Диссертация (Компьютер-ассистированные операции при заболеваниях почки), страница 5

А.В.Вишневского в 2003 году, - среди 349 пациентов с различными заболеваниямиорганов брюшной полости, у 16 - операции были выполнены по поводу ПКР[51]. Самый большой опыт в России по применению 3D технологий в урологиидля лечения больных с хирургическими заболеваниями почек принадлежитклинике урологии Первого МГМУ ми. И.М. Сеченова. Разработка данногонаучного направления в нашей клинике ведётся с 2010 года, результатыработы отражены во многих печатных и диссертационных работах [16; 52].В настоящей работе приведены данные исследования, которые сталипродолжением научных исследований клиники урологии с освещением новыхаспектовприменения3Dкомпьютерныхтехнологийприлечениихирургических заболеваний почек. На сегодняшний день клиника располагаетопытом построения более 500 3D моделей патологического процесса прихирургических заболеваниях почек.

В этой работе отражены 305 виртуальныхобразов патологического процесса с хирургическими заболеваниями почек.Распределение больных с 3D моделированием в зависимости от видахирургических заболеваний почек представлено в Таблице 2.1.29Как видно из Таблицы 2.1 в данном исследовании большая часть 3DмоделированиявыполняласьубольныхсПКР,такаятенденцияпрослеживается и по мировым литературным источникам.В нашей клинике для построения 3D моделей области предстоящегохирургическоголечениямыиспользовалипрограмму«Amira5.4»[(разработчик: 1995–2013 гг., Konrad-Zuse-Zentrum Berlin (ZIB); 1999–2013 гг.,VSG)] для персонального компьютера (лицензионное соглашение №257813956).Все построения были созданы после выполнения больными МСКТ сконтрастированием. Построение 3D моделей при помощи данной программывозможно также на основе полученных данных МРТ, но превалирующимметодом предоперационного обследования у больных с хирургическимизаболеваниями почек является МСКТ с контрастированием.Всеисследованиябыливыполненынамультиспиральныхкомпьютерных томографах Toshiba Aquilion One 640 или Toshiba Aquilionmulti 320 (Япония).

Протокол проведения исследования 3 Phase Kidneys, вположении пациента лежа на спине (параметры съемки: режим исследованияспиральный, толщина среза 0,5 мм, напряжение 120 kV, сила тока 80 mA,30скорость вращения трубки 0,5 сек, зона исследования: от купола диафрагмыдолобковогосочленения)свнутривеннымконтрастированием,споследующим построением мультипланарных реконструкций и 3D моделей.Контрастные препараты, используемые для контрастирования с содержаниемйода 300–370 мг/мл (омнипак, ультравист, визипак) в объёме80-90 мл всреднем на одно исследование, со скоростью внутривенного введения 3,5-4 млв сек.Для получения качественных 3D моделей почек необходимо соблюдатьтребования выполнения протокола МСКТ и условия по переносу данныхисследования на электронный носитель.• Толщина среза при исследовании в каждой фазе контрастированияне должна превышать 1 мм.• Запись исследования на CD или DVD необходима в формате«Dicom» с шагом, равным толщине среза в каждой фазе.Основнымпротоколомдляпередачицифровойинформации,полученной при визуализации, в медицине является формат «Dicom» (thedigital imaging and communications in medicine).

Протокол был разработан истал использоваться в здравоохранении с 1993 года [279]. Формат «Dicom»применяется для захвата, обмена и архивирования данных изображений всистемаххранения данных и системах связи между пользователями.Используя «Dicom» формат совместно с программным обеспеченьем,возможно провести анализ исследуемой области человеческого тела,полученный при визуализации.В результате выполнения МСКТ с контрастированием возможнополучение4-хтрехмерныхизображенийисследуемогопациентавсоответствие с фазами выполняемого исследования: нативной, артериальной,венозной и экскреторной.

Получаемые при МСКТ мультипланарныепостроения позволяют получать фактически полную информацию обопухолевом процессе в почке [8]. Самым большим недостатком полученных31результатов исследования является получение разобщенных сведений покаждой фазе визуализации (Рисунок 2.1).В ходе анализа всех фаз МСКТ невозможно получить единую картинурентгенпатологическойанатомииопухолипочки.Вкаждойфазевизуализированы различные анатомические составляющие почки. Дляполучения 3D изображения почки требуется совмещение всех фазисследования в одно целое. Кроме этого, возникают сложности для полученияединой картины левой и правой почки одновременно, так как во времяисследования почки не статичны, а динамически смещаются за счет дыханияи возможных непроизвольных движений больного.

