RU2792552C1 - Method for projection marking of surgical access in neurosurgery - Google Patents

Method for projection marking of surgical access in neurosurgery Download PDF

Info

Publication number
RU2792552C1
RU2792552C1 RU2022108681A RU2022108681A RU2792552C1 RU 2792552 C1 RU2792552 C1 RU 2792552C1 RU 2022108681 A RU2022108681 A RU 2022108681A RU 2022108681 A RU2022108681 A RU 2022108681A RU 2792552 C1 RU2792552 C1 RU 2792552C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
image
patient
head
brain
projector
Prior art date
Application number
RU2022108681A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Вадимович Кушель
Николай Владимирович Глаголев
Александр Викторович Мелерзанов
Татьяна Николаевна Козлитина
Елизавета Игоревна Сафронова
Ахмадбек Еркинович Асадов
Иван Константинович Чудинов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2792552C1 publication Critical patent/RU2792552C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine; neurosurgery.
SUBSTANCE: invention can be used to improve the results of treatment during surgical interventions on the brain, reducing the time of surgical intervention. The proposed method includes obtaining a three-dimensional image of the head, including the brain, using medical imaging tools, loading this image into a computer with an existing image processing program, and building a three-dimensional 3D model of the patient's head. The preparatory stage of navigation is performed outside the operating room without the participation of the patient, a digital file is created with an image of the selected projection, transferred to a device for machine reading, brain formations and anatomical landmarks of the head are highlighted in this image with color markers; in the operating room, the projector is fixed on a bracket and the image is projected onto the patient's head, combining the main anatomical landmarks in such a way as to maintain proportion and anatomical correctness by smoothly adjusting the position of the projector, marking the access on the scalp with a contrast marker in accordance with the projection.
EFFECT: invention improves the patient's quality of life, reduces the likelihood of infectious complications.
1 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано для улучшения результатов лечения при проведении хирургических вмешательств на головном мозге, сокращения времени хирургического вмешательства.The invention relates to medicine, namely to neurosurgery, and can be used to improve the results of treatment during surgical interventions on the brain, reducing the time of surgical intervention.

Оперативное вмешательство на центральной нервной системе (ЦНС), и в особенности на головном мозге, представляет собой действие изначально высокого риска, так как выполняется на органе, регулирующем функции организма в целом и обеспечивающем психическую деятельность человека [А.И. Гайворонский, Е.Н. Кондаков, Д.В. Свистов, Д.А. Гуляев Оперативные доступы в нейрохирургии Том I. Голова. Руководство для врачей. Под редакцией академика РАН Б.В. Гайдара].Surgical intervention on the central nervous system (CNS), and especially on the brain, is an initially high-risk action, since it is performed on an organ that regulates the functions of the body as a whole and ensures the mental activity of a person [A.I. Gaivoronsky, E.N. Kondakov, D.V. Svistov, D.A. Gulyaev Operative approaches in neurosurgery Volume I. Head. Guide for doctors. Under the editorship of Academician of the Russian Academy of Sciences B.V. Gaidar].

Обычно планирование хирургического вмешательства предполагает изучение хирургом данных нейровизуализации (MPT, КТ) и экстраполяцию этой информации на поверхность головы пациента в соответствии с виртуальным хирургическим планом. Такой метод подвержен серьезным ошибкам, связанным с опытом хирурга, анатомическими особенностями пациента и особенностями объемного восприятия конкретного хирурга.Usually, the planning of a surgical intervention involves the study of neuroimaging data (MPT, CT) by the surgeon and the extrapolation of this information to the surface of the patient's head in accordance with the virtual surgical plan. This method is subject to serious errors associated with the experience of the surgeon, the anatomical features of the patient and the peculiarities of volumetric perception of a particular surgeon.

