Медицинская литература. Новинки

 

 

 

 

 

 

Виртуальное моделирование операции на печени на основе данных компьютерной томографии

Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf

Цель. Изучить возможности компьютерной системы формирования виртуальных моделей “Автоплан” для предоперационного планирования и оценить ее эффективность при операциях на печени. Материал и методы. Обследовано 50 пациентов с заболеваниями печени. Всем больным проводили виртуальное моделирование. Компьютерные томограммы загружали в систему “Автоплан”, формирование 3D-моделей проводил рентгенолог при участии хирурга. На этапе планирования операции хирург проводил виртуальную линию резекции и определял анатомические особенности. Результаты. При обследовании кисту и гемангиому печени выявили у 20 больных, паразитарные кисты печени - у 7, абсцесс печени - у 6, гепатоцеллюлярный рак - у 5, метастазы в печени - у 8, портальный тромбоз - у 4 пациентов. Операция проведена 31 пациенту. Во время хирургического вмешательства на экран в операционную выводили 3D-модель для интерактивного сопоставления с интраоперационной картиной. Применение моделирования позволяло хирургу уверенно идентифицировать анатомические структуры и патологические образования, формировать оптимальную линию разреза, а также избегать повреждения сосудов. Заключение. Разработанные алгоритмы и математический аппарат системы моделирования “Автоплан” обеспечивают построение и анализ 3D-модели органов брюшной полости. Предоперационное планирование с применением 3D-моделей продемонстрировало информативность в оценке анатомических особенностей пациента и достаточности объема сохраняемой паренхимы при заболеваниях печени.

Ключевые слова:
печень, гепатоцеллюлярный рак, метастазы, гемангиома, киста, эхинококков, 3D-моделирование, компьютерная томография, liver, hepatocellular carcinoma, metastases, hemangioma, cyst, hydatid disease, 3D-modeling, computerized tomography

Литература:
1.Прокоп М., Галански М. Спиральная и многослойная компьютерная томография. Пер. с англ. М.: Медпресс-информ, 2008. Т. 1. 416 с.
2.Королюк И.П. Медицинская информатика. 2-е изд., перераб. и доп. Самара: ООО “Офорт”: ГБОУ ВПО “СамГМУ”, 2012. 244 с.
3.Lin Q., Xu Z., Li B., Baucom R., Poulose B., Landman B.A., Bodenheimer R.E. Immersive virtual reality for visualization of abdominal CT. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 2013; 8673. doi: 10.1117/12.2008050.
4.Федоров В.Д., Кармазановский Г.Г., Гузеева Е.Б., Цвиркун В.В. Виртуальное хирургическое моделирование на основе данных компьютерной томографии. М.: Видар-М, 2003. 184 с.
5.Hallet J., Gayet B., Tsung A., Wakabayashi G., Pessaux P. Systematic review of the use of pre-operative simulation and navigation for hepatectomy: current status and future perspectives. J. Hepatoiliary Pancreat. Sci. 2015; 22 (5): 353-362. doi: 10.1002/jhbp.220.
6.Banz V.M., Baechtold M., Weber S., Peterhans M., Inderbitzin D., Candinas D. Computer planned, image-guided combined resection and ablation for bilobar colorectal liver metastases. World J. Gastroenterol. 2014; 20 (40): 14992-14996. doi: 10.3748/wjg.v20.i40.14992.
7.Wu W., Xue Y., Wang D., Li X., Xue J., Duan S., Wang F. Application of 3D imaging in the real-time US-CT fusion navigation for minimal invasive tumor therapy. Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2015; 10 (10): 1651-1658. doi: 10.1007/s11548-015-1224-z.
8.Peterhans M., vom Berg A., Dagon B., Inderbitzin D., Baur C., Candinas D., Weber S. A navigation system for open liver surgery: design, workflow and first clinical applications. Int. J. Med. Robot. 2011; 7 (1): 7-16. doi: 10.1002/rcs.360.
9.Hansen C., Zidowitz S., Hindennach M., Schenk A., Hahn H., Peitgen H.O. Interactive determination of robust safety margins for oncologic liver surgery. Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2009; 4 (5): 469-474. doi: 10.1007/s11548-009-0359-1.
10.Soler L., Nicolau S., Pessaux P., Mutter D., Marescaux J. Realtime 3D image reconstruction guidance in liver resection surgery. Hepatobiliary Surg. Nutr. 2014; 3 (2): 73-81. doi: 10.3978/j.issn.2304-3881.
11.Lo C.Y., Chao Y.P., Chou K.H., Guo W.Y., Su J.L., Lin C.P. DTI-based virtual reality system for neurosurgery. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2007; 2007: 1326-1329.

Preoperative Virtual Modeling of Liver Based on Computerized Tomography Data

Aim. To explore the possibilities of “Avtoplan” computerized system for virtual modeling in preoperative planning and to evaluate its effectiveness in liver surgery. Material and Methods. The survey of 50 patients with liver disease was analyzed. All patients underwent virtual modeling. The data were loaded into “Avtoplan” system. 3D models were created by radiologist with involvement of surgeon. At the planning stage the surgeon performed a virtual resection line and learned some anatomical features. Results. Virtual modeling revealed following diseases: liver cyst and hemangioma (20 cases); hydatid liver cysts (7 cases); liver abscess (6 cases); hepatocellular carcinoma (5 cases); liver metastases (8 cases); portal thrombosis (4 cases). The operation was carried out in 31 patients. During surgery 3D-model was shown on the screen for interactive comparison with intraoperative situation. The use of virtual simulation allows the surgeon to confidently identify anatomical structures and pathological changes, to form an optimum resection line, as well as to avoid damage of vascular trunks. Conclusion. The developed algorithms of ''''Avtoplan'''' virtual simulation system provide the construction and analysis of the 3D-model of the abdominal cavity. Preoperative planning using virtual 3D-model confirmed effective evaluation of patient''s anatomical features and necessary postoperative liver volume.

Keywords:
печень, гепатоцеллюлярный рак, метастазы, гемангиома, киста, эхинококков, 3D-моделирование, компьютерная томография, liver, hepatocellular carcinoma, metastases, hemangioma, cyst, hydatid disease, 3D-modeling, computerized tomography