging with CT, MRI and KSA // Radiology. —1986. —V.161. —P. 821—826.

6. Scell M.C., Wu A External Beam Stereotactic

Radiosurgery Physics // Radiation Therapy Physics. —Berlin: Springer-Verlag, 1995. — P. 193—207.

7. Weaver K.A. Stereotactic Brashytherapy Physics

// Radiation Therapy Physics. —Berlin: Springer-Verlag, 1995. — P.303—314.

Использование компьютерных технологий при планировании лечения заболеваний головного мозга

Кононов М.В., Новоселец М.К.

Рассмотрено компьютерное планирование стереотак-сических операций на основе использования серий томографических изображений. Освещены методы повышения точности такого планирования за счет использования избыточной навигационной системы. Изложены возможности разработанной на основе предлагаемой методики программы, реализующей планирование, и результаты доклинических испытаний.

The computer technologies use for planning of the brain diseases treatment

Kononov M.V., Novoselets M.K.

The computer planning of stereotaxic operations on the basis of the use of tomographic images series was considered. The methods of increasing the accuracy for this planning due to the use of an enhanced navigation system are examined. The possibilities of program which realizes planning on the basis of the proposed procedure and the results of preclinical tests are presented.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.