Navigation Training & Education System Nawigacji Neurochirurgicznej Internal Use Only Navigation Training & Education System NAWIGACJI CHIRURGICZNEJ to system ułatwiający planowanie i wykonanie przezskórnego lub otwartego.
Download ReportTranscript Navigation Training & Education System Nawigacji Neurochirurgicznej Internal Use Only Navigation Training & Education System NAWIGACJI CHIRURGICZNEJ to system ułatwiający planowanie i wykonanie przezskórnego lub otwartego.
Slide 1
Navigation Training & Education
System Nawigacji
Neurochirurgicznej
Internal Use Only
Slide 2
Navigation Training & Education
System NAWIGACJI CHIRURGICZNEJ to
system ułatwiający planowanie i wykonanie
przezskórnego lub otwartego zabiegu operacyjnego
naprowadzanego obrazem.
System może być użyty w każdej sytuacji, gdy
wskazane jest wykonanie zabiegu chirurgicznego
naprowadzanego obrazem, podczas którego
na podstawie obrazu na ekranie można uzyskać
odniesienie do sztywnych struktur anatomicznych.
Internal Use Only
Slide 3
Navigation Training & Education
Historia powstania Nawigacji Chirurgicznej
• Głównym celem było opracowanie metody
prowadzenia instrumentu chirurgicznego w
przestrzeni trójwymiarowej bez użycia ramy
stereotaktycznej
– nieporęczna
– bolesna dla pacjenta
– podatna na błędy mechaniczne i ludzkie
• Pierwsze laboratoryjne systemy nawigacji
chirurgicznej powstały na uczelniach
technicznych
– śledzenie akustyczne
– zautomatyzowane ramiona robotów
Internal Use Only
Slide 4
Navigation Training & Education
Pierwsze systemy Nawigacji Chirurgicznej
•
1992
– Stealth Station
•
1993
– Brainlab
– Zeiss/Leibinger
•
1994-1999
– Compass, Marconi, VTI, Radionics
•
2000
– Stryker
Internal Use Only
Slide 5
Navigation Training & Education
Współczesne Systemy Nawigacji Chirurgicznej
•
Tysiące systemów nawigacji są codziennie wykorzystywane do wspomagania pracy chirurgów wielu specjalności:
–
–
–
–
–
OTOLARYNGOLOGIA
NEUROCHIRURGIA
ONKOLOGIA
ORTOPEDIA
TRAUMATOLOGIA
Internal Use Only
Slide 6
Navigation Training & Education
GPS na Sali Operacyjnej
Internal Use Only
Slide 7
Navigation Training & Education
PRZESTRZEŃ RZECZYWISTA
PRZESTRZEŃ WIRTUALNA (MAPA)
Internal Use Only
Slide 8
Navigation Training & Education
PRZESTRZEŃ RZECZYWISTA
PRZESTRZEŃ WIRTUALNA (MAPA)
Internal Use Only
Slide 9
Navigation Training & Education
Technologie śledzenia systemów nawigacji
– ELEKTROMAGNETYCZNA
– OPTYCZNA PASYWNA
– OPTYCZNA AKTYWNA
Internal Use Only
Slide 10
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA ELEKTROMAGNETYCZNA
• POMIAR NATĘŻENIA POLA MAGNETYCZNEGO
– DALEKO = SŁABE POLE MAGNETYCZNE
– BLISKO = SILNE POLE MAGNETYCZNE
CZUJNIK
MAGNETYCZNY
0%
ŹRÓDŁO POLA
MAGNETYCZNEGO
100%
Internal Use Only
Slide 11
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA OPTYCZNA PASYWNA
•
•
KAMERA OŚWIETLA POLE OPERACYJNE
ŚWIATŁEM PODCZERWONYM
INSTRUMENTY PASYWNE ODBIJAJĄ
PROMIENIE PODCZERWONE W STRONĘ
DETEKTORÓW KAMERY
Internal Use Only
Slide 12
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA AKTYWNA
PRZY WYKORZYSTANIU
AKTYWNYCH INSTRUMENTÓW
ŚWIATŁO EMITOWANE JEST
BEZPOŚREDNIO PRZEZ TE
INSTRUMENTY (DIODY LED)
Internal Use Only
Slide 13
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA AKTYWNA
Internal Use Only
Slide 14
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA AKTYWNA
Sposób wyznaczania współrzędnych punktów w trójwymiarowej objętości pomiarowej
1 detektor = płaszczyzna
2 detektory = prosta
3 detektory = punkt
Internal Use Only
Slide 15
Navigation Training & Education
INSTRUMENT
AKTYWNY
INSTRUMENT
PASYWNY
Internal Use Only
Slide 16
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
Parametry kamery nawigacyjnej:
Liczba przetworników – 3 szt.
Zakres identyfikacji narzędzi nawigowanych: 1000-2250mm
Średnica sfery pola roboczego: 1250mm
Parametry komputera:
Procesor Intel Core2 Duo E8600 "Wolfdale" 3,33 GHz LGA
Microsoft Windows 2000 Professional
4GB RAM
Nvidia QuadroFX 570/Matrox Millennium G450 Dual Head
Plextor PX-820SA DVD+/-R/RW Drive
250 GB SATA
Monitory podstawowe (2szt.):
Matryca LCD 19” o rozdzielczości 1280x1024 piksele
Porty wejścia/wyjścia:
VGA/DVI – podłączenie dodatkowych monitorów
S-Video – podłączenia mikroskopu, kamery endoskopowej
BNC – podłączenie aparatu fluoroskopowego
USB – urządzenia USB
FireWire – podłączenie drugiej kamery i urządzeń SFB
Network – sieć komputerowa
Internal Use Only
Slide 17
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
Przestrzeń robocza systemu – sfera o średnicy 1.25m
Dokładność systemu < 1mm/1˚
Internal Use Only
Slide 18
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
INSTRUMENTY „INTELIGENTNE”
• automatycznie rozpoznawane przez oprogramowanie Systemu Nawigacyjnego
• system przechowuje dane kalibracyjne każdego z instrumentów
• emitują sygnały, które są odbierane przez System Nawigacyjny, w celu wyliczenia
relacji przestrzennych pomiędzy pacjentem a instrumentem lub sprzęgniętym z
nim narzędziem chirurgicznym
• pozycja instrumentu w odniesieniu do szkieletu pacjenta wyświetlana jest na
monitorze w czasie rzeczywistym
Internal Use Only
Slide 19
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
• bezprzewodowa technologia aktywna (zasilanie bateryjne 3V)
• pełna zdalna kontrola systemu przez chirurga z pola operacyjnego
• możliwe jest usuwanie/wymienianie urządzeń aktywnych w trakcie zabiegu
• jednokrotna walidacja urządzenia w przestrzeni pomiarowej
• diody lokalizacyjne nie są wrażliwe na zanieczyszczenie krwią i drobnymi
cząsteczkami – nie ma utraty dokładności
• zbędny panel dotykowy, włącznik nożny, itp.
• ergonomiczne kształty
• wskaźnik naładowania baterii
• urządzenia są autoklawowalne
Internal Use Only
Slide 20
Navigation Training & Education
WSKAŹNIK SYSTEMU NAWIGACJI
Communication Transceiver
DIODY INFORMACYJNE
WSKAŹNIK
Status
TRYBUlight
PRACY
DIODA
LED
LOKALIZACYJNA
(4)
PRZYCISKI
Control
buttons
STERUJĄCE
Trzy przyciski sterujące protokołem chirurgicznym, spełniające funkcje:
„krok w przód”, „krok wstecz”, „zatwierdzenie wyboru”.
Wskaźniki dostosowane do obsługi prawo- i leworęcznej
Internal Use Only
Slide 21
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
• jedyny system z aktywnymi bezprzewodowymi urządzeniami „inteligentnymi”
• wysoka dokładność i szybkość wyznaczania położenia narzędzi w 3D
• odporność systemu na zanieczyszczenia elementów lokalizujących
• szybka i jednorazowa rejestracja narzędzi w objętości pomiarowej
• łatwa kalibracja narzędzi standardowych
• przejrzysty interfejs oprogramowania
• urządzenia autoklawowalne
• system mobilny
• pełna integracja z większością fluoroskopów i mikroskopów
• system planowania bazujący na obrazach CT i MRI
Internal Use Only
Slide 22
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Internal Use Only
Slide 23
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Automatyczne wczytywanie badań z CT, CTA, MR, MRA, fMRI, DTI, PET ...
Internal Use Only
Slide 24
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Automatyczne łączenie (fuzja) różnych diagnostyk obrazowych
Internal Use Only
Slide 25
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Automatyczna segmentacja trójwymiarowa różnych rodzajów tkanek
Internal Use Only
Slide 26
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Wizualizacja narzędzi, segmentów i trajektorii w czasie rzeczywistym
Internal Use Only
Slide 27
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Integracja mikroskopu i endoskopu z systemem nawigacji
Internal Use Only
Slide 28
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Adnotacje oraz nakładanie (korelacja) atlasów mózgu
Internal Use Only
Slide 29
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Bezramowa biopsja mózgu
Internal Use Only
Slide 30
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Nawigowane pozycjonowanie drenu komorowego
Internal Use Only
Slide 31
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Internal Use Only
Slide 32
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Szybka i dokładna rejestracja punktowa i powierzchniowa
Internal Use Only
Slide 33
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Przed- i sródoperacyjne planowanie śrub wirtualnych o dowolnej geometrii
Internal Use Only
Slide 34
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Przed- i sródoperacyjne pomiary odległości i kątów
Internal Use Only
Slide 35
Navigation Training & Education
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
Internal Use Only
Navigation Training & Education
System Nawigacji
Neurochirurgicznej
Internal Use Only
Slide 2
Navigation Training & Education
System NAWIGACJI CHIRURGICZNEJ to
system ułatwiający planowanie i wykonanie
przezskórnego lub otwartego zabiegu operacyjnego
naprowadzanego obrazem.
