Dissertação

{pt_PT=Registo Intraoperatório com Recurso a Ultrassons em Neurocirurgia} {} EVALUATED

{pt=Nas últimas décadas, os sistemas de neuronavegação vieram influenciar profundamente a prática neurocirúrgica e revolucionar a sua forma de atuar. Estes sistemas permitem ao cirurgião reconhecer em tempo real em que ponto exato do cérebro está a trabalhar, "navegando" pelo modelo tridimensional das estruturas cerebrais do paciente, criado a partir de imagens pré-operatórias. O registo intraoperatório é uma das etapas cruciais do procedimento de neuronavegação e consiste em associar os dados da imagem com a morfologia do paciente, criando um sistema de coordenadas único de maneira a que qualquer ponto no "espaço cirúrgico" possa ser identificado, sem ambiguidade, no "espaço imagem" e vice-versa. Os métodos atuais de registo intraoperatório apresentam algumas limitações. Este trabalho propõe um novo método de registo intraoperatório que recorre a imagens obtidas por ultrassons e TAC para as registar, utilizando o algoritmo Iterative Closest Point. O método proposto é não invasivo, facilmente incorporado num ambiente cirúrgico, contorna obstáculos apresentados por algumas técnicas atuais e é testado em ambiente laboratorial num fantoma que se assemelha a um crânio humano com dimensões médias. O resultado final constitui um contributo para futuros desenvolvimentos e melhorias na construção da nova técnica de registo intraoperatório proposta, em cirurgias assistidas por sistemas de neuronavegação., en=Neuronavigation systems have caused a profound impact on neurosurgical practice and revolutionized its workflow over the past decades. These systems allow surgeons to identify the structure they are working on by navigating real time through a virtual 3D reconstruction of the patient’s brain, based on preoperative images. Image-to-patient registration is a crucial step in navigation systems. It is the accurate alignment of the preoperatively acquired imaging data to the patient’s neuroanatomy inside the operating room, creating a linkage between virtual and morphological data. It generates a common coordinate system that allows any point in the image coordinate system to be transferred into the surgical coordinate system and vice versa. Current registration methods present a few drawbacks. The present work suggests a new registration technique that uses the Iterative Closest Point algorithm to register preoperative CT images with intraoperative US ones. This is a non-invasive method, easily incorporated in a surgical environment that surpasses obstacles presented by current registration techniques. It is tested in a laboratory environment with a phantom that resembles a mean dimensioned human skull. The final outcome constitutes a good foundation for further developments and enhancement of the proposed image-to-patient registration method in neuronavigation assisted surgeries.}
{pt=Neuronavegação, Segmentação, Registo, Ultrassons, Iterative Closest Point, en=Neuronavigation, Segmentation, Registration, Ultrasound, Iterative Closest Point.}

Julho 3, 2018, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Manuel Herculano Carvalho

Hospital de Santa Maria

Doutor

ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado