Abordurile chirurgicale
Yüklə 0,49 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Utilizarea de software gratuit în RECONSTRUCŢIE anatomică 3D
- Summary T he use of free software in 3D anatomic reconstruction
- UNELE ASPECTE DE TRATAMENT A LEZIUNILOR PRIN ARMĂ DE FOC A LOCOMOTORULUI Ion Tofan, Valerian Colesnic, Nicolae Groza, Vitalie Rafulea
Concluzii
Bibliografie
Utilizarea de software gratuit în RECONSTRUCŢIE anatomică 3D Octavian Ciobanu1, Anatolie Taran2, Eugeniu Gaponenco3, Liliana Florea4 1. Universitatea de Medicină şi Farmacie “Gr. T. Popa”, Iaşi, România (oct.ciobanu@gmail.com) 2. Catedra Ortopedie şi Traumatologie USMF “Nicolae Testemiţanu” Chişinău, Moldova 3. Catedra Chirurgie 2 USMF “Nicolae Testemiţanu”, Chişinău, Moldova 4. Catedra Chirurgie 1 USMF “Nicolae Testemiţanu”, Chişinău, Moldova
The paper deals with creation of three-dimensional (3D) models for anatomic tissues surfaces. Medical imaging technology (Computed tomography) and free (open source) software were used to obtain digitized 2D images of sections of bone, to segment the tissues of interest from the surrounding tissues and to create 3D reconstruction from the segmented structures. This study demonstrates the applicability and feasibility of open source software developed in our days for the 3D reconstruction of anatomic tissues. The use of open source software may improve the efficiency of investments in medical technologies for implants and prosthesis fabrication which need specialized software for reconstruction of bone materials Rezumat Această lucrare prezintă crearea modelelor trei-dimensionale (3D) a suprafeţelor anatomice tisulare. Tehnologia imagisticii medicale (Tomografia Computerizată) şi software-ul liber (open source) au fost utilizate pentru a obţine imagini 2D digitale din secţiuni de os, la segmentul de ţesuturi de interes din ţesuturile înconjurătoare şi pentru a crea o reconstrucţie 3D din structurile segmentate. Acest studiu demonstrează aplicabilitatea şi fezabilitatea de software open source dezvoltat în zilele noastre pentru reconstrucţia 3D a ţesuturilor anatomice. Utilizarea de programe libere poate îmbunătăţi eficienţa investiţiilor în tehnologii medicale pentru fabricare de implanturi şi proteze, care au nevoie de software specializat pentru reconstrucţia materialelor osoase Introduction Anatomic tissue reconstruction is used in biomedical applications for preparation of surgical activities, for precise measurements of bone details, for implant and prosthesis preparation and customization and for implant and prosthesis conception and fabrication. The use of free software in a country like Moldova reflects an alternative strategy for building, maintaining and changing the rules that govern information flows in the economy. A lot of specialists in informatics show that free software strategy will create value through the key ways of business opportunities, reduced investment cost and greater efficiency and effectiveness of government. The main objective of open source software or free software is to let the programs to be more accessible, modifiable, understandable and still marketable. According to marketing specialists, free software does not exclude commercial use. “Free” word from free software is referring to freedom and not to price. The term free software was replaced by open source software which is considered more acceptable and less ambiguous for the software producers. The last definition was adapted and published for the first time in 1997 and shows that the user has the freedoms to:
The freedom to run the program means the freedom for any person or organization to use it on any kind of computer system, for any kind of job and purpose, without being required to communicate about it with the developer or any other specific entity. Free software can be translated "software libre" in Spanish, "software libero" in Italian "logiciels libre" in French and “programe libere” in Romanian. Recently, the European Commission is promoting free software and intends to buy more of its computer software from open-source developers [1, 2]. This action is a potential setback for Microsoft, the world's largest software producer. The company is trying to prevent an increasing number of defections by governments from its proprietary software toward software from open-source developers. The action comes as the commission pursues two new antitrust cases against Microsoft. The Dutch government announced in September 2007 that it would favor free software when purchasing desktop software. State administration from Singapore stopped using Microsoft's Office software in 2004 and some organizations from Munich have decided to use the Linux-based operating system rather than Microsoft's Windows program. Adoption of free software is extensive all around the world. Following these trends, the paper presents some details in using the free software In Vesalius, for 3D reconstruction of anatomic tissues.