System może być użyty w każdej sytuacji, gdy
wskazane jest wykonanie zabiegu chirurgicznego
naprowadzanego obrazem, podczas którego
na podstawie obrazu na ekranie można uzyskać
odniesienie do sztywnych struktur anatomicznych.
Internal Use Only
Slide 3
Navigation Training & Education
Historia powstania Nawigacji Chirurgicznej
• Głównym celem było opracowanie metody
prowadzenia instrumentu chirurgicznego w
przestrzeni trójwymiarowej bez użycia ramy
stereotaktycznej
– nieporęczna
– bolesna dla pacjenta
– podatna na błędy mechaniczne i ludzkie
• Pierwsze laboratoryjne systemy nawigacji
chirurgicznej powstały na uczelniach
technicznych
– śledzenie akustyczne
– zautomatyzowane ramiona robotów
Internal Use Only
Slide 4
Navigation Training & Education
Pierwsze systemy Nawigacji Chirurgicznej
•
1992
– Stealth Station
•
1993
– Brainlab
– Zeiss/Leibinger
•
1994-1999
– Compass, Marconi, VTI, Radionics
•
2000
– Stryker
Internal Use Only
Slide 5
Navigation Training & Education
Współczesne Systemy Nawigacji Chirurgicznej
•
Tysiące systemów nawigacji są codziennie wykorzystywane do wspomagania pracy chirurgów wielu specjalności:
–
–
–
–
–
OTOLARYNGOLOGIA
NEUROCHIRURGIA
ONKOLOGIA
ORTOPEDIA
TRAUMATOLOGIA
Internal Use Only
Slide 6
Navigation Training & Education
GPS na Sali Operacyjnej
Internal Use Only
Slide 7
Navigation Training & Education
PRZESTRZEŃ RZECZYWISTA
PRZESTRZEŃ WIRTUALNA (MAPA)
Internal Use Only
Slide 8
Navigation Training & Education
PRZESTRZEŃ RZECZYWISTA
PRZESTRZEŃ WIRTUALNA (MAPA)
Internal Use Only
Slide 9
Navigation Training & Education
Technologie śledzenia systemów nawigacji
– ELEKTROMAGNETYCZNA
– OPTYCZNA PASYWNA
– OPTYCZNA AKTYWNA
Internal Use Only
Slide 10
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA ELEKTROMAGNETYCZNA
• POMIAR NATĘŻENIA POLA MAGNETYCZNEGO
– DALEKO = SŁABE POLE MAGNETYCZNE
– BLISKO = SILNE POLE MAGNETYCZNE
CZUJNIK
MAGNETYCZNY
0%
ŹRÓDŁO POLA
MAGNETYCZNEGO
100%
Internal Use Only
Slide 11
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA OPTYCZNA PASYWNA
•
•
KAMERA OŚWIETLA POLE OPERACYJNE
ŚWIATŁEM PODCZERWONYM
INSTRUMENTY PASYWNE ODBIJAJĄ
PROMIENIE PODCZERWONE W STRONĘ
DETEKTORÓW KAMERY
Internal Use Only
Slide 12
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA AKTYWNA
PRZY WYKORZYSTANIU
AKTYWNYCH INSTRUMENTÓW
ŚWIATŁO EMITOWANE JEST
BEZPOŚREDNIO PRZEZ TE
INSTRUMENTY (DIODY LED)
Internal Use Only
Slide 13
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA AKTYWNA
Internal Use Only
Slide 14
Navigation Training & Education
TECHNOLOGIA AKTYWNA
Sposób wyznaczania współrzędnych punktów w trójwymiarowej objętości pomiarowej
1 detektor = płaszczyzna
2 detektory = prosta
3 detektory = punkt
Internal Use Only
Slide 15
Navigation Training & Education
INSTRUMENT
AKTYWNY
INSTRUMENT
PASYWNY
Internal Use Only
Slide 16
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
Parametry kamery nawigacyjnej:
Liczba przetworników – 3 szt.
Zakres identyfikacji narzędzi nawigowanych: 1000-2250mm
Średnica sfery pola roboczego: 1250mm
Parametry komputera:
Procesor Intel Core2 Duo E8600 "Wolfdale" 3,33 GHz LGA
Microsoft Windows 2000 Professional
4GB RAM
Nvidia QuadroFX 570/Matrox Millennium G450 Dual Head
Plextor PX-820SA DVD+/-R/RW Drive
250 GB SATA
Monitory podstawowe (2szt.):
Matryca LCD 19” o rozdzielczości 1280x1024 piksele
Porty wejścia/wyjścia:
VGA/DVI – podłączenie dodatkowych monitorów
S-Video – podłączenia mikroskopu, kamery endoskopowej
BNC – podłączenie aparatu fluoroskopowego
USB – urządzenia USB
FireWire – podłączenie drugiej kamery i urządzeń SFB
Network – sieć komputerowa
Internal Use Only
Slide 17
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
Przestrzeń robocza systemu – sfera o średnicy 1.25m
Dokładność systemu < 1mm/1˚
Internal Use Only
Slide 18
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
INSTRUMENTY „INTELIGENTNE”
• automatycznie rozpoznawane przez oprogramowanie Systemu Nawigacyjnego
• system przechowuje dane kalibracyjne każdego z instrumentów
• emitują sygnały, które są odbierane przez System Nawigacyjny, w celu wyliczenia
relacji przestrzennych pomiędzy pacjentem a instrumentem lub sprzęgniętym z
nim narzędziem chirurgicznym
• pozycja instrumentu w odniesieniu do szkieletu pacjenta wyświetlana jest na
monitorze w czasie rzeczywistym
Internal Use Only
Slide 19
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
• bezprzewodowa technologia aktywna (zasilanie bateryjne 3V)
• pełna zdalna kontrola systemu przez chirurga z pola operacyjnego
• możliwe jest usuwanie/wymienianie urządzeń aktywnych w trakcie zabiegu
• jednokrotna walidacja urządzenia w przestrzeni pomiarowej
• diody lokalizacyjne nie są wrażliwe na zanieczyszczenie krwią i drobnymi
cząsteczkami – nie ma utraty dokładności
• zbędny panel dotykowy, włącznik nożny, itp.
• ergonomiczne kształty
• wskaźnik naładowania baterii
• urządzenia są autoklawowalne
Internal Use Only
Slide 20
Navigation Training & Education
WSKAŹNIK SYSTEMU NAWIGACJI
Communication Transceiver
DIODY INFORMACYJNE
WSKAŹNIK
Status
TRYBUlight
PRACY
DIODA
LED
LOKALIZACYJNA
(4)
PRZYCISKI
Control
buttons
STERUJĄCE
Trzy przyciski sterujące protokołem chirurgicznym, spełniające funkcje:
„krok w przód”, „krok wstecz”, „zatwierdzenie wyboru”.
Wskaźniki dostosowane do obsługi prawo- i leworęcznej
Internal Use Only
Slide 21
Navigation Training & Education
SYSTEM NAWIGACJI
• jedyny system z aktywnymi bezprzewodowymi urządzeniami „inteligentnymi”
• wysoka dokładność i szybkość wyznaczania położenia narzędzi w 3D
• odporność systemu na zanieczyszczenia elementów lokalizujących
• szybka i jednorazowa rejestracja narzędzi w objętości pomiarowej
• łatwa kalibracja narzędzi standardowych
• przejrzysty interfejs oprogramowania
• urządzenia autoklawowalne
• system mobilny
• pełna integracja z większością fluoroskopów i mikroskopów
• system planowania bazujący na obrazach CT i MRI
Internal Use Only
Slide 22
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Internal Use Only
Slide 23
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Automatyczne wczytywanie badań z CT, CTA, MR, MRA, fMRI, DTI, PET ...
Internal Use Only
Slide 24
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Automatyczne łączenie (fuzja) różnych diagnostyk obrazowych
Internal Use Only
Slide 25
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Automatyczna segmentacja trójwymiarowa różnych rodzajów tkanek
Internal Use Only
Slide 26
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Wizualizacja narzędzi, segmentów i trajektorii w czasie rzeczywistym
Internal Use Only
Slide 27
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Integracja mikroskopu i endoskopu z systemem nawigacji
Internal Use Only
Slide 28
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Adnotacje oraz nakładanie (korelacja) atlasów mózgu
Internal Use Only
Slide 29
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Bezramowa biopsja mózgu
Internal Use Only
Slide 30
Navigation Training & Education
Głowa - iNtellect Cranial
Nawigowane pozycjonowanie drenu komorowego
Internal Use Only
Slide 31
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Internal Use Only
Slide 32
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Szybka i dokładna rejestracja punktowa i powierzchniowa
Internal Use Only
Slide 33
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Przed- i sródoperacyjne planowanie śrub wirtualnych o dowolnej geometrii
Internal Use Only
Slide 34
Navigation Training & Education
Kręgosłup - SpineMap 3D
Przed- i sródoperacyjne pomiary odległości i kątów
Internal Use Only
Slide 35
Navigation Training & Education
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
Internal Use Only