Name: a pipeline for 3d multimodality image integration and computer-assisted planning in epilepsy surgery
Uploaded: 2016-05-20T13:00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Pipeline for 3D Multimodality Image Integration and Computer-assisted Planning in Epilepsy Surgery at JoVE.com

תוכנית זו כבר נתמך על ידי משרד הבריאות Wellcome Trust בריאות חדשנות קרן אתגר (HICF-T4-275, תוכנית גרנט 97,914). אנו מודים טראסט וולפסון האגודה אפילפסיה לתמיכה סורק ה- MRI האגודה אפילפסיה. עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי לחקר הבריאות (NIHR) אוניברסיטת קולג &#39;בלונדון בתי חולים מרכז למחקר ביו-רפואי (BRC)

<ol>
	<li>Cardinale, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoelectroencephalography:+surgical+methodology,+safety,+and+stereotactic+application+accuracy+in+500+procedures.">Stereoelectroencephalography: surgical methodology, safety, and stereotactic application accuracy in 500 procedures.</a> Neurosurgery. 72, 353-366 (2013).</li><li>Murphy, M., O'Brien, T. J., Morris, K., Cook, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodality+image-guided+epilepsy+surgery.">Multimodality image-guided epilepsy surgery.</a> J Clin Neurosci. 8, 534-538 (2001).</li><li>Murphy, M. A., O'Brien, T. J., Morris, K., Cook, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodality+image-guided+surgery+for+the+treatment+of+medically+refractory+epilepsy.">Multimodality image-guided surgery for the treatment of medically refractory epilepsy.</a> J Neurosurg. 100, 452-462 (2004).</li><li>Harput, M. V., Gonzalez-Lopez, P., Ture, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+reconstruction+of+the+topographical+cerebral+surface+anatomy+for+presurgical+planning+with+free+OsiriX+Software.">Three-dimensional reconstruction of the topographical cerebral surface anatomy for presurgical planning with free OsiriX Software.</a> Neurosurgery. 10, 426-435 (2014).</li><li>Duncan, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selecting+patients+for+epilepsy+surgery:+synthesis+of+data.">Selecting patients for epilepsy surgery: synthesis of data.</a> Epilepsy Behav. 20, 230-232 (2011).</li><li>Duncan, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+in+the+surgical+treatment+of+epilepsy.">Imaging in the surgical treatment of epilepsy.</a> Nat Rev Neurol. 6, 537-550 (2010).</li><li>Cossu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoelectroencephalography+in+the+presurgical+evaluation+of+focal+epilepsy:+a+retrospective+analysis+of+215+procedures.">Stereoelectroencephalography in the presurgical evaluation of focal epilepsy: a retrospective analysis of 215 procedures.</a> Neurosurgery. 57, 706-718 (2005).</li><li>Cossu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereo-EEG+in+children.">Stereo-EEG in children.</a> Childs Nerv Syst. 22, 766-778 (2006).</li><li>Gonzalez-Martinez, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotactic+placement+of+depth+electrodes+in+medically+intractable+epilepsy.">Stereotactic placement of depth electrodes in medically intractable epilepsy.</a> J Neurosurg. 120, 639-644 (2014).</li><li>Gonzalez-Martinez, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereoelectroencephalography+in+the+''difficult+to+localize''+refractory+focal+epilepsy:+Early+experience+from+a+North+American+Epilepsy+Center.">Stereoelectroencephalography in the ''difficult to localize'' refractory focal epilepsy: Early experience from a North American Epilepsy Center.</a> Epilepsia. 54, 1-8 (2012).</li><li>Rodionov, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+multimodal+3D+neuroimaging+to+guide+implantation+of+intracranial+EEG+electrodes.">Feasibility of multimodal 3D neuroimaging to guide implantation of intracranial EEG electrodes.</a> Epilepsy Res. 107, 91-100 (2013).</li><li>Nowell, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utility+of+3D+multimodality+imaging+in+the+implantation+of+intracranial+electrodes+in+epilepsy.">Utility of 3D multimodality imaging in the implantation of intracranial electrodes in epilepsy.</a> Epilepsia. 56, 403-413 (2015).</li><li>Zombori, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Information Processing in Computer-Assisted Interventions. , (2014).</li><li>Clarkson, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+NifTK+software+platform+for+image-guided+interventions:+platform+overview+and+NiftyLink+messaging.">The NifTK software platform for image-guided interventions: platform overview and NiftyLink messaging.</a> Int J Comput Assist Radiol Surg. , (2014).</li><li>Zuluaga, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention-MICCAI. 2014. , 651-658 (2014).</li><li>Nowell, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+computer-assisted+planning+and+manual+planning+for+depth+electrode+implantations+in+epilepsy.">Comparison of computer-assisted planning and manual planning for depth electrode implantations in epilepsy.</a> J Neurosurg. , (2015).</li></ol>