Существует способ проецирования изображения на поверхности реальных объектов [пат. RU 2667346 от 2018.09.18]. Он включает создание гобо на дихроичном стекле из основного шаблона с изображением, установкой гобо с изображением в гобо проектор, определение зоны проекции, определение установки места гобо проектора, определение используемого типа оптики гобо проектора, исходя из места установки по отношению к зоне проекции, монтирование крепления гобо проектора на месте установки, калибровку проектора калибровочным гобо, направление гобо проектора на зону проекции, настройку фокусировки гобо проектора. После выставление значения угла раскрытия и фокуса производят измерение расстояния от гобо проектора до крайних точек проекции, записывают данные установленных значений угла раскрытия, фокуса, расстояний до крайних точек проекции и направлений крепления по осям, фотографируют проекции калибровочного гобо, производят расчет искажения проекции по данным об угле раскрытия и расстоянии до крайних точек проекции, создают первичный шаблон в графическом редакторе.There is a way to project an image on the surface of real objects [US Pat. RU 2667346 dated 2018.09.18]. This includes creating a gobo on dichroic glass from the main image template, installing a gobo with the image in the gobo projector, defining the projection area, determining the location of the projector gobo, determining the type of projector gobo optics used, based on the installation location in relation to the projection area, mounting the mount projector gobo at the installation site, calibrating the projector with the calibration gobo, pointing the projector gobo to the projection area, adjusting the focus of the projector gobo. After setting the value of the opening angle and focus, the distance from the projector gobo to the extreme points of the projection is measured, the data of the set values of the opening angle, focus, distances to the extreme points of the projection and the mounting directions along the axes are recorded, the projections of the calibration gobo are photographed, the projection distortion is calculated according to the data on the opening angle and the distance to the extreme points of the projection, create the primary template in the graphics editor.

Недостатки методики сложна в использовании, практически не пригодна для медицинских целей, например, в хирургии.Disadvantages of the technique is difficult to use, practically unsuitable for medical purposes, for example, in surgery.

В последнее время в медицине активно используют системы электромагнитной навигации, например, Medtronic Stealth Station 7, США или «Fiagon GmbH», Германия [найдено в интернет www.medtronic.com, www.fiagon.com]. Данный метод основан на том, что генератор создает вокруг головы пациента электромагнитное поле, являющееся системой координат, в котором находятся референс и хирургический инструмент, оснащенный встроенным электромагнитным сенсором, либо на котором фиксирован специальный адаптер. Однако, стоимость данной аппаратуры превышает тридцать миллионов рублей и не доступно большинству клиник, особенно в отдаленных от Федеральных центров субъектах. К тому же настройка данных систем занимает время и увеличивает продолжительность нахождения пациента под общей анестезией, поскольку настройку системы выполняют, когда пациент уже находится под наркозом. Также навигационная система не может использоваться у пациентов с электронными устройствами, соединенными с мозгом или нервной системой и у пациентов с водителями ритма.Recently, electromagnetic navigation systems have been actively used in medicine, for example, Medtronic Stealth Station 7, USA or Fiagon GmbH, Germany [found on the Internet www.medtronic.com, www.fiagon.com]. This method is based on the fact that the generator creates an electromagnetic field around the patient's head, which is a coordinate system in which there is a reference and a surgical instrument equipped with a built-in electromagnetic sensor, or on which a special adapter is fixed. However, the cost of this equipment exceeds thirty million rubles and is not available to most clinics, especially in regions remote from federal centers. In addition, the adjustment of these systems takes time and increases the duration of the patient's stay under general anesthesia, since the adjustment of the system is performed when the patient is already under anesthesia. Also, the navigation system cannot be used in patients with electronic devices connected to the brain or nervous system and in patients with pacemakers.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение повышение фармакоэкономической эффективности технологии хирургического вмешательства на головном мозге, повышение простоты и доступности использования технологии навигации в предоперационной подготовке, повышение качества жизни пациента. Важным компонентом является импортозамещение дорогостоящей электромагнитной навигации.The technical result to which the invention is directed is an increase in the pharmacoeconomic efficiency of the technology of surgical intervention on the brain, an increase in the simplicity and accessibility of using navigation technology in preoperative preparation, and an increase in the patient's quality of life. An important component is the import substitution of expensive electromagnetic navigation.

