انطباق مبتنی بر مدل آماری تصاویر پیس از عمل ct/MRI با تصاویر حین عمل اولتراسوند جهت هدایت فرایندهای تزیرقی در ناحیه ستون فقرات کمری
[پایان نامه]
سمانه علیمحمدی گیلاکجان
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
۱۳۹۸
سی دی
دکتری تخصصی(PHD)
مهندسی پزشکی
بیماریهای کمر، بیش از 50 درصد افراد را در طول مدت عمرشان حداقل یک بار به مطب پزشکان می کشاند. در این زمینه اقدامات گوناگونی از جمله ورتبروپلاستی، کایفوپلاستی و انواع تزریق با راهبری مدالیته هایی از جمله فلوروسکوپی که تجهیز گران قیمتی بوده و تشعشع زیادی را اعمال می کند انجام می شود. مدالیته اولتراسوند با قابلیت تصویربرداری همزمان و همچنین نداشتن تشعشع، به عنوان روش جایگزین، روز به روز با اقبال بیشتری مواجه می شود. اما برای گریز از معایبی از جمله سخت بودن تفسیر تصاویر اولتراسوند و نیاز به دوره های آموزش طولانی مدت، می توان از ترکیب این تصاویر با مدلهای آماری استفاده نمود و فرآیند تزریق دقیق تری داشت. هدف از اجرا:هدف اختصاصی این پروژه ساخت یک مدل آماری، به روز کردن آن با استفاده از تصاویر پیش از عمل و در نهایت نمایش برخط سه بعدی جهت کمک به فرآیند تزریق است. بنابراین می توان انتظار داشت در این میان به اهداف کاربردی زیر نیز دست یافت:كاهش میزان تشعشع دریافتی بیمار و کادر درمانی، کاهش میزان خطا در تزریق های ستون فقرات، کاهش زمان فرآیند تزریق، کمک به هدايت سوزن در رسیدن به هدف نهایی، کمک به جراح در یافتن دقیق تر محل سوراخ کردن پوست، كاهش ميزان رنج بيمار بر اثر تعداد تكرار تزريق هاي نادرست، همچنین استفاده از مدل پيشنهاد شده در آموزش رزيدنتها.روش اجرا:ابتدا مدل آماری با استفاده از تصاویر دارای رزولوشن بالاي CT، بخش بندی این تصاویر و در نهایت استفاده از الگوریتمهای ساخت مدل های آماری ایجاد می شود. این مدل باید بتواند برای آناتومی هر بیمار به روز شود. به این منظور از داده های پیش از عمل معمولا تنک بیماران استفاده می شود. مرحله بعد شامل انطباق مدل آماری با شرایط حین عمل است که با استفاده از سیستمهای ردیابی انجام می شود. مرحله نهایی، نمایش خروجی شامل ساختارهای سه بعدی داده ها به همراه مدل سوزن بر روی آن می باشد.نتایج:به روز کردن مدل آماری با داده های MRI، با خطای متوسط 87/1 میلی متر نشان می دهد که می توان از این تصاویر مانند تصاویر CT استفاده نمود و همچنان در محدوده خطای 5 میلی متر که میزان قابل قبول در تزریق های ستون فقرات است باقی ماند. همچنین ارزیابی کل سیستم نشان می دهد استفاده از این سیستم می تواند علاوه بر کاهش دوز دریافتی بیمار و پرسنل اتاق عمل، زمان تزریق های ستون فقرات را از حدود 45 دقیقه به حدود 15 دقیقه کاهش دهد.