The 3D reconstruction of bone materials starting from CTs can be performed in three characteristic ways:
Steps in processing graphic reconstruction with open source software In order to reconstruct a 3D anatomic surface starting from CT images there are 5 main steps:
( DICOM format or bmp format)
2. 1 Processing the 2D images of slices Usually CT images produced by a CT are "stacks", a series of images in DICOM format. But DICOM is not suitable for all 3D reconstruction software and sometimes the format must be changed. There are some useful software in changing the image formats:
Changing of formats can be done by opening the DICOM files and saving them in the necessary format. Considering the use of the In Vesalius free software in the next processing steps, the format must be DICOM. 2.2 Introducing the 2D images in the software In the In Vesalius software, the introduction of images of slices can be performed using File and New commands. The New command will start a new reconstruction. After entering the New command, a new window will start (Fig. 1), and user must select the directory and the files containing the DICOM images displayed in the upper left corner of window. 
Fig. 1 The In Vesalius window of for importing the DICOM images If selected images are in DICOM format, after a click on their file, images will fill the upper central part of window. Clicking the Import slices button will bring all images in the central part of window and some of them in the right side like in Fig. 2. 
Fig.2 The In Vesalius window after importing DICOM images 2.3 Performing the transformation from 2D to 3D Transformation process consists of assembling 2D images to form a 3D image. Before assembling, all images must be contoured (segmentation process). User must click on Create button (Fig. 2) and to wait for the processing of images (creation of a coarse 3D model). After processing, a new window will appear (Fig. 3) and user may register the name of the project or of the 3D reconstruction using File and Save commands. The new window contains different buttons for visualization, segmentation, modifications and for the 3D model exporting. The coarse 3D model is displayed in the main part of window and is interactive. User can apply different transformations on the 3D object by rotating and zooming, pointing and clicking the image with the mouse. Software may perform segmentation in order to obtain a smoother 3D model. User has to choose Segmentation button and a new name in the Model box and finally to press Create model for the next step. A smooth 3D surface model will appear according to threshold settings.
The new 3D model can be exported using Models button then Export 3D Surface button (Fig.4). After pressing Export 3D button, a new window will permit to save the 3D smooth model in WRML, OBJ and STL formats. 
Fig. 4 Window for 3D image exporting Discussion Free software like In Vesalius, ADOR 3D, Freeform etc have a lot of necessary functions in the reconstruction of bone materials and tissues starting from CT slices. Presented steps show a smooth and accurate 3D reconstruction. The quality of reconstruction is equal to commercial software. The main advantage of these software is the price and frequently they are free. Equivalent commercial software with same functions are often offered for high prices between 5000 and 15000 Euro. In order take advantage of this situation, The European Commission is promoting open-source software and invites the European institutions to buy software from open-source developers. A lot of recent scientific papers are signaling the advantages of this type of software [1,2,3,4,5,6]. Today, lower budgets will force organizations to reassess their investments, and to try to optimize their development projects. This should have the result of favoring low cost solutions and in particular, the development of open source applications. Developing countries as Brazil, China, India etc. are implementing a strong industrial and public policy around open source applications so as to reduce the digital divide that separates them from rich countries. According to some analysts [7], free software could represent from 26 to 32% of software and IT services investment by 2012. Conclusions The free software assures the following advantages:
