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

Эта программа была поддержана Министерством здравоохранения и Wellcome Trust здравоохранения инновационный вызов фонда (HICF-T4-275, Программа Grant 97914). Мы благодарны Вольфсон Trust и эпилепсией общества для поддержки сканера Эпилепсия общества МРТ. Эта работа была поддержана Национальным институтом исследований в области здравоохранения (NIHR) University College London Больницы Biomedical Research Centre (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>

Финансирование: Марк Ноуэлл, Gergely Zombori, Рейчел Sparks и Роман Родионов поддерживаются Министерством здравоохранения и Wellcome Trust через здравоохранения инновационный вызов фонда (HICF-T4-275, Программа Grant 97914). Джон Дункан получил институциональную поддержку грант от Eisai, UCB Pharma, GSK, Janssen Cilag, Medtronic и GE Healthcare. Эндрю МакЭвой получил поддержку от UCB, Бакстер и Cyberonics. Остальные авторы не имеют конфликта интересов. В данной публикации представлены независимые исследования, поддерживаемую здравоохранения инноваций Вызов фонда (HICF-T4-275, Программа Grant 97914), параллельное финансирование партнерства между Департаментом здравоохранения и Wellcome Trust. Мнения, выраженные в данной публикации, принадлежат автору (ам) и не обязательно отражают точку зрения Департамента здравоохранения или Wellcome Trust.

Таким образом, решающие шаги для интеграции изображений и 3D визуализации изображения являются корегистрацию, сегментация головного мозга, сосудов и других структур или областей, представляющих интерес, а также экспортировать в систему нейронавигационной. Этот процесс был выполнен ранее в группе с использованием коммерчески доступного программного обеспечения для интеграции изображений. Недостатком этого трубопровода было время, необходимое, со всем процессом, принимая 2 - 4 ч. Используя нашу платформу программного обеспечения в доме, этот трубопровод значительно упрощается, и может быть завершена в 1 - 2 ч. Кроме того, существует дополнительная функциональность хирургического планирования Seeg электродных траекторий на это программное обеспечение, которое может быть сделано вручную или с помощью компьютера-помощи. Преимущества CAP по сравнению с ручной планирования увеличивается точность, снижение риска и увеличение скорости, а также были обсуждены в другом месте (Ноуэлл и др, In Press, Sparks и др, который был представлен). Платформа в дом программного обеспечения находится в непрерывном дАЗВИТИЕ, с новыми инструментами и функциональностью добавляются для поддержки всех этапов предоперационной оценки и хирургического лечения. Существует поэтому необходимость тщательного тестирования на каждом новом выпуске версии. Существующие ограничения программного обеспечения включают в себя отсутствие объемного рендеринга высокого качества, который присутствует в других платформах и является ценным дополнением для продвинутых 3D-визуализации. Кроме того, экспорт совместим только с выбранным нейронавигационной компании в настоящее время. Эти ограничения не повлияли на клиническую полезность программного обеспечения в нашем отделении, и не замедлили распространение технологии в другие центры. Значение этого программного обеспечения является то, что она устраняет барьеры, что предыдущие группы приводятся в качестве причин отказа от использования 3DMMI. Решение обеспечивает простой в использовании инструмент в одной платформе, которая не требует специальной подготовки или опыта, время и экономически эффективным и легко переводится в клиническую практику. Мы имеем рланы добавить дополнительные инновации в программное обеспечение для поддержки хирургии эпилепсии. Кроме того, способы могут быть легко применены к другим областям нейрохирургии, таких как резекция низких опухолей класса, близких к красноречивой корой, фокусного lesioning и доставки целенаправленной стимуляции. 3DMMI и точные инструменты хирургического планирования, вероятно, приобретает все большее значение в современной хирургии, как более сложные случаи, принимаются на и минимально инвазивных процедур ввести общую практику.

