Dissertação

Ultrasound-CT Registration in Image-Guided Pedicle Screw Placement EVALUATED

A colocação de parafusos pediculares é um dos procedimentos mais realizados no tratamento de lombalgia crónica e é crucial aumentar a precisão da sua inserção. A cirurgia guiada por imagem é uma das técnicas mais avançadas para inserção de parafusos pediculares, apresentando melhores resultados que outras abordagens. Apesar dessa melhoria na precisão, a maioria dos procedimentos guiados por imagem utiliza radiação ionizante para adquirir imagens intraoperatórias, levando a estudos que as visam substituir por uma alternativa de imagem em tempo-real, baixo custo e não ionizante, como a ultrassonografia. O presente projeto simula as etapas necessárias para a colocação de parafusos pediculares, utilizando aquisição manual de ultrassonografia tridimensional como imagem intraoperatória. Para isso, foi criado um fantoma de coluna lombar, que foi sujeito a uma TAC pré-operatória, onde foi realizada a segmentação e o planeamento cirúrgico, e à aquisição intra-operatória de volumes de ultrasons, utilizando um sistema de medição óptica para rastrear a sonda de ultrassons. As nuvens de pontos segmentadas das imagens pré e intra-operatórias foram registadas usando uma aproximação inicial baseada na identificação de pontos únicos e refinada pelo algoritmo ICP, permitindo calcular a transformação entre o referencial da TAC e o intra-operatório. Um grupo de cinco volumes foi adquirido em diferentes regiões do fantoma e foi fundido com os dados da TAC, apresentando um erro de registo de aproximadamente 2 mm. Após combinar os resultados obtidos com o sistema de navegação, concluiu-se que, apesar de apresentar algumas limitações, a ultrassonografia pode ser usada como imagem intra-operatória neste procedimento.
Lombar, Cirurgia, Guiado por imagem, Ultra-sons, Registo

Julho 1, 2019, 12:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Manuel Herculano Carvalho

Hospital de Santa Maria

Doutor em Medicina (MD)

ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado