ניתוח מודרני עוצב מחדש על ידי שילוב של טכנולוגיות הדמיה מתקדמות.בין ההתקדמות הטרנספורמציה ביותר הוא השימוש של שחזורים תלת-ממדיים שמקורם בנתונים של tomography (CT) . על ידי המרת סדרה של פרוסות axial דו-ממדיות למודל מפורט נפח, שחזור 3D מספק מנתחים עם נוף שאין כמוהו של האנטומיה של המטופל.

המדע שמאחורי 3D שיקום מ- CT Data

הדמיה CT לוכדת מספר תחזיות רנטגן מזווית שונה סביב המטופל, אשר מעובדים לאחר מכן באמצעות אלגוריתמים כגון סינון חזרה הקרנה או שחזור הרהור לייצר ערימה של תמונות צולבות. כל פרוסה היא מפה אפורה של ערכי רקמות אשר ביטאו יחידות Hounsfield. כדי ליצור מודל 3D, פרוסות אלה הם מוטבעים ומאולים לצורה עקבית של מספר שלבים.

סגמנטציה ומחוז של שאיפה לעניין

סגמנטציה היא הצעד הקריטי שבו מבנים אנטומיים ספציפיים - כגון עצם, רקמות רכות, כלי דם או גידולים - מזוהים ונפרדים מהרקע שמסביב. מטבוליזם ידני, בעוד זמן-consuming, נשאר תקן הזהב עבור מקרים מורכבים הדורשים דיוק גבוה. Semi-omated כלים להשתמש סף, עלייה באזור, או אלגוריתמים חד-פעמיים למהירות של תהליך הניווט המלא, הם כעת מודלים אוטומטיים של חומרים מפלטים.

המונחים: Versus Surface Rendering

שתי טכניקות עיקריות משמשות כדי לדמיין את הנתונים המפוסחים.FLT:0;Volume להפוך את ההרחבה שקיפות 1:1 מציג את כל 3 ממדים עם שקיפות, איכויות, ומיפוי צבע שהוקצה למנתח סוגים שונים של רקמות, שיטה זו משמרת את כל המידע הפנימי, מה שהופך אותו אידיאלי לצפייה במערכות מורכבות כגון קרבה של גידול לכלי ענק.

כיצד 3D Reשיקום Elevates Surgical Navigation

מערכות ניווט כירורגיות משתמשות במעקב מרחבי כדי להתאים את ההדמיה לפני הניתוח עם עמדת המטופל על שולחן ההפעלה.השיקום 3D משמש כ"מפת" המנחה את המנתח באמצעות ההליך.ללא מודל תלת-ממדי מפורט ומדויק, ניווט מאבד את הדיוק והאמינות שלו.

תכנון מראש

עם שחזור תלת מימדי, מנתחים יכולים לשחזר את כל המבצע כמעט. הם יכולים לתכנן נקודות cision, לקבוע את הזווית האופטימלית עבור מיקום השתל, לדמות שולי ניתוח, לזהות מכשולים פוטנציאליים כגון עצבים או מבנים פולשניים.בהליכים מורכבים כגון pelvic reparts או שחזורים ספציפיים של סרטן, שלב התכנון הזה הוכח להפחית את הזמן על ידי עד 20% ותחת שולי פעולה חיוביים של מוסדות CTDSTDSTDSTDSTDSTDSTDSTDSTDSTDSTDST.

Intraoperative Guidance

במהלך הניתוח, שיקום 3D נרשם לאנטומיה של המטופל באמצעות סמנים fiducial, משטח התאמה, או הדמיה intraactive.מערכת הניווט ולאחר מכן מציג את המיקום של מכשירים כירורגיים בזמן אמת יחסית למודל 3D. עיכוב זה מאפשר המנתח לאשר את המיקום "לראות" מבנים מוסתרים, כגון גידול עמוק בתוך המוח או מסלול של ברגפדי בשדרה 3Dropy מחקרים הראו ירידה של פחות מ- 2Dropic יכולת ההדבקה.