מימון: מארק Nowell, Gergely Zombori, רחל ניצוצות ורומן Rodionov נתמכים על ידי משרד הבריאות קרן Wellcome באמצעות קרן אתגר חדשנות בריאות (HICF-T4-275, תוכנית גרנט 97,914). ג&#39;ון דנקן קבל תמיכה מענק מוסדית מן Eisai, UCB Pharma, GSK, Janssen Cilag, מדטרוניק, ו- GE Healthcare. אנדרו McEvoy קיבלה תמיכה UCB, בקסטר, ו Cyberonics. המחברים הנותרים אין ניגודי אינטרסים. פרסום זה מציג מחקר העצמאי בתמיכת קרן אתגר חדשנות הבריאות (HICF-T4-275, תכנית גרנט 97,914), שותפות מימון מקבילה בין משרד הבריאות לבין קרן Wellcome. הדעות המובאות בפרסום זה הן על דעת המחבר (ים) ולאו דווקא אלה של משרד הבריאות או קרן Wellcome.

לסיכום, את הצעדים המכריעים לשילוב תמונת הדמיית 3D הם תמונת שיתוף רישום, פילוח המוח, כלי ומבנים אחרים או תחומי העניין, ולייצא מערכת neuronavigation. תהליך זה בוצע בעבר בקבוצה באמצעות שילוב תוכנת תמונה זמינה מסחרי. חסרון כדי צינור זה היה הזמן שנדרש, עם כל התהליך לוקח 2 - 4 שעות. באמצעות פלטפורמת התוכנה ללא צורך במיקור חוץ שלנו, צנרת זו היא פשוטה באופן משמעותי, והוא יכול להסתיים ב 1 - 2 שעות. יתר על כן, יש תוספת הפונקציונלית של תכנון כירורגית של מסלולי אלקטרודה SEEG על תוכנה זו, כי ניתן לעשות זאת באופן ידני או עם סיוע מחשב. היתרונות של CAP על תכנון ידני גדלו דיוק, הורידו את הסיכון ואת הגבירו את המהירות, ואת כבר דן במקום אחר (Nowell והאח, in press, ניצוצות ואח &#39;, הגיש). פלטפורמת התוכנה ללא צורך במיקור חוץ היא ברה רציפהevelopment, עם כלים חדשים ופונקציונליות להתווסף לתמוך בכל שלבי הערכה presurgical וניהול כירורגית. לכן יש צורך בדיקות מחמירות בכל שחרור גרסה חדשה. מגבלות נוכחיות של התוכנה כוללות חוסר טיוח נפח באיכות גבוהה, אשר שוהה פלטפורמות אחרות הוא תוספת ערך עבור הדמיית 3D מתקדמת. גם לייצא רק תואם עם חברת neuronavigation שנבחרה בעת הנוכחית. מגבלות אלה לא השפיעו על התועלת הקלינית של התוכנה ביחידה שלנו, ולא האטו את הפצת הטכנולוגיה למרכזים אחרים. המשמעות של תוכנה זו היא כי הוא מסיר את המחסומים הקבוצות הקודמות ציטטו כסיבה לא משתמש 3DMMI. הפתרון ספק קל לשימוש כלים בפלטפורמה אחת אחת, שאינו דורשת הכשרה או מומחיות מומחה, הוא הזמן חסכוני מתורגם בקלות לתוך פרקטיקה קלינית. יש לנו pרשתות LAN להוסיף חידושים נוספים על התוכנה לתמיכה ניתוחי אפילפסיה. יתר על כן, השיטות יכולות להיות מיושמות בקלות לאזורים אחרים של נוירוכירורגיה, כגון כריתה של גידולים רמהנמוכה קרובים קליפה רהוטה, מוקדי lesioning ואספקה ​​של גירוי ממוקד. 3DMMI וכלים לתכנון כירורגית מדויקים צפויים להיות חשוב יותר ויותר ניתוחים מודרניים, כמו במקרים מאתגרים יותר נלקחים על ובתור טיפולים פולשנית להיכנס מנהג נפוץ.