In medical domains such as surgery, orthopedics, prosthetics, free software facilitates technology transfer and will enable the development of virtual reality applications. In domains which are highly critical for public sector, companies and citizens, such as safety, security and privacy, the development of open source resources should be considered as strategic. Public schools, universities and institutions should encourage academic research and to collaborate and develop these critical technologies. References
UNELE ASPECTE DE TRATAMENT A LEZIUNILOR PRIN ARMĂ DE FOC A LOCOMOTORULUI Ion Tofan, Valerian Colesnic, Nicolae Groza, Vitalie Rafulea Catedra Ortopedie şi Traumatologie USMF „Nicolae Testemiţanu” Summary Several treatment aspects of lesions caused by gunshots injuring the locomotory system The following article focuses upon the results of material`s synthesis of 25 patients, who got treated during the years 2007-2010 in the circumstances of the septic traumatology section, of hospital of Medical Public Sanitation Institution, the Clinical Institution of Traumatology and Orthopedy, with various lesions of gunshots injuring the locomotory system using the complex treatment as well as prophylaxis of septic complications. Rezumat Articolul pretinde a elucida rezultatele sintezei materialului clinic a 25 de bolnavi, ce s-au tratat pe parcursul anilor 2007-2010 în condiţiile secţiei Traumatologie septică a IMSP SCTO, cu diverse leziuni prin armă de foc a locomotorului prin prizma tratamentului complex şi profilaxia complicaţiilor septice. Actualitatea temei Pe parcursul ultimilor decenii odată cu acutizarea conflictelor armate, creşterea continuie a nivelului criminalităţii şi a terorizmului, utilizarea în abuz a alcoolului şi a substanţelor narcotice, creşte substanţial nivelul traumatismului prin armă de foc în general şi a fracturilor prin armă de foc în particular: gloanţe, alice de vânătoare. Dat fiind faptul seriozităţii complicaţiilor ce survin în urma acestor traumatisme, indicele avansat al invalidizării şi nu în ultimul rând, tratamentul costisitor, ridică rezolvarea acestor probleme în vederea respectării celor mai stricte reguli ale chirurgiei: iniţial, cu acordarea primului ajutor şi determinarea capacităţii de muncă şi, în cele din urmă întoarcerea în societate a omului sănătos. Ţinem să evidenţiem că spre deosebire de decurgerea etiopatogenică a procesului leziunii a altor traumatisme pentru aceste leziuni sunt specifice unele particularităţi:
- canalului propriu zis
Aceşti factori favorizanţi locali, deopotrivă cu factorii favorizanţi generali (şocul traumatic, şocul hemoragic, pierderea de lichide şi electroliţi etc.) sporesc riscul sigur de dezvoltare a complicaţiilor dintre care cea mai gravă poate fi infecţia anaerobă, şi osteita fracturilor prin armă de foc. Agenţii patogeni care sunt prezenţi în atare complicaţii pot fi clasaţi în trei grupe:
Obiectivul lucrării Analiza panoramică a rezultatelor tratamentului leziunilor prin armă de foc a locomotorului reieşind din viziunea respectării principiilor de tratament: chirurgical (indicaţii stricte), administrarea antibioticelor de ultima ora conform antibioticogramei şi respectarea consecutiva a tacticii de tratament postoperator cu soluţionarea restabilirii maximale a funcţiei membrului lezat şi reabilitarea precoce a pacientului. Materiale şi metode Pe parcursul anilor 2007-2010 în secţia complicaţiilor septice a IMSP SCTO au fost asistaţi chirurgical 25 pacienţi cu diverse grade de leziuni prin armă de foc a locomotorului, barbaţi şi femei (barbaţi-19; femei-6) cu vârsta cuprinsă între 21-58 ani. Examinarea bolnavilor a fost complexă şi a inclus; examinarea clinică, radiologică, electrocardiografia, şi in mod obligator, bacteriograma unde s-a constatat aproape în toate cazurile, că predomină flora cocică piogenă, iar în cazul asocierii infecţiei anaerobe s-a recoltat asociaţia clostridiană (histoliticus şi edematicus). După localizarea anatomică a membrului lezat pacienţii au fost distribuiţi:
Având în vedere prezenţa plăgilor provocate mai mult de gloanţe, plăgile erau mici pânî la 1cm (după Gurtilio - Anderson – gr.I). Într-un caz (bolnavul rănit în regiunea Moscova) după o rănire cu gloanţe cu gumă metalizată plaga era de 3cm în diametru (gr. II – după Gustilio - Anderson). De menţionat că în acest caz tratamentul bolnavului s-a finalizat cu toaleta şi suturarea plăgii oarbe. Glontele cu gumă metalizată s-a incapsulat. Peste 2 ani a apărut inflamaţia zonei traumatizate şi bolnavul a fost internat în clinica noastră. În 9 cazuri (3 la femur şi 6 la gambă) – leziuni cu alice de vânătoare ca urmare – defect tegumentar între 12-16cm şi 4-5cm la gambă şi aproximativ 6 X 14cm la femur; defect osos de 4cm (1 caz) la tibie. În toate cazurile s-au efectuat examene radiologice.
