ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2016-2-127-133ssmu-589Research ArticleСЛУЧАЙ ИЗ КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИCLINICAL CASESСЛУЧАЙ УСПЕШНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА 3D-ВИЗУАЛИЗАЦИИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ В ТОРАКАЛЬНОЙ ОНКОЛОГИИCASE OF SUCCESSFUL APPLICATION OF METHOD FOR 3D VISUALIZATION AND MODELING IN THORACIC ONCOLOGYЩаденкоС. В.ShchadenkoS. V.

Щаденко Сергей Владимирович – ассистент кафедры промышленной и медицинской электроники НИ ТПУ; заведующий лабораторией медицинской электроники СибГМУ

schadenko@gmail.comТопольницкийЕ. Б.TopolnitskiyE. B.

Топольницкий Евгений Богданович – доктор медицинских наук, заведующий хирургическим торакальным отделением

schadenko@gmail.comНациональный исследовательский Томский политехнический университет, Томск; Сибирский государственный медицинский университет, ТомскРоссияTomsk Polytecnic University, Tomsk; Siberian State Medical University, TomskRussian FederationТомская областная клиническая больница, ТомскРоссияTomsk Regional Clinical Hospital, TomskRussian Federation201602062016152127133Copyright © Щаденко С.В., Топольницкий Е.Б., 20162016Щаденко С.В., Топольницкий Е.Б.Shchadenko S.V., Topolnitskiy E.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/589

Цель  – описать применение метода 3D-визуализации и моделирования в торакальной онкологии на основе обработки медицинских изображений.

Материал и методы

Материал и методы. Показана структурная схема системы 3D-визуализации и моделирования, включающая в себя шесть этапов. Проведена реконструкция анатомических, компьютерных 3D-моделей грудной клетки и опухоли у пациента со злокачественным новообразованием на основе изображений компьютерной томографии. Определены пространственные размеры, а также установлены топографо-анатомические соотношения с соседними органами, костными и мягкоткаными структурами.

Результаты

Результаты. Данная информация использовалась при планировании хирургического вмешательства, которое было успешно выполнено в хирургическом торакальном отделении Томской областной клинической больницы.

Aim

Aim. The application of method of 3D-visualization and modeling in thoracic oncology is described.

Materials and methods

Materials and methods. The block diagram of system of 3D-visualization and modeling consisting of six stages is shown. The reconstructions of anatomic computer 3D-models of rib cage and tumor were performed for the patient with cancer (plasma cell myeloma). The tumor size and its topographic anatomy relatively to neighboring organs, bones and soft tissues were identified.

Results

Results.The obtained data had been used to plan surgical intervention, which was successfully conducted at Thoracic surgery department ofTomskRegionalClinicalHospital. 