הערכה פוסטאקטיבית

שחזור 3D אינו מוגבל לשימוש טרום פעיל ולא פעיל.התבויות CT Postoperative ניתן לשחזר ולהשוות לתכנית preoperative להעריך באופן אובייקטיבי את הצלחת הניתוח.הלאה משוב כמותית זו מסייעת למנתח את הטכניקות שלהם, מספקת נתונים למחקר תוצאות, ותומכת בתיעוד עבור יוזמות לשיפור איכות.לדוגמה, במכלול arthroplasty, סטיות של יותר מ- 2 מעלות ניתן לקשור עם כשלים מדויקים;

יתרונות מרכזיים בפרקטיקה קלינית

מעבר לדמיון משופר, אימוץ של שחזור תלת מימדי בתכנון כירורגי מספק יתרונות מוחשיים המתורגמים ישירות לטיפול בחולי ויעילות מוסדית.

הבנה מוגברת של אנטומיה

סטודנטים רפואיים ומנתחים זוטרים נאבקים לעתים קרובות לשחזר אנטומיה 3D מ 2D פרוסות. 3D מודלים שטוחים עקומת למידה זו, המאפשרים למאמנים לתפוס מערכות יחסים מרחביות במהירות. מנתחים מנוסים גם ליהנות כאשר מתמודדים עם אנטומיה - כגון aberrant renal arteries או afracd vena נחות - שבו סקירה דו-על-ידינים 2D עשוי להחמיץ קשרים קריטיים, היכולת ל-חפוחיות, ומשחקי גן החיות, ולהפחית את ההפתעות ממושכות יותר לעומק, ואפקטיביות, והפתעות ממושכות יותר לעומק, כלומר, כלומר, ממושכות יותר ויותר.

צמצום הסיכונים הסורגיים וההשלכות

כאשר מנתחים יכולים בדיוק לאתר שולי של גידול או חבילת עצבים לפני ביצוע הקיצוץ הראשון, הם יכולים להימנע מבניינים חיוניים מזיקים.לדוגמה, בניתוח עצמות זמני עבור cholesteatoma, 3D שחזורים של האנטומיה הפנימית האוזן יכולה למנוע שמירה על תפקוד עצבי הפנים. a meta-analysis של מקרים נוירוליטיים מצאו כי השימוש של 3D-constructed CT נתונים מופחת על ידי ניתוח איטי יותר של מחזורי של 3D-מפוסק, לעומת 3D-D-דפטי בלבד, בדומה ל-D-D-D-זמנית של מודלים, בדומה ל-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-הוא-הוא-הוא-מסוג של ניתוח טבעי, הראה כי הוא יכול להיות מסוגל להגדיר מודלים סטנדרטי של ניתוח טבעי של ניתוח טבעי של בדיקות אלקטרו-מסוג של ניתוח טבעי של ניתוח טבעי של ניתוח טבעי, לעומת 3D-מסוגליאופטיים, לעומת 3D-מסוגדפטי, לעומת 3D-מסוגליאופטיים של ניתוח עצביים, לעומת 3D-מסוג של ניתוח עצביים, לעומת 3D-מסוג של בדיקות מעבדה, לעומת 3D-מסוגד-מסוגרטי, לעומת

שיפור ה- Implant Fit and Longevity

שתלים אורתופדיים שעוצבו בעזרת מכשיר ספציפי של 3D לחולה (PSI) להשיג התאמה הדוקה יותר והיערכות טובה יותר. בסך הכל hip arthroplasty, preoperative 3D תכנון באמצעות שחזור CT נקשר עם צמצום בשיעורי פירוק ושיפור דפוסי הלבוש על פני השטח.עבור שברים מורכבים של ceabular, 3D-printed מבוסס על שחזור מחדש להבטיח ניתוח מדויק וקצר זמניים.