בפועל כירורגית הוא קריטי עבור המנתח להעריך מבנים אנטומיים ויחסים מרחביים שלהם אחד לשני בשלושה ממדים. זה חשוב במיוחד נוירוכירורגיה, שם המנתח פועל במרחב מצומצם, עם ראיה מוגבלת וגישת האנטומיה מורכב. למרות זאת, עד כה רוב ההדמיה הוצגה בפני מנתחים בצורת 2D מישוריים קונבנציונלי, ואת שיטות הדמיה שונות לעתים קרובות מוצגות בזה אחר בסדרה. כתוצאה מכך, המנתח צריך נפשי לשלב נתונים זה עבור כל מטופל, ולמקם אותו לתוך מסגרת אנטומיים לתכנון presurgical. יש יתרון ברור ביצירת מודלים ממוחשבים 3D של מוח החולה האינדיבידואלי, אשר מביא לידי ביטוי את האנטומיה של קליפת המוח, כלי הדם, נגעים פתולוגיים כל נוכחיים כמו גם ציוני 3D רלוונטיים אחרים באותו ההקשר המרחבי 1-4. לפני הניתוח המנתח יכול לסובב ולשנות את השקיפות of המודלים האלה, כדי להבין את יחסי 3D מלא בין מבנים השונים של עניין. עיקרון זה נקרא הדמיה multimodality 3D (3DMMI). מטרת הערכה טרום ניתוחית עבור ניתוחי אפילפסיה היא להסיק את הלוקליזציה של האזור במוח שבו תקפים להתעורר, ולהבטיח כי זה יכול להיות כריתה בבטחה מבלי לגרום 5 גירעונות משמעותיים. קיים מגוון רחב של שיטות הדמיה אבחון שתורמים זה, כולל MRI מבניים, טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים fluorodeoxyglucose (FDG-PET), טומוגרפיה ממוחשבת פליטת פוטונים בודדים ictal (SPECT), מגנטו (MEG) הדיפולים, MRI תפקודי (fMRI) ו דימות מותח דיפוזי (DTI) 6. ניתוחי אפילפסיה הוא אידיאליים עבור 3DMMI שכן הוא מחייב את התרגום סימולטני של ערכות נתונים מרובות, לבין התמורה של איך כל קבוצת נתונים מתייחסת אחר. במקרים רבים חקירות פולשני נכשלות to לספק את רמת הראיות הנדרשות כדי להמשיך כריתה. במקרים אלה EEG תוך-גולגולתי (IC EEG) הקלטות נחוצות כדי לזהות את האזור של המוח שיש להסירו כדי למנוע התקפים. יותר ויותר, IC EEG מבוצע על ידי טכניקה הנקראת SEEG, שבו מספר אלקטרודות עומק הקלטה ממוקמות intracerebrally ללכוד את המקור ואת ההתפשטות של פעילות חשמלית קשורים התקפים אצל 3D 1,7-10. הצעד הראשון של השתלות SEEG הוא לפתח את האסטרטגיה של ההשתלה, המגדיר את האזורים במוח שצריך שנדגמו. זה כרוך שילוב מועד EEG הקליני ולא פולשנית, עם הדמיה מבנית, עם כל חבלה, ונתוני הדמיה תפקודיים להסיק את המיקום של המקור של אפילפסיה. הצעד השני הוא תכנון הכירורגים המדויק של מסלולי האלקטרודה. המנתח חייב להבטיח מסלולי אלקטרודה avascular בטוחים, מרכוז elערכי ectrode בקודקוד של gyri ומרוחק מן ורידי משטח קליפת מוח, חצה גולגולת orthogonally. בנוסף להסדר ההשתלה כולו צריך להיות יזום היטב, עם ריווח בין האלקטרודה סביר ולא התנגשויות האלקטרודה. ההיתכנות של יצירת מודלים 3DMMI להנחות השתלת אלקטרודות IC EEG במסגרת אימון ניתוחי אפילפסיה עסוק בעבר הפגינו 11. גם אנחנו הוכחנו את העיקרון כי השימוש 3DMMI מקנה ערך מוסף בקבלת החלטות קלינית. במחקר פרוספקטיבי, גילוי של 3DMMI השתנה היבט כלשהו