Для решения даннойзадачи производится выделение по отдельности правой и левой почки изданных артериальной фазы. После этого имеются данные по правой и левойпочке. Для интеграции других анатомических структур почки выравниваниепроизводится к данным артериальной фазы правой и левой почки соколопочечными структурами по отдельности.Если построение производится у больного с наличием конкрементов,такой же алгоритм предусмотрен с изображениями нативной фазы32исследования, тем самым становится возможным совмещение конкрементов сэлементами чашечно-лоханочной системы.Такой алгоритм работы позволяет соотнести различные временныепромежутки контрастирования почки и получить единое изображение.Анатомические структуры почки незначительно изменяются при переходе отодной фазы в другую, и в результате удается получить достаточно точноесовмещение и информацию о взаимном расположении.Исключением из этого являются исследования при гидронефрозах свнепочечным расположением лоханки.

Размеры внепочечной лоханки могутзначительно изменятся при различных фазах исследования, так какокружающая клетчатка весьма податлива в отличие от внутрипочечнойлокализации лоханки, которая окружена паренхимой почки.В случае несоблюдения протокола исследования невозможно получениеполной, чёткой и достоверной информации при построении 3D моделей почки.В данном исследовании были пациенты, которые обращались в нашу клиникудля лечения уже с выполненной МСКТ, в ряде случаев протокол данныхисследований не соответствовал требованиям.

В большинстве случаев врачухирургу требуется наличие более полной информации перед проведениемоперативного вмешательства. После беседы с пациентом о необходимостиповторного МСКТ, нам приходилось переделывать МСКТ с соблюдениемпротокола исследования на наших компьютерных томографах. Никто избольных не отказывался от повторного МСКТ.Возможно, это можетповысить уровень полученной лучевой нагрузки пациентов, но лучеваянагрузка мала при выполнении исследования на современных томографахToshiba Aquilion One 640.На Рисунке 2.2 показаны результатыкомпьютерного моделирования пациента с раком почки, полученного приМСКТ с соблюдением протокола исследования, а на Рисунке 2.3 у больного сраком почки по данным МСКТ без соблюдения протокола.33Математические основы и алгоритмы построения 3D модели припомощи программы «Amira 5.4» хорошо изложены и отражены в работахнашей клиники [21].

Хотелось бы описать процесс создания виртуальногообраза патологического процесса больного с хирургическим заболеваниемпочек.При анализе литературных данных имеются различные подходы квыполнению графической обработки полученных данных исследования длясоздания 3D моделей.

Так в работе Laser с соавт. (2012)на этапекомпьютерной обработки, выполненной МСКТ, привлекались сторонниекоммерческие компании по медицинскому компьютерному моделированию[242].Напротив, в ряде других работ на данном этапе работает команда из2-х участников: врача-уролога и врача лучевой диагностики [226; 249; 408]. Внашей клинике в работе по созданию 3D модели патологического процессазадействована команда из 3-х основных специалистов: врача-уролога, врачалучевой диагностики, специалиста по программному обеспеченью (Рисунок2.4).34Работа этой команды проводится в условиях клинических баз ПервогоМГМУ им.

И.М. Сеченова. По нашему убеждению, команда по созданию 3Dмоделей должна состоять из 3-х специалистов, так как полноценнуюграфическую обработку изображения с построением всех требуемыхкомпонентов невозможно выполнить ни врачу-урологу, ни врачу лучевойдиагностики.

Кооперация среди этих трех участников позволяет получитьполноценный виртуальный образ патологического процесса больного схирургическимзаболеваниемпочек.Установлениекачественнойиоптимальной коммуникации между всеми членами команды гарантируетблагоприятный исход в лечении заболевания, а хорошее общение - этосовместная ответственность за результат лечения.Главенствующая роль в работе команды принадлежит врачу-урологу.За каждым членом команды закреплены определенные функциональныеобязанности по выполнению построения 3D модели.Первично послезнакомства с пациентом и выполнения основных требуемых методовобследования, врач-уролог получает информацию о характере заболеванияпациента. Следующим шагом уролога является уточнение полученныхданных при помощи МСКТ или МРТ диагностики с постановкой задач перед35врачом лучевой диагностики в зависимости от полученных первичных данныхо характере заболевания больного.

В ходе выполнения МСКТ принеобходимости врач-уролог может присутствовать на процедуре, или врачлучевой диагностики, выполняющий исследование, при выявлении элементовнормальной и патологической анатомии, которые имеют большое отклонениеотданных,полученныхприпервичномобследованиибольноговзаинтересованной области исследования, согласовывает тактику протоколадальнейшего МСКТ по средствам различных видов связи с врачом-урологом.В большинстве своём такое взаимодействие позволяет получить полнуюинформацию о заболевании пациента. Затем к работе подключаетсяпрограммист, который производит графическое построение 3D моделейпатологического процесса также при тесном сотрудничестве с врачомурологом. Построении 3D модели производится согласно предварительномупланупроведенияоперативноговмешательства.Врач-урологдлякоординации работы айти-специалиста делает акценты на основные моменты,которые потребуются в дальнейшем при планировании и навигацииоперативного пособия.