Neben Phantomexperimenten werden für einen menschlichen Patienten vorläufige Erfahrungen mit dem Schichtverfolgungsprotokoll gemeldet. In diesem Fall wurde das optisch verfolgte LRS-System im OR eingesetzt. Darüber hinaus war auch ein optisch verfolgter Stift vorhanden und beide wurden zu einer gemeinsamen Koordinatenreferenz registriert. Nach der Duratomie wurde die verfolgte LRS-Einheit in Position gebracht und ein Scan durchgeführt. Unmittelbar nach dem Scan wurden kortikale Merkmale vom Chirurgen (Gefäßbifurkationen und sulkaler Gyri) identifiziert und mit dem optisch verfolgten Stift markiert. Nach der Tumorresektion wurde der Prozess wiederholt, wobei der Chirurg die gleichen Punkte mit dem Stift markierte. Mit diesen Daten können drei separate Messungen der Schicht durchgeführt werden durch: 1) OPTOTRAK-Punkte vor und nach der Verschiebung; 2) manuelle Abgrenzung der gleichen Punkte auf den LRS-Daten vor und nach der Schicht; und 3) Anwendung des Shift-Tracking-Protokolls. Da sowohl der LRS als auch der Stift in derselben Koordinatenreferenz registriert sind, sind alle diese Methoden direkt miteinander verknüpft. Im Falle der manuellen LRS-Abgrenzung von Punkten kann es eine gewisse Lokalisierungssubjektivität bei der Bestimmung von Punkten innerhalb der postshift LRS-Daten geben. Um dies zu qualifizieren, wurde eine Studie über die Interuser-Reproduzierbarkeit für die Punktlokalisierung in LRS-Datensätzen mit 1,0 x 0,29 mm6 ermittelt.

Durch die Messung der Positionsverschiebung dieser Zielpunkte vor und nach der Resektion kann ein 3D-Vektor der Hirnverformung in allen drei Sätzen (d. h. OPTOTRAK, manuelles LRS und Shift-Tracking-Protokollpunktmessungen) unabhängig und verglichen werden. Eine Ansicht des Operationsbereichs, Texturbilder des Scannens FOV und die manuell lokalisierten Landmarken für dieses Experiment sind in Abb. 9 dargestellt. Die berechnete Starrkörperbeschreibung des IRED-Musters auf dem LRS-Gerät zeigte eine Genauigkeit von 0,5 mm rms Fitting-Fehler unter Verwendung von sieben statischen Ansichten der IRED-Ausrichtungen. Der Montagefehler lag in der Reihenfolge der Genauigkeit des optischen Tracking-Systems OPTOTRAK 30207, was darauf hindeutet, dass der Star-Körper des Scanners genau erstellt wurde. Betrachtet man die Fortschritte, die in dieser Arbeit in Verbindung mit unserer vorherigen Studie bei der Ausrichtung texturierter LRS-Daten auf das MR-Volumen gerendertes Bildtomogramm [15] verkörpert wurden, wird eine neuartige Visualisierungs- und Messplattform entwickelt. Diese Plattform bietet Chirurgen die Möglichkeit, die intraoperativen Hirnoberflächen mit ihren präoperativ erfassten Bildvolumen-Gegenstücken zu korrelieren. Es wird Chirurgen auch die Möglichkeit bieten, kortikale Ziele, die auf MR-Bildvolumen identifiziert werden, in quantitativer Weise in den chirurgischen FOV zu verwandeln. Schließlich bietet die quantitative Messung der Gehirnverschiebung durch strukturierte LRS-Technologie eine potenzielle Chance bei der Entwicklung von Schichtkompensationsstrategien für IGS-Systeme mit Hilfe von Computermodellierungsansätzen.

Ein aktiver Forschungsbereich in der bildgeführten Neurochirurgie ist die Bestimmung und Kompensation von Hirnverschiebungen während der Operation. Berichte haben gezeigt, dass das Gehirn in der Lage ist, während der Operation aus einer Vielzahl von Gründen zu verformen, einschließlich pharmakologischer Reaktionen, Schwerkraft, Ödeme und Pathologie [1]–[3]. Studien, die das Ausmaß der Verformung während der Operation untersuchen, zeigen, dass das Gehirn einen Zentimeter oder mehr und ungleichmäßig im Gehirn verschieben kann [4].

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