של ניהול 43/54 (80%) מקרים, ובמיוחד שינה את המיקום של 158/212 (75%) של אלקטרודות עומק 12. יש מגוון של חבילות תוכנה המאפשרים 3DMMI. אלה כוללים פלטפורמות neuronavigation זמינות מסחרי המשמשות בתוך חדר הניתוח, חבילות תוכנת תכנון מתמחים בריתעם פלטפורמות neuronavigation ופלטפורמות אינטגרציה וויזואליזציה תמונת מחקר חוקי עצמאיות. ככל פונקציונליות, הגמישות הצדדית של עליית הפלטפורמות הללו, את אופן השימוש סביר לתרגמם בקליניקה יורד בהתאם. פיתחנו תוכנה אישית מעוצבת לשילוב תמונה multimodality, הדמיית 3D מתקדמת מיקום האלקטרודה SEEG מתכננים 12,13 לטיפול באפילפסיה. הדגש הוא על קלויות השימוש בתרחיש קליני, המאפשר שימוש בזמן אמת של תוכנה על ידי רופאים, ושילוב מהיר לתוך הצינור הקליני. התוכנה פועלת על פלטפורמת הדמית translational 14, משלב NiftyReg, NiftySeg ו NiftyView. במאמר זה הפרוטוקול עבור שימוש בתוכנה בקליניקה מפורט. הפעולות שיש לבצע כדי שיתוף רישום תמונה, פילוח האזורים של עניין, פילוח המוח, לחילוץכלי הדם מפני הדמיה של כלי הדם המוקדש 15, בניית מודלים 3D, תכנון השתלות SEEG ובמהירות ייצוא מודלים ותוכניות לחדר הניתוח מתוארים. כלי הרומן גם מתואר על-מסלול רב אוטומטיות תכנון 13, אשר מגביר את הבטיחות והיעילות של השתלות ו מפחיתה באופן משמעותי את משך התכנון.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="border-collapse:
 collapse" width="651">
	<tbody>
		<tr height="15">
			<td class="xl24" height="15" width="185">EpiNav</td>
			<td class="xl24" width="221">UCL</td>
			<td class="xl24" width="102"></td>
			<td class="xl24" width="143">Inhouse software platform for image integration, segmentation, visualisation and surgical planning</td>
		</tr>
		<tr height="15">
			<td class="xl24" height="15">Freesurfer</td>
			<td class="xl24">Martinos Centre for Biomedical Imaging</td>
			<td class="xl24"></td>
			<td class="xl24">Software for cortical segmentation</td>
		</tr>
		<tr height="15">
			<td class="xl24" height="15">S7 Stealthstation</td>
			<td class="xl24">Medtronic</td>
			<td class="xl24"></td>
			<td class="xl24">Neuronavigation system</td>
		</tr>
		<tr height="15">
			<td class="xl24" height="15">MeshLab</td>
			<td class="xl24">ISTI-CNR</td>
			<td class="xl24"></td>
			<td class="xl24">3D mesh processing software</td>
		</tr>
		<tr height="15">
			<td class="xl24" height="15">NiftiK</td>
			<td class="xl24">UCL</td>
			<td class="xl24"></td>
			<td class="xl24">Translational imaging platform</td>
		</tr>
		<tr height="15">
			<td class="xl24" height="15">AMIRA</td>
			<td class="xl24">Visualisation Sciences Group</td>
			<td class="xl24"></td>
			<td class="xl24">Image integration software</td>
		</tr>
		
