Algorytmy dla zdrowia
RENVIS
Modele 3D struktur nerki
Katarzyna Heryan (Bugajska)
Katedra Metrologii i Elektroniki,
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej,
Akademia Górniczo-Hutnicza.
Zainteresowania badawcze: przetwarzanie i analiza obrazów medycznych, data mining, signal, image and video processing, neuromarketing.
Przygotowuje rozprawę doktorską poświęconą algorytmom segmentacji naczyń krwionośnych nerki. Kieruje projektem Narodowego Centrum Nauki pt. Analiza topologii drzewa naczyniowego nerki. Celem prac zespołu jest stworzenie systemu do planowania przedoperacyjnego i śródoperacyjnego wspomagania minimalnie inwazyjnych zabiegów chirurgii nerek.
Profile: Linkedin, ResearchGate
INFORMACJE o METODZIE:
Model 3D struktur nerki
- dostarcza szczegółowej informacji o poszczególnych strukturach występujących wewnątrz nerki (naczynia krwionośne, układ kielichowo-miedniczkowy, kamień/guz)
i ich wzajemnym położeniu przestrzennym, - pozwala na zidentyfikowanie potencjalnych konfliktów
w polu operacyjnym, - umożliwia zaplanowanie optymalnej drogi prowadzenia narzędzi chirurgicznych.
Planowanie przedoperacyjne
- optymalizacji resekowanej objętości nerki,
- minimalizacja obszaru niedokrwienia,
- minimalizacja ryzyka uszkodzenia naczyń krwionośnych i innych kluczowych struktur.
Optymalna droga prowadzenia narzędzi
Na podstawie danych obrazowych (model 3D) możliwe jest zaplanowanie optymalnej drogi prowadzenia narzędzi chirurgicznych.
Nawigacja narzędzi chirurgicznych
Śledzenie położenia narzędzi chirurgicznych,
korekta w odniesieniu do zaplanowanej trajektorii.
Etapy mojej pracy
METODOLOGIA
Dopasowanie poszczególnych faz
Segmentacja 3D
Model 3D
STUDIUM PRZYPADKÓW
Rak Nerki
Minimalna inwazyjność polega na usunięciu samej zmiany nowotworowej
z zachowaniem odpowiedniego marginesu.
W standardowym podejściu, aby uniknąć krwawienia w polu operacyjnym, dokonuje się klemacji (zamknięcie dopływu krwi na czas trwania zabiegu) na poziomie tętnicy nerkowej. Z jednej strony podejście to eliminuje ryzyko wystąpienia krwawienia śródoperacyjnego, ale z drugiej skutkuje nieodwracalnym niedokrwieniem całego narządu. Wg badań, każda minuta niedokrwienia pozostawia nieodwracalne skutki w przyszłym funkcjonowaniu nerki.
Dzięki informacji o przebiegu naczyń krwionośnych wnętrza nerki możliwe jest zastosowanie klemacji bezpośrednio na tętnicach odżywiających zmianę nowotworową i tym samym ograniczenie obszaru niedokrwienia do samego guza. Informacja o strukturach znajdujących się w płaszczyźnie resekcji zmiany nowotworowej pozwala na optymalne zaopatrzenia loży po guzie, przyczyniając się do maksymalizacji zachowania funkcjonalnej objętości narządu.
Kamienie nerkowe - PCNL
W zabiegu PCNL krytyczne jest uzyskanie dostępu do odpowiedniego kielicha (najczęściej jest to kielich dolny, element układu kielichowo – miedniczkowego – ukm) bez uszkodzenia naczyń krwionośnych (ryzyko masywnego krwawienia). Po jego uzyskaniu następuje rozkruszanie kamienia za pomocą fali ultradźwiękowej.
Model 3D
- dostarcza informacji o wzajemnym położeniu przestrzennym ukm, drzewa naczyniowego nerki oraz kamienia,
- pozwala na zaplanowanie optymalnej drogi wprowadzenia narzędzi chirurgicznych,
- przyczynia się do minimalizacji ryzyka wystąpienia powikłań związanych z uszkodzeniem naczyń krwionośnych.
ZESPÓŁ:
Historia nerki, którą uratowałam