Технический результат достигают следующим образом. В период подготовки к операции, вне операционной, проводят загрузку изображения головного мозга с использованием медицинского отраслевого стандарта создания, хранения, передачи и визуализации цифровых медицинских изображений и документов обследованных пациентов (Digital Imaging and Communications in Medicine -DICOM), полученного при помощи средств визуализации, например, MPT, КТ (фиг. 1) в компьютер с имеющейся программой обработки изображений и производят построение объемной 3D модели головы пациента, например, при помощи OsiriX (фиг. 2).The technical result is achieved as follows. During the period of preparation for surgery, outside the operating room, a brain image is loaded using the medical industry standard for creating, storing, transmitting and visualizing digital medical images and documents of examined patients (Digital Imaging and Communications in Medicine - DICOM), obtained using imaging tools, for example, MPT, CT (Fig. 1) into a computer with an existing image processing program and build a three-dimensional 3D model of the patient's head, for example, using OsiriX (Fig. 2).

Приложение OsiriX известно и широкодоступно. Его используют для обработки изображений DICOM, производимых, например, оборудованием для аппаратов MPT, КТ, ПЭТ, ПЭТ-КТ и другихThe OsiriX application is known and widely available. It is used to process DICOM images produced by, for example, equipment for MPT, CT, PET, PET-CT and other machines.

Приложение OsiriX дополняет существующие средства просмотра, в частности средства просмотра ядерной медицины, полностью соответствует стандарту DICOM для передачи изображений и форматов файлов изображений [Журнал цифровой визуализации: OsiriX: программное обеспечение с открытым исходным кодом для навигации по многомерным изображениям DICOM: http://www.osirix-viewer.com/UserManualIntroduction.pdf].OsiriX application complements existing viewers, in particular nuclear medicine viewers, fully complies with the DICOM standard for image transfer and image file formats [Digital Imaging Journal: OsiriX: Open source software for navigating DICOM multidimensional images: http://www osirix-viewer.com/UserManualIntroduction.pdf].

Затем проводят построение разметки предполагаемого доступа на поверхности объемной модели головы конкретного пациента в соответствии с планом операции. Проводят выбор удобной проекции 3D модели, обеспечивающей узнаваемые ориентиры на голове пациента, например, ухо, глаз, нос, переносица, теменной бугор (фиг. 2).Then, the marking of the proposed access is built on the surface of the three-dimensional model of the head of a particular patient in accordance with the operation plan. A convenient projection of the 3D model is selected, which provides recognizable landmarks on the patient's head, for example, ear, eye, nose, bridge of the nose, parietal tubercle (Fig. 2).

Для работы используют широко известное определение топографически узнаваемых ориентиров на голове [Островерхов Г.Е., Лубоцкий Д.Н., Бомаш Ю.М. Курс оперативной хирургии и топографической анатомии. М.: Медицина, 1964. 743 с.; Огнев Б.В., Фраучи В.Х. Топографическая и клиническая анатомия/ Руководство для студентов и врачей. - М.: МЕДГИЗ, 1960, - 580 с.].For work, the well-known definition of topographically recognizable landmarks on the head is used [Ostroverkhov G.E., Lubotsky D.N., Bomash Yu.M. Course of operative surgery and topographic anatomy. M.: Medicine, 1964. 743 p.; Ognev B.V., Frauchi V.Kh. Topographic and clinical anatomy / Guide for students and doctors. - M.: MEDGIZ, 1960, - 580 p.].