В хирургической практике это имеет решающее значение для хирурга, чтобы оценить анатомических структур и их пространственные отношения друг к другу в трех измерениях. Это особенно важно в нейрохирургии, где хирург работает в замкнутом пространстве, с ограниченным количеством визуализации и доступа к сложной анатомии. Несмотря на это, на сегодняшний день большинство изображений было представлено хирургами в традиционной планарной 2D форме, а также различные методы визуализации часто представляются одно за другим последовательно. Как следствие, хирург должен мысленно интегрировать эти данные для каждого пациента, и поместить его в анатомической основы для предоперационного планирования. Существует явное преимущество в создании 3D компьютерных моделей индивидуального мозга пациента, что свидетельствует об анатомии мозга, кровеносные сосуды, любые патологические очаги , присутствующие, а также другие соответствующие 3D ориентиры в том же пространственном контексте 1-4. Перед операцией хирург может вращать и изменять прозрачность уплотнительноее эти модели, чтобы полностью понять 3D отношения между различными структурами, представляющих интерес. Этот принцип называется 3D мультимодального томографию (3DMMI). Целью предоперационной оценки для хирургии эпилепсии является вывод о локализации области головного мозга , где возникают судороги, и убедитесь , что это может быть безопасно резекцию , не вызывая значительного дефицита 5. Существует широкий спектр методов диагностической визуализации, которые способствуют этому, в том числе структурных МРТ, фтордезоксиглюкозой позитронно-эмиссионной томографии (ФДГ-ПЭТ), иктальной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), магнитоэнцефалографии (МЭГ) диполи, функциональной МРТ (фМРТ) и тензора диффузии томография (DTI) 6. Эпилепсия хирургии идеально подходит для 3DMMI, поскольку она требует одновременного интерпретации нескольких наборов данных, а также рассмотрение вопроса о том, как каждый набор данных относится к другому. Во многих случаях неинвазивные исследования, т терпеть неудачу• предусматривать уровень доказательств, необходимых для перехода к резекции. В этих случаях внутричерепной ЭЭГ (IC) ЭЭГ записи необходимы для определения области мозга, которые должны быть удалены, чтобы предотвратить судороги. Все чаще ИК ЭЭГ производится с помощью методики , называемой Seeg, в котором количество записывающих глубины электроды расположены интрацеребрально , чтобы захватить их происхождение и распространение электрической активности , связанной с припадками в 3D 1,7-10. Первый шаг Seeg имплантаций заключается в разработке стратегии имплантации, определение областей мозга, которые должны быть выбраны. Это предполагает интеграцию клинических и неинвазивных дату EEG, со структурной визуализации, с любым поражением, и функциональной визуализации данных, которые выводят расположение источника эпилепсии. Вторым шагом является точное хирургическое планирование электродов траекторий. Хирург должен обеспечить безопасные Аваскулярный электрода траектории, центровка элЗаписи ectrode в короне извилин и удаленных от корковых поверхностных вен и пересекающий череп ортогонально. Кроме того, вся договоренность имплантации должна быть хорошо продуманы, с разумным шагом между электродами и без каких-либо столкновений электродов. Возможность генерации моделей 3DMMI для руководства имплантации электродов IC ЭЭГ в занятом эпилепсия хирургии практике ранее было продемонстрировано 11. Мы также продемонстрировали принцип, что использование 3DMMI придает дополнительную ценность в клинических решений. В проспективном исследовании, раскрытие 3DMMI изменил некоторые аспекты менеджмента в 43/54 (80%) случаях, а именно изменилось позиционирование 158/212 (75%) глубинных электродов 12. Существует целый ряд программных пакетов, которые облегчают 3DMMI. Они включают в себя коммерчески доступные нейронавигации платформы, которые используются в операционной, специализированные программные пакеты планирования союзническиес нейронавигации платформами и научно-исследовательских ориентированных автономных интеграции изображений и визуализации платформ. Что касается функциональности, гибкости и универсальности этих платформ, повышения удобства и простоты использования и вероятности их воплощения в клиническую практику соответственно уменьшается. Мы разработали специально разработанный программное обеспечение для интеграции мультимодальность изображения, передовые 3D визуализации и Seeg электрода размещения планирования 12,13 для лечения эпилепсии. Акцент делается на простоту использования в клиническом сценарии, что позволяет в реальном времени использования программного обеспечения клиницистов, и быстрое включение в клиническую трубопровода. Программное обеспечение работает на платформе трансляционной визуализации 14, которая сочетает в себе NiftyReg, NiftySeg и NiftyView. В данной работе протокол для использования программного обеспечения в клинической практике приводится. Шаги для изображения корегистрацию, сегментация областей, представляющих интерес, сегментации мозга, экстрагированиемкровеносные сосуды , выделенные визуализации сосудов 15, 3D - модели, планирование Seeg имплантаций и быстро экспортирующей модели и планы операционной описаны. Роман инструмент описан также для автоматической мульти-траектории планирования 13, что повышает безопасность и эффективность имплантаций и существенно сокращает длительность планирования.