עלויות וזמן יעילות

בעוד עלויות upfront של תוכנת שחזור 3D חומרה וחומרה יכול להיות משמעותי, החיסכון למטה הזרם לעתים קרובות להפחתת זמן פעיל ישירות להפחית עלויות ההרדמה, דרישות צוות סיעודי, ניצול של משאבי חדר הפעלה. סיבוכים ושינויים פירושים בית חולים קצר יותר ופחות אישורים קריאה. מחקר ממרכז רפואי גדול דיווחו על חיסכון ממוצע של 3,500 דולר למקרה של ניתוח עיוות מורכב כאשר הניווט הנוכחי הוא משולב יותר עבור מערכת אבטחה סביר יותר (ה) שיפור אבטחה מתקדמת יותר של מערכת תקשורת יעילה יותר ויותר.

יישומים ב-Surgical Specials

הגמישות של שחזור תלת-ממדי מנתוני CT הובילה לאימוץ שלה כמעט בכל משמעת כירורגית. להלן כמה מהיישומים המשפיעים ביותר שאורגן על ידי התמחות.

נוירוכירורגיה

« TER RETER

עבור גידולים פנימיים, 3D שחזורים לעזור להגדיר את הקשר של הגידול עם קליפת המוח, מערכת החומר הלבן (באמצעות diffusion Tenor הדמיה fusion), מבנים vascular סמוכים.נתוני MRI פונקציונליים יכול גם להיות משולב עם המודל מבוסס CT כדי למפות את אזורי המנוע או שפה.מודל מורכב זה מנחה את הנוירופיאון הבטוח ביותר עבור ריצוף, כדי למקסם את הפחתת הפחתת הגירעון הנוירומטרנולוגי של 5D שלנו הוא לעתים קרובות.

המונחים:

Aneurysms ו arteriovenous malformations (AVMs) ליהנות מאוד מ 3D שחזור של אנגיוגרפיה CT (CTA) המודל מראה את הגיאומטריה המדויקת, צוואר נוירוניסם, וזרימה / כלי זרימה יכול לדמות מיקום קליפ בסביבה וירטואלית, צמצום הסיכון של קרע לא פעיל.

ניתוח Orthopedic

Arthroplasty

Total hip, Knee, הכתף, ו-Creval Arthroplasty כל להסתמך על גיאומטריה מדויקת העצם.השחזור מבוסס CT 3D מאפשר templating של גדלים שתלים, נחישות של יישור רכיב אופטימלי, ויצירת מדריכים ספציפיים לחולה.בהחלפת הברך הכוללת, השימוש במודלים של CT-derived 3D נקשר לשיקום עקבי יותר של ציר מכני ונמוך של מערכות אפילפטיות אפילו יותר.

טראומה ותיקון

שברים מורכבים, במיוחד אלה מעורבים את acetabulum, רמת tibial, או calcaneus, הם קשה לשמצה לדמיין ב 2D. 3D שחזורs לאפשר המנתח להבין את תבנית השבירה, לזהות שברים מלוכדים, לתכנן מסלולים בורג כי להימנע חדירה בתוךtra-articular.

ניתוח Cardiothoracic Surgery

Valve Interventions

Transcatheter aortic ש החלפת (TAVR) מסתמכת על מודלים תלת-ממדיים מפורטים של שורש אורטי ומערכת זרימה שמאלנית מחוץ לזרימה. שחזורים מבוססי CT משמשים למדידת ממדים, חלוקת סידן, ואת הגובה עורקים כלילית.זה מדריך מידע המסתתתתתתתער וחיזוי הסיכון של דליפות פרגלגלית או מכשולים כלילית.

Aortic Aneurysm Fix

תיקון עצבי של aneurysm (EVAR) דורש תכנון מדויק של מיקום סטנטי-גרעת 3D שחזור של aorta מ angiography delineate את aneurysm sac, אורך צוואר וקוטר, tortuosity, ומעורבות של מנתחי סניף.

עוד התמחויות

(ב) [13] ניתוחי חלקיקים (Maxillofacial SurgeryFLT:1) משתמש שחזורים של CT 3D כדי לתכנן אוטקומה היסטורית, שחזורים מטבוליים, ומיקום שיניים.FLT:2ng כירורגית העצם מיילדותית 3DFLT 3D, מסתמכת על מודלים תלת-ממדיים כדי להעריך נפח כבד, אנטומיה פלח, ואת מערכת הגידולים לטריפוליומטריד, המאפשרת 3DFecter:

אתגרים: היפוצים טכניים ו קליניים

למרות היתרונות המוכחים שלה, אימוץ נרחב של שחזור תלת מימדי מהנתונים CT עומד בפני כמה מכשולים שיש לטפל בהם באמצעות המשך חדשנות ואופטימיזציה של זרימת עבודה.

רכישת נתונים ואיכות

הדיוק של כל שחזור תלת מימדי תלוי ישירות באיכות של הנתונים של מקור CT. חפצים, שתלים מתכתיים ופרוטוקולים של מינון קרינה נמוך יכולים לחדד את התמונות. עבור תכנון כירורגי, סריקה ברזולוציה גבוהה עם פרוסות דקות ( ⁇ 1 מ"מ) ותזמון ניגוד אופטימלי הוא לעתים קרובות נדרש, אשר עשוי לכלול חשיפה גבוהה יותר.

דרישות ותוכנות

החלת נתונים מורכבים גדולים דורשות התאמות חזקות ותוכנה מטובעת. בעוד פתרונות מבוססי ענן מתעוררים, בתי חולים רבים עדיין להסתמך על משאבי מחשוב מקומיים שאינם מסוגלים להתמודד עם מניפולציה בזמן אמת של מודלים ברזולוציה גבוהה.יתר על כן, בין היתר, בין היתר על ידי פתרונות מבוססי ענן בין PACS, EMR ופלטפורמות ניווט כירורגיות יש צורך לייצא בפורמטים סטנדרטיים (למשל DI, DI, אובדן עבודה) ללא שינוי ידני, ופלטפורמות ניווט ניתוחי) ללא שינוי ידניות, ללא שינוי יעיל יותר, ללא שינוי ידני (SJTL) ופלטפורמות ניווט ניתוחי) כדי לשלב את סביבת עבודה משותפת, ללא שינוי ידניות, ללא שינוי ידניות, ופלטפורמות ניווט ניתוחי) ללא שינוי יעיל יותר, ופלטפורמות ניווט ניתוחי) ופלטפורמות ניווט ניתוחי) ללא שינוי יעיל יותר, ללא שינוי יעיל של מערכת ההפעלה.

הכשרה ואימוץ

מנתחים וטכנאים רדיולוגיים זקוקים לאימון ייעודי כדי ליצור ולפרש שחזורים תלת-ממדיים במדויק. תוכניות תושבות רבות כוללות כעת מודולים ייעודיים על הדמיה מתקדמת, אך המנתחים המעבר להליכים מודרך תלת-ממדית עשויים לדרוש סדנאות ומקרים פרוקטורנטים.ללא מחויבות מוסדית לאימון ו credentialing, הטכנולוגיה יכולה להיות מאופקת או גרוע, מטעה, יישומית, שמובילה לשגיאות בניווט 3D יכולות גם להשקעות.

שילוב עם מערכות ניווט

גם עם מודל 3D מושלם, ההצלחה של ניווט כירורגי תלויה רישום מדויק בין המודל לבין האנטומיה של המטופל. intraoperative Shifts - הנגרמת על ידי מיקום המטופל, עיוות רקמות, או מניפולציה כירורגית - יכול לאות את הרישום. מבנים ריידיים כמו עצם הם סלחניים יותר, אבל אנטומיה דקדוק רך-לא-פעמי הדורש אלגוריתמים של רישום עדין עדיין מטבולים במערכות מודרניות משלבות בדגם CT-זמן, אך עדכון אמתי, אך קרינת CT-זמן, אך קרינת CT-זמן, אך קרינת CT-זמן, אך קרינת CT-זמן, אך קרינת CT-זמן, אך קרינת CT-העת-העת-העת-העת-זמן, מוסיפה מורכבות זו, אך קרינת CT-לעת-לעת-S, אך קרינת קרינת , אך סימולציה סימולציה סימולציה קרינת קרינת קרינת , אך קרינת סימולציה סימולציה קרינת קרינת קרינת קרינת קרינת קרינת קרינת קרינת קרינת קרינת פשטנית, אך קרינת קרינת קרינת CT-אמת-אמת-אמת-אמת-אמת-ל, אך קרינת קרינת קרינת CT-אמת-

Horizon: כיוונים עתידיים ב 3D שיקום לניתוח

העשור הבא מבטיח התקדמות דרמטית שתהפוך את שיקום 3D אפילו חזק יותר, נגיש, משולב לתוך זרימת העבודה הניתוחית.