Tactica de tratament în leziunile prin armă de foc a locomotorului prezintă o complexitate atât a manipulaţiilor terapeutice pre-intra- şi postoperatorii cât şi celor chirurgicale – orientate spre prelucrarea chirurgicală primară lărgită a plăgii, drenare cu lavaj continuu cu soluţii antibacteriene, restituirea defectelor osoase şi tegumentare, terapia de detoxicare, asigurarea unei imobilizări funcţional-stabile a fragmentelor osoase până la consolidarea deplină şi restabilirea funcţiei segmentului afectat [3,2,6]. În tratamentul complex al leziunilor aparatului locomotor prin armă de foc parte indispensabila cu rol major a constituit asistenţa anestezică şi terapia intensivă (pre-intra- şi postoperator). În intervenţiile chirurgicale la membrele superioare şi inferioare cu succes au fost aplicate, respectiv blocajul plexului brahial prin acces supraclavicular şi interscalenic şi rahianestezia cu Sol.Lidocaini 1-2%. În majoritatea cazurilor anestezia loco-regională sus menţionată a fost suplinită cu administrarea i/v a Sol. Relanii 10-20mg iar în anesteziile spinale soluţia de lidocaină s-a asociat cu Sol.Fentanili 0,005%–0,5. Anesteziile efectuate au evoluat fără complicaţii. Tratamentul complex şi eficace a leziunilor aparatului locomotor este greu de imaginat fără terapia intensivă pre-intra- şi postoperatorie. Reieşind din caracterul, gradul leziunilor şi termenii de debut în acordarea asistenţei medicale, terapia intensivă a inclus corecţia hipovolemiei, anemiei şi hipoproteinemiei, dereglărilor grave a echilibrului acido-bazic, hidroelectrolitic, dereglărilor reologice a circulaţiei sangvine şi sistemului de coagulare, ameliorarea funcţiei renale, hepatice, tractului digestiv şi alt. Abordarea acestui segment în tratamentul complex a leziunilor aparatului locomotor la etapele respective a contribuit în mare măsură la rezultate relativ satisfăcătoare şi bune cu minime consecinţe funcţionale. Tratamentul de bază al leziunilor date se începea de urgenţă cu intervenţia chirurgicală care constă în deschiderea largă atât în direcţia longitudinală proximală cât şi distală (atât a plăgilor oarbe cât şi a celor transfixiante) pentru a efectua o revizie completă a zonei de traumatizate, cu excizia tuturor ţesuturilor mortificate. Având în vedere prezenţa şi a zonei de contuzie moleculară (a 3-a zonă a plăgilor prin armă de foc) în locurile posibile masive se efectuiază şi excizia mai radicală a ţesuturilor afectate. [1,2] Ca şi în alte intervenţii chirurgicale se opereaza fin, fără manipulaţii brutale traumatizante. În afecţiunile braţului (cu gloanţe) în un caz s-a soldat cu fractura osului humerus şi contuzia n.radial. După efectuaea prelucrării prim chirurgicale şi revizia n.radial s-a drenat plaga, s-a suturat şi s-a fixat braţul în aparat mixt. În celelalte 9 cazuri – s-au lezat numai ţesuturile moi. După sanarea secundară a plăgilor septice s-a obţunut rezultat funcţional satisfăcător. La femur (2 cazuri cu gloanţe şi în 3 cazuri cu alice de vânătoare) – într-un caz sa determinat o fractură de femur în 1/3 medie cu afectarea a.femurale. Fiind solicitaţi pe linia Aviaţiei Sanitare împreună cu angiochirurgii în centrul raional s-a efectuat