1. NeuroPanacea Sistema de Navegación Quirúrgica Electromagnética Dr. Guillermo Montilla, Dr. Iván Jara Centro de Procesamiento de Imágenes - Universidad de Carabobo Valencia - Venezuela
3. El estudio de TAC fue registrado con un marco Leksell usando una transformada con 12 grados de libertad. El usuario interactúa con la cánula y el blanco en ambos espacios 2D y 3D. Todos los elementos gráficos están interconectados en movimiento en 2D y 3D. Cualquier número de ventanas pueden ser abiertas con vistas axiales, coronales o sagitales. También tres vistas ortogonales en la posición del blanco, dos de ellas conteniendo a la cánula. A la derecha se muestra el proceso de captura en un escáner Emotion con un marco Micromar instalado. Planificación y Simulación de una Cirugía con Marco Estereotáxico
4. El proceso quirúrgico se simula sobre un estudio de RMN, con el registro previo TAC-RMN. EL usuario interactúa con la cánula y el blanco en ambos espacios 2D y 3D. Los elementos gráficos están interconectados en su movimiento. Se muestran tres vistas ortogonales, dos de ellas contienen la cánula. El punto de entrada a nivel de la piel es detectado automáticamente. Simulación de una Cirugía utilizando Imágenes de RMN
5. La cirugía se simula sobre un modelo del paciente obtenido de un estudio de RMN, el cual fue previamente registrado con el estudio de TAC. El especialista interactúa mezclando imágenes de TAC y RMN sobre el área de planificación. Las imágenes superiores muestran el blanco posicionado sobre una referencia anatómica para verificar la calidad del registro. Todos los elementos gráficos están interconectados en movimiento en 2D y 3D. Las coordenadas estereotáxicas del blanco y el punto de entrada son desplegadas en la última ventana. Simulación de una Cirugía utilizando Imágenes de TAC y RMN
6. Primera cirugía de una mujer con 55 años de edad con una enfermedad llamada Aracnoidoceles. Realizada en el Hospital Metropolitano del Norte de la ciudad de Valencia-Venezuela. La figura muestra las imágenes originales de TAC a la derecha, dos vistas oblicuas con la trayectoria planificada, y la visión 3D con el modelo del paciente, el marco estereotáxico y la cánula. Primera Cirugía Planificada
8. Adquisición de las Imágenes Modelado y Planificación Cirugía Simulación Cirugía por Navegación – Navegación Quirúrgica – Esquema del Proceso Registro
9. NeuroPanacea es un sistema de cirugía asistida por computador basado en navegación electromagnética para ser aplicado en neurocirugías y otras cirugías. NeuroPanacea se basa en los siguientes elementos: (1) La plataforma Dockdotnet (2) Plugins (3) Contenidos (4) Máquinas de estado para los procesos críticos (5) Persistencia (6) Elementos para vigilar la precisión. NeuroPanacea
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11. Ambiente del Programa con Modelo del Paciente Panel de calibración y Registro (izquierda) Botones de aplicación (derecha) Modelo del paciente (TAC) Cubo de selección de región Punta de prueba interactiva para planificación Paleta de colores (plano de intensidad-gradiente)
12. Ambiente del Programa con Modelo del Paciente Panel de calibración y registro (izquierda) Botones de aplicación (derecha) Modelo del paciente (TAC) Cubo de selección de región Lápiz con sensor electromagnético Fiduciarios rojos
13. Ambiente del Programa con Modelo del Paciente Árbol DICOM (izquierda) Botones de aplicación (derecha) Modelo del paciente (RMN) Cubo de selección de región Punta de prueba interactiva para planificación Paleta de colores (plano de intensidad-gradiente) Cubo de selección de región Punta de prueba interactiva para planificación Paleta de colores (plano de intensidad-gradiente)
14. Ambiente del Programa con una Serie de Cortes Árbol DICOM (izquierda) Botones de aplicación (derecha) Imagen de un Plano Axial (RMN) Controles de: Desplazamiento, Zoom, Rotación, Ventana de Gris, Corte
15. Todas las funcionalidades se suministran a través de los plugins . Hasta el momento el sistema cuenta con los siguientes plugins: (1) Lector de Archivos DICOM y DICOMDIR (2) Funciones de Transferencia para Textura 3D (3) Cubo de Selección de Región de Interés (4) Planos de Corte Axial, Sagital, Coronal, Longitudinal, Transversal (5) Cánula de Prueba Interactiva (6) Mediciones (7) Sistema de Navegación Electromagnética (8) Calibración y Registro (9) Precisión para Marcadores Externos y Anatómicos (10) Modelado de Anatomías Diseño basado en Módulos llamados Plugins
16. Vistas Real y Modelada Comparar la posición de la sonda de medición, en el mundo real y en el modelo, al tocar un tumor simulado. El error de posición es de 1.1 mm. Se quitó la tapa del cráneo, parte de ella sale a la derecha.
17. La navegación se basa en un campo electromagnético que envuelve un volumen del ambiente quirúrgico, se utilizan dispositivos miniaturizados (0.5 mm) que alojan juegos de tres bobinas que son localizadas en el interior de campo, con seis grados de libertad. Se utilizaron dos sistemas de navegación comerciales de la misma empresa. (1) El “Minibird” con un sensor de 5 mm, y (2) el “3D Guidance” con dos sensores miniatura de 0.5 mm. Los sensores se alojan sobre un lápiz diseñado para nuestro sistema, y sobre una cánula utilizada en neurocirugìa. Proceso para registrar al paciente con las imágenes y los modelos. Localizador electromagnético MiniBird. Navegación
18. Cubo de Calibración Se utiliza para verificar la precisión antes de cada cirugía.
23. Marcadores adheridos a la superficie del Modelo Las esferas azulas representan los marcadores virtuales
24. Proceso de Registro de los Marcadores Siete marcadores reales o del paciente (rojos) y siete marcadores virtuales o de las imágenes (azules). Los verdes se excluyen del proceso de registro. Se agrega un plano axial. Error de registro 0.95 mm rms. Mínimo 0.44 mm Máximo 1.3 mm.
25. Visualización 3D Modelo y sonda electromagnética ubicada sobre un tumor simulado Se agrega un plano coronal que pasa por el extremo de la sonda.
26. Se agrega un plano sagital que pasa por el extremo de la sonda. Sonda y planos sagital y axial Visualización 3D
27. Interactividad de los Planos A la izquierda la sonda electromagnética mueve los tres planos de corte. A la derecha la punta de prueba (que es un modelo movido por el mouse) mueve los tres planos de corte.
28. Planificación La punta de prueba junto con los planos de corte y el modelo 3D se pueden utilizar para planificar el acceso hasta el blanco anatómico.
29. Planificación La punta de prueba junto con los planos de corte coronal y sagital, a la izquierda, y el plano axial a la derecha.