Далее проводят создание цифрового файла, представляющего из себя изображение выбранной проекции и перенос его в устройство для считывания, например, проектор, флеш-накопитель, или электронные сети, WiFi. При этом используют выделение цветовыми маркерами как образований головного мозга, так и анатомических ориентиров головы, позволяющих провести оптимальную разметку для доступа, например, выделение функциональной зоны мозга. Цветовая разметка также позволяет улучшить восприятие, уменьшить риск навигационных ошибок, что невозможно при использовании монохромной электромагнитной навигации.Next, a digital file is created, which is an image of the selected projection and transferred to a reading device, for example, a projector, a flash drive, or electronic networks, WiFi. At the same time, color markers are used to highlight both brain formations and anatomical landmarks of the head, which allow for optimal marking for access, for example, highlighting the functional area of the brain. Color marking also improves perception, reduces the risk of navigational errors, which is impossible when using monochrome electromagnetic navigation.

После выполнения разметки фиксируют проектор на кронштейне (фиг. 4) и проецируют полученное изображение на голову пациента, совмещая основные анатомические ориентиры таким образом, чтобы соблюсти пропорцию и анатомическую корректность путем плавной юстировки положения проектора (фиг. 3). После чего проводят разметку доступа контрастным маркером, например, кожный фломастер, бриллиантовая зелень, метиленовая синь, на коже пациента в соответствии с проекцией (фиг. 5).After marking, the projector is fixed on the bracket (Fig. 4) and the resulting image is projected onto the patient's head, aligning the main anatomical landmarks in such a way as to maintain proportion and anatomical correctness by smoothly adjusting the position of the projector (Fig. 3). After that, access is marked with a contrast marker, for example, a skin felt-tip pen, brilliant green, methylene blue, on the patient's skin in accordance with the projection (Fig. 5).

С использованием предложенного способа разметки хирургическое лечение получили 14 пациентов с новообразованиями головного мозга. При сравнении затрат времени на навигацию опухоли у пациентов (табл.1) получили существенное сокращение на определение места осуществления хирургического доступа при применении проектора, в сравнении с применением электромагнитной навигационной системы.Using the proposed marking method, 14 patients with brain neoplasms received surgical treatment. When comparing the time spent on navigation of the tumor in patients (Table 1), a significant reduction in determining the location of the surgical access was obtained when using the projector, in comparison with the use of an electromagnetic navigation system.

Сокращение времени выхода на цель позволило сократить время проведения собственно доступа и, соответственно, длительность всей операции от 15 до 30%. Соответственно сократилось и время нахождения пациента под наркозом, что при выполнении нейрохирургических операций сопряжено с существенным снижением объема наркотических препаратов как компонента анестезии, уменьшением времени пробуждения пациента после наркоза, более благоприятным течением раннего послеоперационного периода. Уменьшилась доля пациентов, у которых снизилась или совсем отсутствовала рвота, улучшилось самочувствие, вертикализация в кратчайшие сроки. Также существенно снижен риск инфекционных осложнений.Reducing the time to reach the target made it possible to reduce the time of the actual access and, accordingly, the duration of the entire operation from 15 to 30%. Accordingly, the time spent by the patient under anesthesia was also reduced, which, when performing neurosurgical operations, is associated with a significant decrease in the volume of narcotic drugs as a component of anesthesia, a decrease in the time for the patient to wake up after anesthesia, and a more favorable course of the early postoperative period. Decreased the proportion of patients who decreased or completely absent vomiting, improved health, verticalization in the shortest possible time. The risk of infectious complications is also significantly reduced.

Стоимость известной и предлагаемой методики различается не менее, чем на три порядка, то есть в тысячу раз, что позволяет применять предлагаемый способ во всех нейрохирургических отделениях страны, в то время как электромагнитное нейронавигационное оборудование доступно лишь крупным нейрохирургическим центрам, требует затрат не только на покупку оборудования, но и на регулярное обновление расходных материалов, таких, как инструмент-указка, локалайзер, наклейка для локалайзера.The cost of the known and proposed methods differs by at least three orders of magnitude, that is, a thousand times, which allows the proposed method to be used in all neurosurgical departments of the country, while electromagnetic neuronavigation equipment is available only to large neurosurgical centers, requires expenses not only for the purchase equipment, but also for regular updating of consumables, such as a pointer tool, localizer, localizer sticker.