<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

Эпилепсия хирургии является сложной задачей, и использование 3D интеграции мультимодальность изображения (3DMMI) для помощи предоперационной планирования хорошо разработана. Интеграция изображений Комбинированное может быть технически сложных и недостаточно используется в клинической практике. Мы разработали единую программную платформу для интеграции изображений, 3D-визуализации и хирургического планирования. Здесь наш трубопровод описан шаг за шагом моды, начав с захвата изображения, идущего через изображения корегистрацию, ручной сегментации, мозга и извлечения сосудов, 3D визуализации и ручного планирования stereoEEG (Seeg) имплантаций. С распространением программного обеспечения этот трубопровод может быть воспроизведен в других центрах, позволяя другим группам воспользоваться 3DMMI. Мы также описывают использование автоматизированной, мульти-траектории планировщик для создания stereoEEG планов имплантации. Предварительные исследования показывают, что это быстрый, безопасный и эффективный придатком для планирования Seeg имплантаций. И, наконец, простой Solutiна для экспорта планов и моделей для коммерческих систем нейронавигации для реализации планов в операционной описывается. Это программное обеспечение является ценным инструментом, который может поддерживать клинических решений по всему эпилепсия хирургии пути.

Протокол , описанный для интеграции изображений, визуализации, планирования вручную и экспорта в выбранной системе нейронавигационной была использована в Национальной больнице неврологии и нейрохирургии с августа 2013 г. Это включает в себя 35 случаев Seeg имплантации 12, с имплантацией 319 глубинных электродов. 27/35 (77%) пациентов прогрессировали к корковой резекция после имплантации, что является показателем того, что имплантация определил область судорожной начала. Там было одно осложнение геморрагической связанных с размещением глубинных электродов, и это было консервативное лечение. Эти методы визуализации , используемые в ходе предоперационной оценке определяются в каждом конкретном случае на индивидуальной основе, и описаны в таблице 1. Протокол является гибким и может включать в себя любую модальность формирования изображения , которые могут быть импортированы в DICOM или формат Nifti. Рисунок 1 демонстрирует основную программу для просмотра нашей собственной программной платформы, и на рисунках 2, 3, 4 и 5 иллюстрируют типичные скриншоты при строительстве моделей 3D мультимодальности. Бесшовная интеграция этого протокола в нашей клинической трубопровода, и распространения этого программного обеспечения для других центров, является полезным суррогатным &quot;маркером&quot; успеха. Трудности в оценке клинических преимуществ в популяции эпилепсия хирургии хорошо известны и описаны в другом месте 12. Этот трубопровод предлагает обтекаемый решение, которое является гибким, относительно удобно и легко повторить в других центрах. Компьютерное автоматизированное планирование (CAP) является недавнее развитие, которое было ретроспективно проверено на предыдущих вручную плановых имплантаций 16. Предварительные результаты свидетельствуют о том, что CAP генерирует более безопасный, более efficдиентом имплантаций, которые реально осуществить и что будут завершены в то время , эффективным образом 16. Таблица 2 демонстрирует это количественное сравнение. Потенциальный испытание с использованием CAP в клинической практике продолжается. Алгоритм , который управляет CAP был описан ранее 13. На рисунке 6 показан типичный результат от автоматизированной мульти-траекторного планировщик. Критические структуры, которые были введены в вены, артерии и поверхности борозд. Обратите внимание на центровку траекторий на макушке извилин и сдерживающих траекторных точек входа в кожу головы маску исключения. На рисунке 7 показана типичная визуализация риска график для индивидуальной траектории, с соответствующими показателями и графическое представление траектории длины. <img alt="Рисунок 1" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig1.jpg"/&gt; Рисунок 1. Основные средства просмотра Отображение в дом программной платформы. Лево- DataManager, панель инструментов , которая TOP - содержит ярлыки Plug-In инструменты, плагин правшей тока в инструмент в использовании, CENTRE- 4 Орто вид дисплея. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig1large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig1large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <img alt="фигура 2" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig2.jpg" /> Рисунок 2. Сегментация и 3D визуализации в в доме программного обеспечения. (A) осевая T1 МРТ с наложенными на поверхности моделей, (B) 3D поверхность рендеринга моделей (Cyan-вен, зеленовато микромотора от транскраниальной магнитной стимуляции, оранжево - дугообразной трактографии, пучке кортикоспинальных трактографии сине, розовый- оптического излучения трактографии, желто крючковатыми трактография пучок нервов, purple- таламус segmentation). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig2large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig2large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <img alt="Рисунок 3" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig3.jpg" /> Рисунок 3. Генерация Cortex модели поверхности. (A) осевая вид wmparc файла, (B) wmparc файл порогами из 1-5002, (C) поверхность рендеринг binarised файла wmparc. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig3large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig3large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <img alt="Рисунок 4" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig4.jpg" /> Рисунок 4. Судно Добыча в в доме с помощью программного обеспечения Vesselness. (A) Осевая КТ ангиографии совмещались с 3D - фазового контраста MRI. (B) 3D поверхность рендеринга вен (Cyan) и артерий (красный цвет). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig4large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig4large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig4large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <img alt="Рисунок 5" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig5.jpg" /> Рисунок 5. Генерация Cortex объемной модели 3D - рендеринг Объем коры (серого) и поверхностной визуализации поверхности кожи головы (белый). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig5large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig5large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig5large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <img alt="Рисунок 6" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig6.jpg" /> Рисунок 6. 3D мультимодальности Модели с помощью компьютеров Траектория планирования. (A) волосистой части головы (белый), волосистой части головы исключение маска (желтый) и траектории (рurple). (B) кожи головы и маски прозрачной , чтобы показать мозг (розовый), борозды (зеленый), вены (Cyan) и артерий (красный). (C) и кожу головы маска удалена , чтобы показать траектории и мозг. (D) мозг удалены , чтобы показать траектории, поверхности борозды, вены и артерии. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig6large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig6large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig6large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <img alt="Рисунок 7" src="/files/ftp_upload/53450/53450fig7.jpg" /> Рисунок 7. Графическая визуализация показателей , связанных с отдельными траекториями. Топ- длина, угол перемещения черепа, риск, / W отношение G и минимальное расстояние от кровеносного сосуда&gt; 1 мм в диаметре. Графическое отображение средне- ближайшего критической структуры вдоль длины траектории (красная-артерией, Cyan-вены, у-ось- расстояние до структуры (максимум 10 мм), х-ось- расстояние вдоль траекторииот входа мозга к цели, SM- запас прочности представлен в виде красной горизонтальной линии, которая отмечает 3 мм разделение траектории к критической структуры). Низ- графическое отображение траектории пути через серого и белого вещества (зелено-экстрацеребрального, серо-серого вещества, белый- белого вещества). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig7large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig7large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53450/53450fig7large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> модальность </td><td> сайт </td><td> Предварительная обработка </td><td> Поле зрения (AP х RL х IS) </td><td> Воксельный размер (AP х RL х IS) </td></tr><tr><td> 3D T1 FSPGR </td><td> ES </td><td> Нет </td><td> 256 х 256 х 166 </td><td> 0,94 х 0,94 х 1,1 </td></tr><tr><td> Корональные T2 FLAIR </td><td> ES </td><td> Нет </td><td> 256 х 160 х 32 </td><td> 0,94 х 1,5 х 3,5 </td></tr><tr> &lt;TD&gt; Навигационная T1 с гадолиния </td><td> NHNN </td><td> Нет </td><td> 512 х 512 х 144 </td><td> 0,5 х 0,5 х 1,5 </td></tr><tr><td> фазовый контраст МРТ 3D </td><td> NHNN </td><td> Нет </td><td> 256 х 256 х 160 </td><td> 0,85 х 0,85 х 1 </td></tr><tr><td> КТ ангиографии </td><td> NHNN </td><td> Нет </td><td> 512 х 512 х 383 </td><td> 0,43 х 0,43 х 0,75 </td></tr><tr><td> MEG дипольный </td><td> NHNN </td><td> да </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Иктальная-межприступный ОФЭКТ </td><td> UCLH </td><td> да </td><td> 128 х 128 х 49 </td><td> 3,9 х 3,9 х 3,9 </td></tr><tr><td> ФДГ-ПЭТ </td><td> UCLH </td><td> да </td><td> 128 х 128 х 47 </td><td> 1,95 х 1,95 х 3,3 </td></tr><tr><td> DTI </td><td> ES </td><td> да </td><td> 128 х 128 х 60 </td><td> 1,88 х 1,88 х 2,4 </td></tr><tr><td> Функциональная МРТ, ЭЭГ-коррелируют ФМРТ </td><td> ES </td><td> да </td><td> 128 х 128 х 58 </td><td&gt; 1,87 х 1,87 х 2,5 </td></tr></tbody></table> Таблица 1. Условия обработки изображений , используемые для изображения интеграции ((ES-Эпилепсия общества, Национальный NHNN-госпиталь для неврологии и нейрохирургии, UCLH- University College London Hospital, FSPGR-FastSpoiledGradientRecalledEcho, MEG-магнитоэнцефалографии, ОФЭКТ-однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, ФДГ ПЭТ - фтордезоксиглюкозы позитронно-эмиссионной томографии, DTI-тензора диффузии изображений, AP- передняя задняя, ​​RL - правый левый, IS - хуже начальника). <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td><td> Планирование вручную * </td><td> КЕПКА* </td><td> Расчетное разница (ручной-CAP) </td><td> ошибка </td><td> значение P </td></tr><tr><td> Электрод Длина (мм, 1 дп) </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> Угол въезда ( в градусах смещенный перпендикуляр, 1 дп) </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> Риск (нормированные единицы, 2 дп) </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> Минимальное расстояние от кровеносного сосуда (мм, 1 дп) </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> Доля внутримозговых электродов в Grey Matter (2 дп) </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> Таблица 2. Статистические Сравнение между ручной и компьютерно-АссисTed Планирование (CAP). * первое значение медиана, второе значение в скобках межквартильный диапазона. Эта таблица была воспроизведена с разрешения 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

