An approach for stent selection during endovascular aneurysm repair

Abstract

Son yıllarda medikal uygulamalar da bilgisayar destekli sistemlerin kullanılması giderek yaygınlaşmaktadır. Bu sistemlerin temel amacı, hastaların teşhis ve tedavi sürecinde, uzmanlara daha kaliteli, etkin, doğru ve hızlı bir şekilde destek olmaktır. 3 boyutlu tıbbi görselleştirme, bilgisayar destekli uygulamalarda kullanılan yöntemlerden birisidir. Bu çalışmada abdominal aort anevrizması durumunun tedavisinde uzmana yardımcı olacak bir ölçümleme aracı geliştirilmiştir. Anevrizma tedavisinde kullanılacak olan stentin belirlenmesi amacıyla damar üzerinde farklı ölçümlemeler yapılmaktadır. Bu araç kullanılarak, stent belirlemeye yönelik ölçümler 3 boyutlu ortamda kullanıcı ile etkileşimli olarak gerçekleştirilecektir. Bu çalışmada uzmanların değerlendirme sürecinde kullanmış oldukları Bilgisayar Tomografi görüntüleri incelenerek tıbbi görselleştirme için gerekli aşamalar; bölütleme, kenar belirleme, model oluşturma ve yüzey oluşturma aşamaları gerçekleştirilmiştir. Model üzerinde ölçümlemelerin yapılabilmesi için gerekli dönüşümler yapılarak model kullanıcı ile etkileşimli hale getirilmiştir. Çalışma, yapılan ölçümleme yöntemleri ve yüzey oluşturmadaki çözümleriyle katkı sağlamıştır. Ayrıca Abdomianal Aort Anevrizması tedavisi için özelleştirilmiş bir uygulama geliştirilerek, uzmanların karar verme sürecinde yardımcı olacak bir yazılım sunulmuştur. Çalışma sonucunda ortaya çıkan programın kullanabilirliğini ve doğruluğunu göstermek için; belirli hasta grubuna, geliştirilen program ve manual yöntem ile ölçümlemeler yapılmış ve ölçümleme sonuçları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, uygulamanın tutarlı, tekrarlanabilir ve güvenilir sonuçlar ürettiğini göstermiştir. In recent years, usage of computer ? aided systems has been increased tremendously in medical applications. The main purpose of these systems is to support the experts more qualified, efficient, accurate and fast way during patients' diagnosis and treatment. A 3D medical visualization application is one of the areas of computer-aided systems. In this dissertation, a measurement tool is developed to help experts on the treatment of abdominal aortic aneurysm. Different measurements are made on aorta vein to determine which stent?graft is used. The measurements are made with user interaction in 3D environments by the developed application. In this study, Computed Tomography images are examined and necessary steps for medical modeling; segmentation, edge detection, model construction, and surface construction phases are carried out. In order to make interactive measurements on the 3D model, required transformation is applied to the model. Contributions of this study are new surface construction method for tubular structures and measurement methods. Moreover, a new specialized measurement and evaluation tool is developed for abdominal aortic aneurysm. This specialized software will help to medical specialist in decision-making processes. To verify the accuracy and usability of the tool, the measurements are carried out on the selected patients' group by using manual methods and the tool. Obtained statistical results are evaluated and compared. It is proven statistically that the developed tool provides more reliable, more consistent, and more repeatable results.