Таким образом, предлагаемая методика имеет ряд важнейших преимуществ, с учетом значительной экономической эффективности, простоты использования, курса страны на импортозамещение и отсутствия отечественных аналогов электромагнитной навигации.Thus, the proposed method has a number of major advantages, taking into account significant economic efficiency, ease of use, the country's course towards import substitution and the absence of domestic analogues of electromagnetic navigation.

Figure 00000001
Figure 00000001

Клинические примеры. Клинический случай 1.Clinical examples. Clinical case 1.

Пациент В., 14 лет, госпитализирован с образованием головного мозга (опухоль правой височной доли). Хирургическое вмешательство было проведено с использованием проектора для навигации и расчета доступа. Время нахождения пациента под наркозом (навигация, доступ и хирургическое удаление образования головного мозга) составило 2 час. 10 мин. После проведения операции пациент доставлен в палату, вертикализирован на следующий день, выписан из стационара на 12-е сутки после операции.Patient V., 14 years old, was hospitalized with a brain tumor (tumor of the right temporal lobe). Surgery was performed using a projector for navigation and access calculation. The time spent by the patient under anesthesia (navigation, access and surgical removal of the brain mass) was 2 hours. 10 min. After the operation, the patient was taken to the ward, verticalized the next day, and discharged from the hospital on the 12th day after the operation.

Протокол операции: Под общим обезболиванием в положении пациента лежа на спине с фиксацией головы скобой Мейнфилда из линейного разреза кожи 4.0 см в правой височной области выполнена типичная небольшая краниотомия (выпилен лоскут 3.0×3.0 см), твердая мозговая оболочка вскрыта Х-образно. Мозг отечен. Под операционным микроскопом в соответствии с данными МРТ выполнена кортикотомия средних отделов средней височной извилины и на глубине 1 см обнаружена серо-розовая мягкая желеобразная опухоль. Начато ее удаление обычным аспиратором. По мере удаления широко открылся нижний рог правого бокового желудочка. Опухоль занимала большую часть латеро-базальных отделов правой височной доли и постепенно удалена в пределах зоны инфильтрации. Гемостаз. Твердая мозговая оболочка ушита, укреплена пластиной Тахокомба. Кость уложена на место и фиксирована краниофиксами. Мягкие ткани ушиты послойно. Наложена асептическая наклейка.Operation protocol: Under general anesthesia, with the patient in the supine position with head fixation with a Mainfield brace, a typical small craniotomy was performed from a 4.0 cm linear skin incision in the right temporal region (a 3.0 × 3.0 cm flap was sawn out), the dura mater was opened in an X-shape. The brain is swollen. Corticotomy of the middle sections of the middle temporal gyrus was performed under an operating microscope in accordance with MRI data, and a gray-pink soft jelly-like tumor was found at a depth of 1 cm. Its removal was started by a conventional aspirator. As it was removed, the lower horn of the right lateral ventricle opened wide. The tumor occupied most of the laterobasal parts of the right temporal lobe and was gradually removed within the infiltration zone. Hemostasis. The dura mater is sutured, reinforced with a Tachocomb plate. The bone was placed in place and fixed with craniofixes. Soft tissues are sutured in layers. Aseptic label applied.

Клинический случай 2.Clinical case 2.

Пациент М., 7 лет, госпитализирован с образованием головного мозга (киста правой теменно-затылочной области). Вмешательство проводилось с применением системы электромагнитной навигации «Fiagon GmbH». Время настройки навигации до разреза заняло 25 минут. Время нахождения пациента под наркозом составило 3 часа 20 минут, включая настройку навигационного оборудования и само хирургическое вмешательство. Следует отметить, что в момент операции произошел сбой системы навигации, связанный с наводкой от другого оборудования в операционной. При этом пришлось перезагружать систему, что заняло 30 минут.Patient M., 7 years old, was hospitalized with a brain tumor (a cyst in the right parieto-occipital region). The intervention was carried out using the Fiagon GmbH electromagnetic navigation system. The navigation setup time to the cut took 25 minutes. The time spent by the patient under anesthesia was 3 hours 20 minutes, including the setting of navigation equipment and the surgical intervention itself. It should be noted that at the time of the operation, the navigation system failed due to interference from other equipment in the operating room. The system had to be rebooted, which took 30 minutes.