	</tbody>
</table>

a pipeline for 3d multimodality image integration and computer-assisted planning in epilepsy surgery

ניתוח אפילפסיה הוא מאתגר את השימוש של שילוב תמונת multimodality 3D (3DMMI) על מנת לסייע בתכנון presurgical הוא מבוסס היטב. שילוב תמונת Multimodality יכול להיות תובעני מבחינה טכנית, והוא לא מנוצל בפרקטיקה קלינית. פתחנו פלטפורמת תוכנה אחת לשילוב תמונה, הדמיית 3D ותכנון כירורגית. הנה, צינור שלנו מתואר שלב-אחר-צעד אופנה, החל רכישת התמונה, שתמשיך דרך תמונה שיתוף רישום, פילוח ידני, המוח והפקת כלי, הדמיית 3D ותכנון ידנית של stereoEEG (SEEG) השתלות. עם הפצת התוכנה צינור זה יכול להיות מועתק מרכזים אחרים, מה שמאפשר לקבוצות אחרות ליהנות 3DMMI. כמו כן, אנו מתארים את השימוש של מתכנן אוטומטי, רב-מסלול להפקת תוכניות השתלת stereoEEG. מחקרים ראשוניים מצביעים זה תוספת מהירה, בטוחה ויעילה לתכנון השתלות SEEG. לבסוף, soluti פשוטעל ליצוא של תוכניות ומודלים למערכות neuronavigation מסחריות ליישום תוכניות בתוך חדר הניתוח מתואר. תוכנה זו היא כלי רב ערך שיכול לתמוך בקבלת החלטות קלינית ברחבי המסלול ניתוחי אפילפסיה.