אינטליגנציה מלאכותית וגישור אוטומטי

מודלים למידה עמוקה משפרים במהירות והדיוק של פלחציה.רשת עצבית מאומנים היטב (CNN) יכול לפרט נתונים CT מלאים שנקבעו בשניות, הפרדה של עצמות, שרירים, כלי ואיברים עם דיוק שווה או מעל זה של מומחים אנושיים.מערכות בינה מלאכותית בעתיד סביר להניח לא רק פלחציה אלא גם זיהוי אוטומטי של פתולוגיה (למשל, קווי שבר, גבולות) ואפילו להציע גישות כירורגיות אופטימליות עבור מודלים מתמטיים ולהפחית את ה- 3D מוקדם יותר ויותר.

מציאות מורחבת ומציאות מעורבת

ראשי תיבות של Wearable כגון Microsoft HoloLens ו- Magic Leap כבר להיות אבטיפוס בסוויטות כירורגיות.על ידי עיכוב שחזור 3D ישירות על שדה הניתוח, מציאות מוגברת (AR) מאפשר המנתח "לראות" את העור של המטופל ואת השריר כדי לשפר את האנטומיה המעורבת הבסיסית.

זמן 4D Imaging

שילוב של שחזור תלת מימדי עם נתונים זמניים (המד הרביעי) מאפשר הדמיה של מבנים נעים כגון הלב הפועם או הריאות המתרחב במהלך הנשימה. 4D CT שחזור יכול להודיע תזמון כירורגי - לדוגמה, בחירת שלב הלב האופטימלי עבור עקיצה כלילית כלילית - או לעזור לתכנן טיפול רדיו עבור העברת גידולים.

השתלות ו- Personalized Implants

הקשר בין 3D שיקום וייצור תוספת ממשיך לחזק את השתלים הספציפיים של המטופל - כגון כלובים cetabular, לוחיות cranial דחייה וכלובים ספינל - הם עכשיו מעוצבים ממודלים 3D ו מודפסים מתכת (טיtanium, טנטלום) או חומרים הניתנים להתאמה ביולוגית.

מסקנה

שחזור תלת-ממדי מ- CT נתונים עבר מטכניקת הדמיה נישה למרכיב בסיסי של תרגול כירורגי מודרני.על ידי מתן מפה אנטומית מפורטת, ספציפית לחולה, הוא מעצימה את המנתחים לתכנן ביעילות רבה יותר, לנווט עם דיוק גדול יותר, ולהשיג תוצאות שהיו בעבר בלתי ניתנות להשגה.היתרונות - פיתחו סיבוכים, זמני אימוץ קצרים יותר, הישרדות טובה יותר, ויעיל יותר - ניצול יעיל יותר על ידי ראיות מתקדמות של טכנולוגיות טיפול קליניות, אך הן הופכות, אך הן הופכות, הן הופכות, הן יעילות, הן קיימות, אך הן קיימות, הן קיימות, הן 3D, אך הן יעילות, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, והן הופכות לטכנולוגיות טיפוליות, והן הופכות, והן הופכות, הן יעילות יותר, והן מתקדמות יותר, הן, הן, והן הופכות לאימון נתונים, אך הן, אך הן, אך הן, והן הופכות, והן הופכות ל-3D, הן, והן לטכנולוגיות מתקדמות יותר, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, ככל הנראה, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן יעילות יותר, והן ל

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]] [ה]]]][ה]]]]] [ה]]], [ה] ב[[ה[[המאה ה-20]], וב[[המאה ה-20]], וב[[1924]], [[1924]],]], [[1924]],]], [[1924]],]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]