Навигационная система использует электромагнитную систему измерения местоположения с детекцией интерференции. Электромагнитное поле, генерируемое специальным генератором, расположенным на операционном столе, определяет местоположение инструмента с помощью пассивных маркеров, расположенных на кончике инструментов). При возникновении интерференции навигационные данные не отображаются из-за возможной потери точности.The navigation system uses an electromagnetic positioning system with interference detection. An electromagnetic field generated by a special generator located on the operating table determines the location of the instrument using passive markers located at the tip of the instruments). When interference occurs, navigation data is not displayed due to possible loss of accuracy.

В связи с длительностью нахождения ребенка под общим наркозом после проведения операции пациент был отправлен в отделение реанимации, где находился в течение суток. Вертикализирован на 3-й сутки после операции, выписан домой на 14 день после операции.Due to the length of the child's stay under general anesthesia after the operation, the patient was sent to the intensive care unit, where he stayed for a day. Verticalized on the 3rd day after the operation, discharged home on the 14th day after the operation.

Протокол операции: Под общей анестезией в положении ребенка лежа на спине с поворотом головы влево с применением скобы трехточечной фиксации после обработки операционного поля произведен разрез 3.0 см в задне-теменных отделах справа. Скелетирована кость и краниотомом выпилен лоскут 2.0×3.0 см. Твердая мозговая оболочка напряжена, рассечена линейно. Произведена энцефалотомия до полости бокового желудочка, установлен порт эндоскопической системы, проведен эндоскоп. В полость желудочка пролабирует стенка кисты. Киста вскрыта, стенки ее иссечены в пределах доступности. Порт извлечен. Контроль гемостаза. Твердая мозговая оболочка ушита, укреплена пластиной Тахокомба. Кость уложена на место и фиксирована краниофиксой. Мягкие ткани ушиты послойно. Наложена асептическая наклейка.Protocol of the operation: Under general anesthesia in the position of the child lying on his back with the head turned to the left, using a three-point fixation bracket, after processing the surgical field, a 3.0 cm incision was made in the posterior parietal sections on the right. The bone was skeletonized and a 2.0×3.0 cm flap was sawn out with a craniotomy. The dura mater was tense and linearly dissected. Produced encephalotomy to the cavity of the lateral ventricle, set the port of the endoscopic system, held the endoscope. The wall of the cyst protrudes into the cavity of the ventricle. The cyst was opened, its walls were excised within reach. The port has been removed. Hemostasis control. The dura mater is sutured, reinforced with a Tachocomb plate. The bone was placed in place and fixed with a craniofix. Soft tissues are sutured in layers. Aseptic label applied.

Клинический случай 3.Clinical case 3.

Пациент С., 4 года, госпитализирован с образованием головного мозга (киста задней черепной ямки). Вмешательство проведено без использования навигационных систем. Проведена трефинация в проекции задней черепной ямки. Из этого доступа произведена неудачная попытка пункции и дренирования кисты. Отверстие в кости расширено, после чего проведена повторная попытка пункция и дренирования кисты головного мозга. Время нахождения ребенка под наркозом составило 2 часа 20 минут. После операции пациент находился в реанимационном отделении в течение суток. Ребенок был вертикализирован на 3-й сутки, выписан домой на 10 день после операции.Patient S., 4 years old, was hospitalized with a brain tumor (cyst of the posterior cranial fossa). The intervention was carried out without the use of navigation systems. Conducted trefination in the projection of the posterior cranial fossa. From this access, an unsuccessful attempt was made to puncture and drain the cyst. The hole in the bone was enlarged, after which a second attempt was made to puncture and drain the cyst of the brain. The time the child was under anesthesia was 2 hours and 20 minutes. After the operation, the patient was in the intensive care unit for a day. The child was verticalized on the 3rd day, discharged home on the 10th day after the operation.

Протокол операции: под общим обезболиванием в положении ребенка лежа на левом боку, после обработки операционного поля произведен разрез в затылочной области справа 6.0 см. После проведения предварительных расчетов по КТ-изображениям наложено трефинационное отверстие в чешуе затылочной кости, произведена коагуляция твердой мозговой оболочки. Произведена пункция кисты задней черепной ямки (попытка неудачная, ликвор не получен). После расширения трефинационного отверстия книзу на 1.0 см произведена повторная пункция кисты - получен прозрачный бесцветный ликвор под высоким давлением. Произведено дренирование кисты силиконовым катетером в субарахноидальное пространство, катетер фиксирован к твердой мозговой оболочке одним швом. Мягкие ткани ушиты послойно. Наложена асептическая наклейка.Operation protocol: under general anesthesia with the child lying on the left side, after processing the surgical field, an incision was made in the occipital region on the right 6.0 cm. A puncture of the cyst of the posterior cranial fossa was made (an unsuccessful attempt, the liquor was not obtained). After expanding the trefination hole downwards by 1.0 cm, a repeated puncture of the cyst was performed - a transparent, colorless liquor was obtained under high pressure. The cyst was drained with a silicone catheter into the subarachnoid space, the catheter was fixed to the dura with one suture. Soft tissues are sutured in layers. Aseptic label applied.

Описание к фигурам.Description for the figures.

Фигура 1. МРТ пациента с опухолью головного мозга (аксиальный срез).Figure 1. MRI of a patient with a brain tumor (axial section).

1 - опухоль1 - tumor

2 - боковой желудочек2 - lateral ventricle

3 - теменная доля3 - parietal lobe

4 - затылочная доля4 - occipital lobe

5 - граница функциональной зоны мозга5 - the border of the functional zone of the brain

6 - задние отделы опухоли6 - rear sections of the tumor

Фигура 2. 3D изображение головы пациента на экране компьютера, основные ориентиры для позиционирования изображения на голову пациента:Figure 2. 3D image of the patient's head on the computer screen, the main guidelines for positioning the image on the patient's head:

5 - граница функциональной зоны мозга5 - the border of the functional zone of the brain

6 - задние отделы опухоли6 - rear sections of the tumor

7 - нос7 - nose

8 - наружный угол глаза8 - outer corner of the eye

9 - ухо9 - ear

10 - теменной бугор10 - parietal tubercle

Фигура 3. Предоперационное позиционирование изображения модели хирургических ориентиров, выполненной на компьютере, на голову пациента.Figure 3. Preoperative positioning of the image of the model of surgical landmarks, made on the computer, on the patient's head.

5 - граница функциональной зоны мозга,5 - the border of the functional zone of the brain,

6 - задние отделы опухоли,6 - posterior sections of the tumor,

11 - монитор компьютера с изображением, заранее построенной модели. Фигура 4.11 is a computer monitor showing a pre-built model. Figure 4.

Общий план процесса передачи изображения с проектора на голову пациента.The general plan of the process of transferring the image from the projector to the patient's head.

12 - стандартный операционный микроскоп,12 - standard operating microscope,

13 - проектор,13 - projector,

14 - ход лучей проектора.14 - the path of the beams of the projector.

Фигура 5. Сопоставление проекции 3D модели непосредственно на голову пациента и разметка доступа.Figure 5. Comparison of the projection of the 3D model directly onto the patient's head and access marking.

6 - задние отделы опухоли6 - rear sections of the tumor

8 - наружный угол глаза8 - outer corner of the eye

9 - ухо9 - ear

10 - теменной бугор10 - parietal tubercle

15 - линия разреза на коже.15 - incision line on the skin.

