Registrering

Prosessen hvor bilder plasseres i samme posisjon (koordinatsystem) som pasienten kalles bilde-til-pasient registrering, innen bildeveiledet kirurgi. Etter registrering har de samme anatomiske strukturene de samme koordinatene i bildene og i pasienten. Registrering har en viktig rolle i mange av våre prosjekter. For eksempel er nøyaktig registrering mellom et preoperativt 3D-bilde og pasienten avgjørende for bildeveiledende kirurgi. I tillegg kan man snakke om bilde-til-bilde registrering. I dette tilfellet er det ulike bildemodaliteter som tilpasses hverandre (til samme koordinatsystem).

Bilde-til-pasient-registrering

Bilde-til-pasient-registrering" er nødvendig for å bruke preoperative bilder for navigering og veiledning under operasjonen. En av de mest brukte metodene består i å bruke markører. Selvklebende markører, også kalt fiducials, limes til pasientens hud før MR- eller CT-undersøkelsen. Markørene er synlige på bildene og kan bli identifisert ved å bruke dataprogramvare. Markørene på pasienten blir identifisert ved å bruke en sporbar navigasjonspeker så snart pasienten er plassert og klar for operasjon på operasjonsbordet. En romlig transformasjon kan deretter beregnes ved å finne transformasjonen (matematisk) mellom de to punkt-settene, altså markørene på pasienten og tilsvarende i bildene. Kirurgen kan deretter peke med navigasjonspekeren på et punkt på pasienten og se tilsvarende punkt på bildet på skjermen.
Bruken av markører for "bilde-til-pasient-registrering" kan være upraktisk for både pasienten og sykehuspersonalet. Derfor utvikler vi nye metoder for markørløs "bilde-til-pasient-registrering" basert på for eksempel bruk av naturlige anatomiske «landemerker» (nese, øyne, ører) og innretting av hudoverflaten på bildet og på pasienten.

Bilde-til-bilde-registrering

Det finnes mange algoritmer for bilde-til-bilde registrering. Hovedmotivasjonen bak å foreta en slik registrering av ulike bildemodaliteter til hverandre for bruk under bildeveiledet behandling er forskjellige bilder inneholder forskjellig informasjon om pasienten. Når vi kan plassere bildene inn i det samme koordinatsystem og inn i koordinatsystemet til pasienten, får operatørene flere fordeler fra informasjonen i de forskjellige bildene. Slik informasjon kan for eksempel være størrelsen på svulsten, lokaliseringen av svulsten, viktige blodkar, kritiske strukturer som kirurgen må unngå etc. Registreringsmetoden som er brukt i hvert tilfelle avhenger veldig av type bilder vi ønsker å registrere. Typen romlig transformasjon, hvordan vi måler likheten mellom bildene og hvordan disse målene er optimalisert er nøkkelkomponenter i enhver registrerings-prosedyre.

Eksempler på bilde-til-bilde-registrering

Preoperativ MR til intraoperativ ultralydregistrering for korreksjon av brain shift (endring i posisjon og form på hjernen under åpning av skalle tidlig i hjerneoperasjoner) og deformasjon under nevrokirurgiske prosedyrer.
MR-til-MR-registrering for korreksjon av bevegelse hos pasienten mellom MR bilde opptak
Ultralyd-til-MR/CT-registrering for bildeveiledet ryggkirurgi.
MR-til-CT registrering for bruk av ulike detaljer fra hver modalitet under bildeveiledet leverkirurgi

Ultralydveiledet plassering av ventrikulære kateter

Plassering av ventrikulære kateter er en av de mest vanlige nevrokirurgiske prosedyrer. En standard kirurgisk teknikk er å plassere kateteret vha frihånds kontroll gjennom et borehull i skallen. Valget av bane fra borehullet til den laterale ventrikkelen i hjernen er basert på eksterne «landemerker» som øyet og øret. Selv om denne prosedyren er relativt rask og ukomplisert, vil katetre noen ganger ende opp i sub-optimale posisjoner, noe som leder til reoperasjoner. Vi utvikler et system som bruker 3D ultralyd bildedannelse for veiledning av plassering av ventrikulære katetre. Et 3D-ultralydbilde er tatt opp gjennom borehull, og ved å bruke et navigasjonsadapter for kateteret, kan kirurgen se kateterets posisjon i ultralydbildet. Vårt mål er at ultralydveiledning vil gjøre det enklere å plassere kateteret i optimal posisjon første gang, og redusere antallet reoperasjoner.

KONTAKT