Návrh CAOS systému pro asistovanou navigaci u operace pánve

Vojtěch Benda

Diplomová práce

Proposal of CAOS System for Assisted Navigation on Pelvis Surgery

Anotace:

Zlomenina křížové kosti a sakroiliakálního kloubu představuje riziko v schopnosti pánve udržet stabilitu horní části těla. Standardním postupem léčby je zavedení vodícího drátu a následně kanylového šroubu pod rentgenovým zobrazovacím systémem. Součástí chirurgického zákroku je předoperační příprava polohy vodícího drátu a šroubu. Předoperační plán je během chirurgického zákroku integrován do navigačního systému pro kontrolu správné polohy zavedených nástrojů, čímž tvoří počítačový systém pro asistovanou ortopedickou chirurgii. Tato práce navrhuje softwarový systém pro počítačem asistovanou ortopedickou chirurgii na základě 2D-2D obrazové registrace projekcí digitálně rekonstruované radiografie, kde obraz simulující intraoperační rentgen před zákrokem je registrován k obrazu předoperačního plánu vodícího drátu. Softwarový systém je vytvořen s grafickým uživatelským rozhraním, které umožňuje tvorbu a registraci těchto projekcí. Vodící drát je nakonec zobrazen superponací jeho polohy na intraoperační rentgen.

Abstract:

Fracture of the sacrum and sacroiliac joint poses a risk to the ability of the pelvis to maintain upper body stability. The standard treatment procedure is the insertion of a guidewire followed by a cannulated screw under an X-ray imaging system. Part of the surgical procedure is preoperative planning of the position of the guidewire and the screw. The preoperative plan is during the surgical procedure integrated with a navigation system to ensure correct placement of the fixation tools, thus forming a computer system for assisted orthopedic surgery. This thesis proposes a software system for computer assisted orthopedic surgery using 2D-2D image registration of projections of digitally reconstructed radiographs, where an image simulating an intraoperative X-ray before the procedure is registered to an image of a preoperatively planned position of a guidewire. The software system is developed with a graphical user interface, which allows the creation and registration of these projections. The guidewire is then displayed by superimposition of its location relative to the intraoperative X-ray image.

Klíčová slova

trauma pánve, úraz sakroiliakálního kloubu, vodící drát, počítačová tomografie, simulace radiografie, počítačová navigace, obrazová segmentace, 2D-2D obrazová registrace

Keywords

pelvic trauma, sacroiliac joint injury, guidewire, computed tomography, radiography simulation, computer navigation, image segmentation, 2D-2D image registration

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 6. 2024
• Vedoucí: Jan Kubíček
• Oponent: Jan Hečko

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program:
Biomedicínské inženýrství