prelucrarea chirurgicală prim a plăgii şi restabilirea continuităţii a.femurale, drenarea plăgii, tracţiune scheletală. Apoi peste 2 săptămâni a fost transferat la SCTO unde s-a efectuat osteosinteză în aparat mixt, care a fost menţinut până la consolidarea definitivă a fragmentelor osoase (6 luni), defectul tegumentar s-a restituit pe baza ţesuturilor locale. În celelalte 4 cazuri s-a efectuat prelucrarea lărgită chirurgicală prim a plăgii cu extragerea alicelor ce erau în cîmpul de vedere (după controlul rediologic 5 alice erau mai la depărtare), excizia ţesuturilor neviabile şi drenare. La bolnavul afectat la femur cu gloanţe cu gumă metalică care sa incapsulat, peste 2 ani s-a deschis o fistulă cu eliminări purulente la acel nivel. După sanarea focarului septic şi extratgerea glontelui cu gumă metalizată sa drenat, peste 10 zile în stare satisfăcătoare a fost externat. În cazurile de afectare a mâinii – plăgile penetrante cu afectarea marginală a osului metacarpian III a mâinii pe stânga şi II – IV pe dreapta sa terminat cu prelucrarea economă chirurgicală primară, drenare şi imobilizare ghipsată. La cei 3 bolnavi – plăgi transfixiante prin armă de foc a antepiciorului pe stânga cu zdrobirea oaselor metatarsiene IV-V sa efectuat prelucrarea chirurgicală primară economă, drenare şi imobilizare ghipsată. În toate aceste cazuri expuse mai sus s-a finalizat cu cicatrizarea primară a plăgilor şi consolidarea osoasă în termenii optimali. În afecţiunile gambei plăgile oarbe de gloanţe la 4 bolnavi sa finalizat obişnuit prin prelucrarea chirurgicală lărgită, drenare, cu rezultat final satisfăcător. Dintre cele 5 leziuni penetrante ale gambei sa determinat (cu alice de vânîtoare) întrun caz - defect osos primar de 4cm a tibiei şi ţesuturi moi 6X12cm, al 2-a fractură deschisă cominitivă a oaselor gambei cu defect tegumentar 4X5cm. La ceilalţi 3 bolnavi alicele de vânătoare au perforat în multiple locuri gamba. Ca şi în cazurile precedente la aceşti bolnavi sa efectuat prelucrarea radicală chirurgicală primară a plăgilor la primii doi cu aplicarea tracţiei scheletale la ultimii – imobilizare ghipsată. Ultimii sau recuperat funcţional peste 3 săptămâni. La bolnavul cu fractură deschisă cominitivă s-a complicat cu osteita tibiei în urma căreia s-a efectuat sechestrnecrectomia cu formarea defectului de 6cm. [4] După sanarea focarului septic la ambii bolnavii (peste 4 săptămâni) sa aplicat aparatul Ilizarov cu osteotomia de distracţie şi restituire a defectului osului tibial. [10, 5] La bolnavul cu defect primar osos sa obţinut rezultat pozitiv peste 7 luni de zile cu restabilrea funcţională satisfăcătoare a membrului afectat. Bolnavul cu defect postosteitic a tibiei continuă distracţia în aparatul Ilizarov până în prezent. Defectul tegumentar la gambă a fost rezolvat efectuând plastia cu lambou perforant tibial şi sural. [7,8,9]. Controlul radiologic era obligatoriu la toate etapele de intervenţie. În tratamentul complex al leziunilor prin armă de foc a locomotorului se includea şi terapia antibacteriană la început cu preparate de acţiune largă, apoi se corecta după primirea rezultatului examinării bacteriologice [2]. Yüklə 0,49 Mb. Dostları ilə paylaş:
|