Claims (1)

Способ проекционной разметки хирургического доступа в нейрохирургии, включающий получение объемного изображения головы, включая головной мозг, при помощи средств медицинской визуализации, загрузку этого изображения в компьютер с имеющейся программой обработки изображений, построение объемной 3D модели головы пациента, отличающийся тем, что подготовительный этап навигации выполняют вне операционной без участия пациента, создают цифровой файл с изображением выбранной проекции, переносят его в устройство для машинного считывания, цветовыми маркерами в этом изображении выделяют образования головного мозга и анатомические ориентиры головы; в операционной фиксируют проектор на кронштейне и проецируют изображение на голову пациента, совмещая основные анатомические ориентиры таким образом, чтобы соблюсти пропорцию и анатомическую корректность путём плавной юстировки положения проектора, выполняют на коже головы разметку доступа контрастным маркером в соответствии с проекцией.A method for projection marking of surgical access in neurosurgery, which includes obtaining a three-dimensional image of the head, including the brain, using medical imaging tools, loading this image into a computer with an available image processing program, building a three-dimensional 3D model of the patient's head, characterized in that the preparatory stage of navigation is performed outside the operating room without the participation of the patient, a digital file is created with an image of the selected projection, transferred to a machine reading device, brain formations and anatomical landmarks of the head are highlighted in this image with color markers; in the operating room, the projector is fixed on a bracket and the image is projected onto the patient's head, combining the main anatomical landmarks in such a way as to maintain proportion and anatomical correctness by smoothly adjusting the position of the projector, marking the access on the scalp with a contrast marker in accordance with the projection.
RU2022108681A 2022-03-31 Method for projection marking of surgical access in neurosurgery RU2792552C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792552C1 true RU2792552C1 (en) 2023-03-22

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012045626A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-12 Universität Bern Image projection system for projecting image on the surface of an object

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012045626A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-12 Universität Bern Image projection system for projecting image on the surface of an object

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Leila Besharati Tabrizi et al, Augmented reality-guided neurosurgery: accuracy and intraoperative application of an image projection technique, clinical article, J Neurosurg, 2015, pp. 123:206-211. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109195527B (en) Apparatus and method for use with bone surgery
US20180153383A1 (en) Surgical tissue recognition and navigation aparatus and method
Hohlweg-Majert et al. Navigational maxillofacial surgery using virtual models
US8380288B2 (en) System and methods of using image-guidance for providing an access to a cochlear of a living subject
US10166078B2 (en) System and method for mapping navigation space to patient space in a medical procedure
AU2014231344B2 (en) Systems and methods for navigation and simulation of minimally invasive therapy
CN112534512A (en) Surgical assistance apparatus and method for providing assistance during surgery of an anatomical portion of an internal organ affected by an intraoperative shift
US10144637B2 (en) Sensor based tracking tool for medical components
Widmann Image-guided surgery and medical robotics in the cranial area
US20030179856A1 (en) Apparatus for determining a coordinate transformation
US7744607B2 (en) Marking catheter for placement using frameless stereotaxy and use thereof
US10603118B2 (en) Method for recovering patient registration
Irugu et al. A note on the technical aspects and evaluation of the role of navigation system in endoscopic endonasal surgeries
Rathgeb et al. Accuracy and feasibility of a dedicated image guidance solution for endoscopic lateral skull base surgery
RU2792552C1 (en) Method for projection marking of surgical access in neurosurgery
Dubach et al. Image-guided otorhinolaryngology
US20220354579A1 (en) Systems and methods for planning and simulation of minimally invasive therapy
CN114711961A (en) Virtual reality navigation method and system for spinal endoscopic surgery
Hoffmann et al. Image-guided navigation for minimal invasive approaches in craniomaxillofacial surgery
Williamson et al. Image-guided microsurgery
Başarslan et al. Neuronavigation: a revolutionary step of neurosurgery and its education
Gellrich et al. Navigation and Computer-Assisted Craniomaxillofacial Surgery
Bijlenga et al. Surgery of the Cranio-Vertebral Junction: Image Guidance, Navigation, and Augmented Reality
Pinjarkar et al. Navigation System In Neurosurgery
Abbasi et al. Computerized lateral endoscopic approach to spinal pathologies