PHẦN MỀM LẬP KẾ HOẠCH ĐIỀU TRỊ VÀ TIỀN PHẪU THUẬT 3D MATERIALISE (MIS) –Phần 2

Các chức năng nổi bật của phần mềm hỗ trợ phẫu thuật Mimics Medical (tiếp theo)

5. Simulation Module
Mô-đun ‘Simulation’ hỗ trợ người dùng đưa ra đánh giá giải phẫu của bệnh nhân, thực hiện các phép đo cũng như lập kế hoạch cắt xương và cắt bỏ xương ở chế độ mô phỏng 3D.

Công cụ ‘Measure and analyze’ hỗ trợ phép đo cephalometry 3D vì nó cho phép người dùng thực hiện một số phân tích tiêu chuẩn (mẫu sẵn có) được liệt kê trong thư viện.
Mỗi phân tích sẽ liệt kê những điểm mốc cần được xác định. Mặt phẳng và các phép đo được chỉ định một cách tự động nếu người dùng đã xác định tất cả các mốc cần thiết. Các mốc có thể được đặt ở dạng 2D và 3D.

                   

Các phân tích mới có thể được tạo ra và lưu lại, các điểm và mặt phẳng có thể được nhập từ các phân tích đo lường khác hiện có.
Mô-đun này cũng cung cấp môi trường 3D để lập kế hoạch các bước phẫu thuật nhất định như cắt bỏ, v.v.

Trong quá trình lập kế hoạch, các đối tượng và phần cần chia tách có thể được nhìn thấy ở chế độ 3D và 2D. Tất cả các vị trí của các bộ phận đã di chuyển có thể được lưu lại và có thể quay trở lại vị trí ban đầu ở mỗi giai đoạn. Điều này giúp người dùng có thể so sánh và phân tích các vị trí ảo trước và sau phẫu thuật.
                     
Ngoài trình hướng dẫn phẫu thuật cắt xương, người dùng cũng có thể lập kế hoạch cắt bỏ bằng các công cụ ‘cut’ khác nhau (cắt phẳng, v.v.).  
Tính năng ‘Soft tissue’ (mô mềm) có thể hỗ trợ người dùng đánh giá kết quả dự kiến bằng cách sử dụng mô hình cơ sinh học. Kết quả được tạo ra là là hình ảnh mô phỏng 3D trên máy tính.

                   

6. Anatomical Reverse Engineering Modules

Mô-đun Anatomical Reverse Engineering cho phép người dùng chuyển đổi tệp STL thành tệp IGES dưới dạng bề mặt NURBS. Định dạng NURBS thường được sử dụng trong thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD), gia công có sự hỗ trợ của máy tính (CAM) và thiết kế (CAE).

                 

(* Lưu ý: điều này có thể xử lý các hình học với độ phức phức tạp đơn giản hoặc trung bình như khớp, xương dài, v.v. Nó không thể xử lý các hình học phức tạp cao hơn như xương sọ đầy đủ hoặc trái tim đầy đủ).
                  
                  

7.  Advance (Segmentation) Modules

Ngoài các công cụ phân đoạn cắt lớp chung đã đề cập trước đây của mô-đun ‘Base Module’, Mimics còn có một số mô-đun khác cung cấp các công cụ phân đoạn cắt lớp bổ sung cho các giải phẫu cụ thể.

 

Hầu hết các công cụ yêu cầu một số đầu vào do người dùng chỉ định, người dùng sau đó có thể áp dụng các công cụ đó để có được phân đoạn ban đầu, công cụ này luôn phải được kiểm tra theo cách thủ công và sau đó được tinh chỉnh thêm bằng cách sử dụng các công cụ phân đoạn chung đã đề cập trước đó.

Các mô-đun phân đoạn bổ sung bao gồm:

7.1 C&V (Cardiovascular) Segmentation Module

Mô-đun Segmentation bao gồm các công cụ khác nhau để phân đoạn cắt lớp tự động hoặc bán tự động trên hình ảnh CT.
 
              
                                     Cardiovascular Segmentation Module

Công cụ CT Heart cho phép phân đoạn cắt lớp tự động hoặc bán tự động các buồng tim dựa trên một tập hợp hình ảnh (một pha hoạt động riêng lẻ của tim).

Công cụ 4D CT Heart cho phép phân đoạn tập dữ liệu 4D, tức là một tập hợp các hình ảnh nhiều pha làm việc của tim, khi người dùng đã phân đoạn một trong các ngăn xếp hình ảnh (của một pha làm việc).

               
                             Validate automatic segmentations

Công cụ Coronary Segmentation (Phân đoạn mạch vành) được thiết kế để phân đoạn bán tự động các động mạch vành bằng cách sử dụng điểm đầu và điểm cuối do người dùng cung cấp.

7.2 Muscle Segmentation Module:
Mô-đun này cho phép người dùng phân đoạn bán tự động nhiều cơ trong một lần, thay vì phải phân đoạn từng cơ một. Đầu vào là một tập hợp các atlases, là các trường hợp được phân đoạn trước có chứa một vỏ ngoài (mask) cho từng cơ cần xử lý.



Để phân đoạn một ca  mới, trước tiên người dùng tạo một mask duy nhất chứa tất cả các cơ. Sau đó, công cụ Phân đoạn cơ sẽ tự động phân đoạn mask này thành nhiều submasks, mỗi mask cho mỗi cơ như trong các mô hình.
                   
7.3 Atlas-based Bone Segmentation Module

Mô-đun Atlas-based Bone Segmentation cho phép phân đoạn xương gần như tự động trên hình ảnh CT. Nó cho phép phân đoạn một ca điều trị dựa trên các mốc do người dùng đặt ra và một tập hợp các hình ảnh (tức là các trường hợp được phân đoạn trước của cùng một mẫu giải phẫu).

                      
                                            Atlas-based Bone Segmentation Module

Mô-đun này không có giao diện người dùng đồ họa mà chỉ có sẵn thông qua giao diện Python của Mimics. Để biết thêm thông tin về giao diện Python này, hãy xem phần trên mô-đun ‘Scripting’.

7.4 Pulmonary Module

Mô-đun Pulmonary bao gồm nhiều công cụ. Công cụ Segment Airway cho phép người dùng phân đoạn đường thở một cách bán tự động khi quét theo lúc hít vào hoặc thở ra (trước tiên người dùng chỉ ra điểm bắt đầu của khí quản).

                  

Công cụ Cut Airways cho phép chuẩn bị đầu vào cho phân tích CFD (computational fluid dynamics), phân đoạn cắt lớp phổi hoặc tạo mô hình để bàn.
Công cụ Analyze Airways cho phép so sánh thể tích và diện tích bề mặt của các nhánh đường thở dưới. Mô-đun này cũng chứa các công cụ để phân đoạn phổi, phát hiện các rãnh phổi riêng rẽ và tạo các thùy phổi.

                   

Mimics là một phần mềm kỹ thuật dựa trên hình ảnh 3D y tế, bạn có thể chuyển các dữ liệu hình ảnh sang mô hình 3D một cách hiệu quả và cho phép bạn mở rộng quy mô từ R & D đến các nghiên cứu lâm sàng tổng thể.