Avaliação da deformação do tecido cerebral durante o procedimento cirúrgico: um estudo in vitro (2015)
- Authors:
- USP affiliated authors: LEMOS, TENYSSON WILL DE - FFCLRP
- Unidades: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 591
- Subjects: ULTRASSOM; TECIDO NERVOSO; NEUROCIRURGIA
- Keywords: Corregistro; Deformação; Deformation; Fantoma; Image registration; Neuronavegação; Neuronavigation; Phantoms; Ultrasound; Ultrassom
- Language: Português
- Abstract: Durante um procedimento cirúrgico cerebral existe o deslocamento das estruturas que é um problema tipicamente não-rígido e não-linear. A ultrassonografia intra-operatória é utilizada como guia cirúrgico e pode ser utilizada para correção das imagens pré- operatórias através do corregistro rígido entre estas e um sistema de rastreio. Isto torna possível a visualização do deslocamento das estruturas devida a remoção de parte delas durante o ato cirúrgico. O objetivo deste trabalho é um estudo do corregistro livre não-rígido a partir de um modelo in vitro experimental que simule uma situação cirúrgica de retirada de uma inclusão líquida, de forma controlada, para medir os deslocamentos das estruturas próximas, utilizando imagens de ultrassom. Alguns fantomas que simulam o tecido humano nas imagens de ultrassom, feitos de gelatina e parafina, foram escolhidos como modelo. Para realizar o corregistro foi escolhida a transformação geométrica por splines simples (B-Splines), o otimizador Limited- memory BroydenFletcherGoldfarbShanno (LBFGS) e a métrica de similaridade soma do quadrado das diferenças (SQD) e, utilizada a biblioteca Insight Segmentation and Registration Toolkit (ITK), assim como o estudo dos parâmetros adequados para a nossa tarefa. Foi demonstrado para as condições envolvidas que para as imagens em modo B as deformações até 5% e mapas de RF até 9%, sem nenhuma otimização dos parâmetros do corregistro, é factível sem usoexcessivo de tempo computacional. Foi analisada a influência da grade em relação a dois tipos diferentes de deformação, ambas com valor de 2%. O tamanho da grade, levando em consideração o erro e o tempo, foram a 5x11 para as imagens em Modo B e 11x17 para os mapas de RF, independentemente do tipo de deformação. Os parâmetros do otimizador (Default Step Length, Gradient Convergence Tolerance e Line Search Accuraccy) também foram avaliados e os valores obtidos foram 1,6; 0,03 e 0,8 para as imagens modo B e 1,2; 0,05 e 1,0 para os mapas de RF. No entanto ao comparamos, utilizando os parâmetros propostos obtidos, os campos de deslocamentos esperados com os gerados pelo modo B e pelos mapas RF, foi demonstrado que os mapas de RF fornecem valores abaixo do esperado e que as imagens em modo B retratam mais fielmente os deslocamentos e isto se deve a escolha do conjunto de valores testados para o otimizador. Foram aplicados estes parâmetros em dois fantomas de parafina- gel e em dois de gelatina. Nos três primeiros fantomas foi retirada um inclusão líquida em várias etapas. Os deslocamentos das estruturas vizinhas foram avaliados durante as etapas de remoção para demonstrar os campos de sução e de torção. No último fantoma, que simula morfologicamente um cérebro humano, foram retiradas, em várias etapas, regiões sólidas, simulando a retirada de tecido e foram calculados os deslocamentos e demonstradosos campos provenientes deste tipo de intervenção. Os trabalhos futuros se concentrarão em utilizar os volumes para medir os movimentos das estruturas e em novos parâmetros do otimizador para os mapas de RF.
- Imprenta:
- Place of publication: Ribeirão Preto
- Date published: 2015
- Data da defesa: 23.02.2015
-
ABNT
LEMOS, Tenysson Will de; CARNEIRO, Antonio Adilton Oliveira. Avaliação da deformação do tecido cerebral durante o procedimento cirúrgico: um estudo in vitro. 2015.Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-28042015-170826/ >. -
APA
Lemos, T. W. de, & Carneiro, A. A. O. (2015). Avaliação da deformação do tecido cerebral durante o procedimento cirúrgico: um estudo in vitro. Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-28042015-170826/ -
NLM
Lemos TW de, Carneiro AAO. Avaliação da deformação do tecido cerebral durante o procedimento cirúrgico: um estudo in vitro [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-28042015-170826/ -
Vancouver
Lemos TW de, Carneiro AAO. Avaliação da deformação do tecido cerebral durante o procedimento cirúrgico: um estudo in vitro [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-28042015-170826/ - Phantom para treinamento de neuronavegação guiada por imagens de ultra-som e de ressonância magnética
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