Мы опишем шаги, чтобы использовать наше пользовательское разработанное программное обеспечение для интеграции изображений, визуализации и планирования в хирургии эпилепсии.

Трубопровод для 3D мультимодальности интеграции изображений и компьютерное планирование в хирургии эпилепсии

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

Точность в стоматологии, Новый способ измерить достоверность и сходимость

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

Хирургическое Фиксация Переломы грудины: Предоперационное планирование и безопасной Хирургическая техника Использование Закрытая титановые пластины и глубины с ограниченной бурения

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

Сетевой анализ овального электродных Recordings в устойчивых к лекарственным средствам височная эпилепсия пациентов

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

Межприступная высокочастотных колебаний с одновременным Обнаруженные магнитоэнцефалографии и электроэнцефалография как биомаркер детской эпилепсии

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

Излучения, Планирование помощника - обтекаемый, полностью автоматизированный лечения лучевой системы планирования

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

Послеоперационная оценка Руководство по компьютерной реконструкции mandible

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

Оценка статического гравицептивного восприятия в ролл-плане с использованием субъективной визуальной вертикальной парадигмы

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

Протокол дозиметрии всего тела для пептидно-рецепторной радионуклидной терапии (PRRT): 2D планарное изображение и гибридные 2D-3D SPECT/CT методы изображения

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

3D планирование и печать конкретных имплантатов пациента для восстановления дефектов Бони

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

Лечение деформаций лица с использованием 3D-планирования и печати имплантатов-специфических пациентов

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