הפרוטוקול המתואר לשילוב תמונה, ויזואליזציה, תכנון ידני ולייצא מערכת neuronavigation שנבחרה הועסק בבית החולים הלאומיים לנוירולוגיה ונוירוכירורגיה מאז אוגוסט 2013. זה כולל 35 מקרים של השתלת SEEG 12, עם השתלת אלקטרודות עומק 319. 27/35 (77%) מהחולים התקדמו אל השתלה באת כריתת קליפת מוח, שהוא אינדיקטור כי ההשתלה זיהתה את האזור של התפרצות התקף. יש כבר סיבוך המורגית אחד הקשורים המיקום של אלקטרודות עומק, וזה טופל באופן שמרני. ההסדרים הדמיה בשימוש במהלך הערכת presurgical מוכרעים על בסיס כל מקרה מקרה, והם מתוארים בטבלה 1. הפרוטוקול הוא גמיש, יכול לשלב כל שיטת הדמיה שניתן לייבא לתוך DICOM או בפורמט Nifti. איור 1 מדגים את הצופה הבסיסי עבור פלטפורמת התוכנה בתוך הבית שלנו, ומספרי 2, 3, 4 ו -5 להמחיש מסך טיפוסי במהלך בניית דגמי multimodality 3D. השילוב החלק של פרוטוקול זה לתוך הצינור הקליני שלנו, ואת הפצת תוכנה זו למרכזים אחרים, הוא &#39;סמן&#39; פונדקאי שימושי של הצלחה. הקשיים בהערכת התועלת הקלינית באוכלוסייה ניתוחי אפילפסיה ידועים ותיאר במקום אחר 12. צינור זו מציע פתרון יעיל, שהוא גמיש, יחסית ידידותי למשתמש, וקל לשכפל במרכזים אחרים. תכנון בעזרת מחשב (CAP) הוא התפתחות אחרונה כי נבדקה למפרע על השתלות קודמות מתוכננות באופן ידני 16. תוצאות ראשוניות עולה כי CAP מייצר יותר בטוח, יותר efficהשתלות ient, כי הם ריאליים ליישום וכי הושלמו בתוך זמן באופן 16. טבלה יעילה 2 מדגי השוואת כמותית זו. מחקר פרוספקטיבי של שימוש CAP בקליניקה מתנהל. האלגוריתם שמניע CAP תואר בעבר 13. איור 6 מציג תוצאה אופיינית של המתכנן רב-מסלול האוטומטי. המבנים הקריטיים כי כבר נכנסו הם ורידים, עורקי sulci שטח. שימו לב המרכוז של המסלולים על הכתר של gyri, ואת המגבילים של נקודות כניסת מסלול כדי מסכת דרת קרקפת. איור 7 הראה גרף להדמית סיכון אופייני במסלול פרט, עם ערכים משויכים וייצוג גרפי של אורך מסלול. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig1.jpg"/&gt; איור 1. צג Viewer הבסיסי של פלטפורמת תוכנה במיקור חוץ. שמאל DataManager, כלים עליונים המכיל קיצורי תוספת כלים, תוספת נוכחית ימין בכלי בשימוש, את מרכז 4 תצוגת Ortho-נוף. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig2.jpg" /> פילוח איור 2. ויזואליזציה 3D תוכנה במיקור חוץ. (א) MRI T1 הצירי עם מודלי פני שטח של השכבה, (B) טיוח משטח 3D של מודלים (ציאן-ורידים, יד מנוע בירוק מן הגירוי מגנטי transcranial, כתום tractography fasciculus מקושת, tractography corticospinal הכחול, tractography קרינה האופטי הוורוד, tractography צהוב fasciculus אונקלי, התלמוס סגולות יםegmentation). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig2large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig3.jpg" /> איור 3. דור של מודלים Surface Cortex. (א) להציג צירית של קובץ wmparc, (B) wmparc קובץ thresholded מן 1-5002, (ג) טיוח השטח של קובץ wmparc binarised. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig4.jpg" /> איור 4. הפקת כלי תוכנה בתוך הבית באמצעות Vesselness. (א) צנתור Axial CT שיתוף רשום עם ניגודיות שלב 3D MRI. (ב) טיוח משטח 3D של ורידים (ציאן) ועורקים (אדום). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig4large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig5.jpg" /> דור איור 5. כרך Cortex הדגם 3D נפח הטיוח של הקורטקס (אפור) ומשטח טיוח של משטח קרקפת (לבן). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig5large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig6.jpg" /> איור 6. מודלים Multimodality 3D של תכנון מסלול בסיוע מחשב. (א) קרקפת (לבן), מסיכת דרת קרקפת (צהובה) ואת מסלולים (עמ &#39;urple). (ב) הקרקפת מסכה שקופה להראות המוח (ורוד), sulci (ירוק), ורידים (ציאן) ועורקים (אדום). (C) קרקפת מסכה הוסרה להראות מסלולים ומוח. (ד) המוח הוסר להראות מסלולים, sulci שטח, ורידים ועורקים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig7.jpg" /> איור 7. ויזואליזציה הגרפית של Associated מדדים עם מסלולי פרט. אורך עליון, גולגולת חוצה זווית, סיכון, יחס G / W ו- מרחק מינימאלי מן כלי דם&gt; 1 מ&quot;מ הקוטר. תצוגה גרפית בינונית של מבנה קריטי הקרוב לאורכו של מסלול (עורקים אדומים, ציאן-וריד, מרחק y-axis- למבנה (מקסימום 10 מ&quot;מימ), x-axis- המרחק לאורך מסלולמן כניסת המוח למקד, ייצג טווח ביטחון SM- כקו אדום אופקי מסמן 3 מ&quot;מ הפרדת המסלול למבנה קריטי). על קרקעית תצוגה גרפית של נתיב מסלול דרך חומר אפור ולבן (ירוק-extracerebral, אפור-אפור עניין שלו, לבן חומר לבן). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig7large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> אָפְנוּת </td><td> אֲתַר </td><td> טרום עיבוד </td><td> שדה ראייה (x RL x AP IS) </td><td> גודל Voxel (x RL x AP IS) </td></tr><tr><td> 3D T1 FSPGR </td><td> ES </td><td> לא </td><td> 256 x 256 x 166 </td><td> 0.94 x 0.94 x 1.1 </td></tr><tr><td> FLAIR T2 עטרה </td><td> ES </td><td> לא </td><td> 256 x 160 x 32 </td><td> 0.94 x 1.5 x 3.5 </td></tr><tr> &lt;td&gt; T1 ניווט עם גדוליניום </td><td> NHNN </td><td> לא </td><td> 512 x 512 x 144 </td><td> 0.5 x 0.5 x 1.5 </td></tr><tr><td> בניגוד שלב 3D MRI </td><td> NHNN </td><td> לא </td><td> 256 x 256 x 160 </td><td> 0.85 x 0.85 x 1 </td></tr><tr><td> צנתור CT </td><td> NHNN </td><td> לא </td><td> 512 x 512 x 383 </td><td> 0.43 x 0.43 x 0.75 </td></tr><tr><td> דיפול MEG </td><td> NHNN </td><td> כן </td><td></td><td></td></tr><tr><td> SPECT Ictal-interictal </td><td> UCLH </td><td> כן </td><td> 128 x 128 x 49 </td><td> 3.9 x 3.9 x 3.9 </td></tr><tr><td> FDG-PET </td><td> UCLH </td><td> כן </td><td> 128 x 128 x 47 </td><td> 1.95 x 1.95 x 3.3 </td></tr><tr><td> DTI </td><td> ES </td><td> כן </td><td> 128 x 128 x 60 </td><td> 1.88 x 1.88 x 2.4 </td></tr><tr><td> MRI פונקציונלי, EEG-בקורלציה fMRI </td><td> ES </td><td> כן </td><td> 128 x 128 x 58 </td><td&gt; 1.87 x 1.87 x 2.5 </td></tr></tbody></table> שיטות הדמיה בטבלה 1. המשמש תמונה אינטגרציה ((Society ES-אפילפסיה, החולים NHNN-הלאומי לנוירולוגיה ונוירוכירורגיה, החולים ביוניברסיטי קולג &#39;בלונדון UCLH-, FSPGR-FastSpoiledGradientRecalledEcho, MEG-מגנטו, פליטת פוטונים SPECT-יחיד טומוגרפיה ממוחשבת, FDG PET - טומוגרפיה פוזיטרוני פליטת fluorodeoxyglucose, דימות מותחת DTI-דיפוזיה, אחוריים קדמיים AP-, RL - שמאל לטוס, IS - נחה) מעולה. <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td> תכנון ידני * </td><td> כובע* </td><td> אומדן ההפרש (ידני-CAP) </td><td> שְׁגִיאָה </td><td> ערך P </td></tr><tr><td> אורך אלקטרודה (מ&quot;מ, 1 dp) </td><td> 57.9 (21.8) </td><td> 53.9 (15.6) </td><td> 4.74 </td><td> 1.59 </td><td> &lt;0.05 </td></tr><tr><td> זווית הכניסה (מעלות מעל בניצב, 1 dp) </td><td> 16.2 (12.8) </td><td> 13.0 (7.6) </td><td> 5.89 </td><td> 1.07 </td><td> &lt;0.05 </td></tr><tr><td> סיכונים (יחידות מנורמלות, 2 dp) </td><td> 0.41 (0.79) </td><td> 0.36 (0.42) </td><td> 0.19 </td><td> 0.03 </td><td> &lt;0.05 </td></tr><tr><td> מרחק מזערי בין כלי דם (מ&quot;מ, 1 dp) </td><td> 4.5 (3.0) </td><td> 4.5 (3.0) </td><td> -0.56 </td><td> 0.2 </td><td> &lt;0.05 </td></tr><tr><td> שיעור תוך-מוחי אלקטרודה ב חומר אפור (2 dp) </td><td> 0.33 (0.33) </td><td> 0.48 (0.28) </td><td> -0.11 </td><td> 0.02 </td><td> &lt;0.05 </td></tr></tbody></table> טבלה 2. השוואה סטטיסטית בין ידני מחשב-עסיסתכנון טד (CAP). * הערך הראשון הוא חציון, ערך שני בסוגריים הוא משוקלל. טבלה זו שוחזרה באישור 16.

