J 2016

Preoperative trajectory planning for percutaneous procedures in deformable environments

HAMZÉ, Noura; Igor PETERLÍK; Stéphane COTIN a Caroline ESSERT

Základní údaje

Originální název

Preoperative trajectory planning for percutaneous procedures in deformable environments

Název česky

Pre-operativní plánování trajektorie pro perkutánní zákroky v deformovatelných prostředích

Autoři

HAMZÉ, Noura; Igor PETERLÍK; Stéphane COTIN a Caroline ESSERT

Vydání

Computerized Medical Imaging and Graphics, Elsevier, 2016, 0895-6111

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 1.738

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14610/16:00089427

Organizační jednotka

Ústav výpočetní techniky

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Constraint solving; Optimization; Trajectory planning; Flexible needles; Biomechanics; Deformable models; Finite Element Method (FEM); Interventional radiology; Percutaneous procedures; Radiofrequency ablation; Cryoablation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 4. 2018 10:08, Mgr. Alena Mokrá

Anotace

V originále

In image-guided percutaneous interventions, a precise planning of the needle path is a key factor to a successful intervention. In this paper we propose a novel method for computing a patient-specific optimal path for such interventions, accounting for both the deformation of the needle and soft tissues due to the insertion of the needle in the body. To achieve this objective, we propose an optimization method for estimating preoperatively a curved trajectory allowing to reach a target even in the case of tissue motion and needle bending. Needle insertions are simulated and regarded as evaluations of the objective function by the iterative planning process. In order to test the planning algorithm, it is coupled with a fast needle insertion simulation involving a flexible needle model and soft tissue finite element modeling, and experimented on the use-case of thermal ablation of liver tumors. Our algorithm has been successfully tested on twelve datasets of patient-specific geometries. Fast convergence to the actual optimal solution has been shown. This method is designed to be adapted to a wide range of percutaneous interventions.