Registro de imágenes basado en elementos finitos para reparación de aneurisma aórtico endovascular
Autores: Pionteck, Aymeric; Pierrat, Baptiste; Gorges, Sébastien; Albertini, Jean-Noël; Avril, Stéphane
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Registro de imágenes basado en elementos finitos para reparación de aneurisma aórtico endovascular
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Registro
Método
Imágenes de TC
Reparación de aneurisma aórtico
Modelo tridimensional de elementos finitos
Imágenes fluoroscópicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
En este documento presentamos un nuevo método para el registro entre imágenes de tomografía computarizada (TC) preoperatorias e intraoperatorias utilizadas en intervenciones endovasculares para la reparación de aneurismas aórticos. El método se basa en un modelo de elementos finitos (FEM) en 3D de la línea central aórtica reconstruida a partir de exploraciones de TC preoperatorias. Las imágenes fluoroscópicas intraoperatorias en 2D se utilizan para deformar el FEM en 3D y alinearlo con la geometría aórtica actual. El método fue evaluado en conjuntos de datos clínicos para los cuales se disponía de una exploración de TC de referencia para evaluar los errores de registro cometidos por nuestro método y compararlos con otros métodos de registro basados en transformaciones rígidas. Los errores se estimaron en base a las ubicaciones predichas de puntos de referencia posicionados en diferentes ostias de ramas. Parece que nuestro método siempre redujo los errores de registro en al menos un 20% en comparación con el registro rígido en 3D estándar y permitió alcanzar una precisión global de 3.8 mm y una precisión renal de 2.6 mm, lo cual es una mejora significativa compatible con las especificaciones quirúrgicas. Finalmente, el mayor activo de nuestro método es que solo requiere una imagen fluoroscópica intraoperatoria en 2D para realizar el registro no rígido en 3D. Esto reduciría la irradiación del paciente y los costos en comparación con los métodos tradicionales.
Descripción
En este documento presentamos un nuevo método para el registro entre imágenes de tomografía computarizada (TC) preoperatorias e intraoperatorias utilizadas en intervenciones endovasculares para la reparación de aneurismas aórticos. El método se basa en un modelo de elementos finitos (FEM) en 3D de la línea central aórtica reconstruida a partir de exploraciones de TC preoperatorias. Las imágenes fluoroscópicas intraoperatorias en 2D se utilizan para deformar el FEM en 3D y alinearlo con la geometría aórtica actual. El método fue evaluado en conjuntos de datos clínicos para los cuales se disponía de una exploración de TC de referencia para evaluar los errores de registro cometidos por nuestro método y compararlos con otros métodos de registro basados en transformaciones rígidas. Los errores se estimaron en base a las ubicaciones predichas de puntos de referencia posicionados en diferentes ostias de ramas. Parece que nuestro método siempre redujo los errores de registro en al menos un 20% en comparación con el registro rígido en 3D estándar y permitió alcanzar una precisión global de 3.8 mm y una precisión renal de 2.6 mm, lo cual es una mejora significativa compatible con las especificaciones quirúrgicas. Finalmente, el mayor activo de nuestro método es que solo requiere una imagen fluoroscópica intraoperatoria en 2D para realizar el registro no rígido en 3D. Esto reduciría la irradiación del paciente y los costos en comparación con los métodos tradicionales.