Watch this Scientific Journal Video about A Pipeline for 3D Multimodality Image Integration and Computer-assisted Planning in Epilepsy Surgery at JoVE.com

A Pipeline for 3D Multimodality Image Integration and Computer-assisted Planning in Epilepsy Surgery

אנו מתארים את השלבים כדי להשתמש בתוכנה האישית המעוצבת שלנו לשילוב תמונה, ויזואליזציה ותכנון ניתוחי אפילפסיה.

צינור אינטגרצית תמונת 3D Multimodality ותכנון בסיוע מחשב בכירורגיה אפילפסיה

Epilepsy surgery is challenging and the use of 3D multimodality image integration (3DMMI) to aid presurgical planning is well-established. Multimodality ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Accuracy in Dental Medicine, A New Way to Measure Trueness and Precision

דיוק ברפואת שיניים, הדרך חדשה למדוד את האמיתות ודיוק

Reference scanners are used in dental medicine to verify a lot of procedures. The main interest is to verify impression methods as they serve as a base ...

Surgical Fixation of Sternal Fractures: Preoperative Planning and a Safe Surgical Technique Using Locked Titanium Plates and Depth Limited Drilling

קיבוע ניתוחי של שברי sternal: תכנון לפני ניתוח וטכניקה כירורגית בטוחה באמצעות צלחות טיטניום נעולות ועומק קידוח מוגבל

Different ways to stabilize a sternal fracture are described in literature. Respecting different mechanisms of trauma such as the direct impact to the ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

ניתוח רשת של הקלטות אלקטרודה foramen ovale בחולים עמידים בפני תרופות Temporal Lobe אפילפסיה

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

Interictal High Frequency Oscillations Detected with Simultaneous Magnetoencephalography and Electroencephalography as Biomarker of Pediatric Epilepsy

תנודות תדירות גבוהה Interictal זוהו עם סימולטני מגנט ואת Electroencephalography כמו ביומרקר של אפילפסיה בילדים

Crucial to the success of epilepsy surgery is the availability of a robust biomarker that identifies the Epileptogenic Zone (EZ). High Frequency ...

Radiation Planning Assistant - A Streamlined, Fully Automated Radiotherapy Treatment Planning System

קרינה תכנון העוזרת - מפושטת, אוטומטי לחלוטין טיפול הקרנות תכנון המערכת

The Radiation Planning Assistant (RPA) is a system developed for the fully automated creation of radiotherapy treatment plans, including volume-modulated ...

A Postoperative Evaluation Guideline for Computer-Assisted Reconstruction of the Mandible

הערכה פוסט-אופרטיבית מנחה לשחזור בסיוע ממוחשב של הלסת התחתונה

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging ...

Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm

הערכה של התפישה הסטטית במישור הגליל באמצעות הפרדיגמה הקודקואלית החזותית הסובייקטיבית

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow ...

A Whole Body Dosimetry Protocol for Peptide-Receptor Radionuclide Therapy (PRRT): 2D Planar Image and Hybrid 2D+3D SPECT/CT Image Methods

A Whole Body Dosimetry Protocol for Peptide-Receptor Radionuclide Therapy PRRT: 2D Planar Image and Hybrid 2D+3D SPECT/CT Image Methods

הגוף שלמות קרינה פרוטוקול לקולטן פפטיד (PRRT): 2D תמונה מישורי היברידית 2D + 3D שיטות הטיפול הזהיר/CT תמונה

Peptide-receptor-radionuclide-therapy (PPRT) is a targeted therapy that combines a short-range energy radionuclide with a substrate with high specificity ...

3D Planning and Printing of Patient Specific Implants for Reconstruction of Bony Defects

תכנון והדפסה של שתלים ספציפיים לחולה לשיקום מומים גרמיות

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical ...

Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants

טיפול מומים פנים באמצעות תכנון תלת-ממד והדפסה של שתלים ספציפיים למטופל

Technological advancements in surgical planning and patient-specific implants are constantly evolving. One can either adopt the technology to achieve ...