планирование хирургической операции3Dвизуализация3D-моделированиеанатомическая компьютерная 3D-модельторакальная онкологияsurgery planning3D-visualization3D-modelinganatomic computer 3D-modelthoraic oncologyReferencesАтлас операций при злокачественных опухолях легкого, трахеи и средостения / А.Х. Трахтенберг [и др.]; под ред. В.И. Чиссова, А.Х. Трахтенберга, А.Д. Каприна. М.: Практическая медицина, 2014. 184 с.Atlas operacij pri zlokachestvennykh opukholjakh legkogo, trakhei i sredostenija [Surgery Atlas in cases of malignant tumors of the lung, trachea and mediastinum]. A.Kh. Trakhtenberg; pod red. V.I. Chissova, A.Kh. Trakhtenberga, A.D. Kaprina. M.: Prakticheskaja medicina Publ. 2014. 184 p. (in Russian).Вишневский А.А., Рудаков С.С., Миланов Н.О. Хирургия грудной стенки: руководство. М.: Издательский дом Видар-М, 2005. 312 c.Vishnevskij A.A., Rudakov S.S., Milanov N.O. Khirurgija grudnoj stenki: Rukovodstvo [Thoracic cage surgery: Guidance]. M., Izdatel‘skij dom Vidar-M Publ. 2005, 312 p. (in Russian).Тепляков В.В., Карпенко В.Ю., Илюшин А.Л. и др. Хирургическое лечение злокачественных опухолей грудной стенки // Хирургия. 2010. № 9. С. 36–41.Teplyakov V.V., Karpenko V.Ju., Iljushin A.L. i dr. Khirurgicheskoe lechenie zlokachestvennykh opukholej grudnoj stenki [Surgical treatment of malignant tu mors in thoracic cage]. Khirurgija, 2010, no. 9, pp. 36–41 (in Russian).Топольницкий Е.Б., Дамбаев Г.Ц., Гюнтер В.Э. Çамещение пострезекционных дефектов анатомических структур грудной клетки тканевым имплантатом на основе наноструктурной никелид-титановой нити // Хирургия. 2011. № 10. С. 47–53.Topolnitskiy E.B., Dambaev G.Ts., Gunter V.E. Zameshchenie postrezektsionnykh defektov anatomicheskikh struktur grudnoy kletki tkanevym implantatom na osnove nanostrukturnoy nikelid-titanovoy niti [Replacement of post-resection defects of anatomical structures of the chest with the tissue implant based on nanostructured titanium nickel alloy thread]. Khirurgija, 2011, no. 10, pp. 47–53 (in Russian).Хирургия далеко зашедших и осложненных форм рака легкого / под ред. Л.Н. Бисенкова. СПб: ДЕАН, 2006. 432 c.Khirurgija daleko zashedshikh i oslozhnennykh form raka legkogo [Surgical treatment of complicated forms of lung cancer] / pod red. L.N. Bisenkova. St-Peterburg, DEAN Publ. 2006, p. 432 (in Russian).Deschamps C., Tirnaksiz B.M., Darbandi R. et al. Early and long-term results of prosthetic chest wall reconstruction // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 1999. V. 117(3). P. 588–592.Deschamps C., Tirnaksiz B.M., Darbandi R. et al. Early and long-term results of prosthetic chest wall reconstruction // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 1999. V. 117(3). P. 588–592.Weyant M.J., Bains M.S., Venkatraman E. et al. Results of chest all resection and reconstruction with and without rigid prosthesis // Ann. Thorac. Surg. 2006. V. 81. P. 279–285.Weyant M.J., Bains M.S., Venkatraman E. et al. Results of chest all resection and reconstruction with and without rigid prosthesis // Ann. Thorac. Surg. 2006. V. 81. P. 279–285.Litschko P., Henning T., Beinemann J., Fried W., Linss W. Method for generating patient-specific implants. United States patent US 6,932,842. 2005.Litschko P., Henning T., Beinemann J., Fried W., Linss W. Method for generating patient-specific implants. United States patent US 6,932,842. 2005.Polinski M.J., Berg P.M. Integrated Production of Patient-Specific Implants and Instrumentation. United States patent application US 12/712,827. 2010.Polinski M.J., Berg P.M. Integrated Production of Patient-Specific Implants and Instrumentation. United States patent application US 12/712,827. 2010.Metzger R., Uthgenannt B.A., Fox D.A., May B.M. Patient-Specific Implants. United States patent US 20,110,046,735. 2011.Metzger R., Uthgenannt B.A., Fox D.A., May B.M. Patient-Specific Implants. United States patent US 20,110,046,735. 2011.Pianykh O.S. Digital imaging and communications in medicine (DICOM): a practical introduction and survival guide. Springer Science & Business Media, 2009. 417 p.Pianykh O.S. Digital imaging and communications in medicine (DICOM): a practical introduction and survival guide. Springer Science & Business Media, 2009. 417 p.Mildenberger P., Eichelberg M., Martin E. Introduction to the DICOM standard // European radiology. 2002. V. 12 (4). P. 920–927.Mildenberger P., Eichelberg M., Martin E. Introduction to the DICOM standard // European radiology. 2002. V. 12(4). P. 920–927.Graham R.N., Perriss R.W., Scarsbrook A.F. DICOM demystified: a review of digital file formats and their use in radiological practice // Clinical radiology. 2005. V. 60(11). P. 1133-1140.Graham R.N., Perriss R.W., Scarsbrook A.F. DICOM demystified: a review of digital file formats and their use in radiological practice // Clinical radiology. 2005. V. 60(11). P. 1133-1140.Russ J.C. The Image Processing Handbook, Seventh Edition. CRC Press, 2016. P. 1035.Russ J.C. The Image Processing Handbook, Seventh Edition. CRC Press, 2016. P. 1035.Jahne В. Practical Handbook on Image Processing for Scientific and Technical Applications, Second Edition. CRC Press, 2004. P. 610.Jahne В. Practical Handbook on Image Processing for Scientific and Technical Applications, Second Edition. CRC Press, 2004. P. 610.Bankman I. Handbook of Medical Image Processing and Analysis. Academic Press, 2008. P. 1000.Bankman I. Handbook of Medical Image Processing and Analysis. Academic Press, 2008. P. 1000.Dougherty G., Medical Image Processing: Techniques and Applications. Springer Science & Business Media, 2011. P. 380.Dougherty G., Medical Image Processing: Techniques and Applications. Springer Science & Business Media, 2011. P. 380.Pieper S., Halle M., Kikinis R. 3D Slicer // Biomedical Imaging: Nano to Macro. 2004. IEEE International Symposium. P. 632–635.Pieper S., Halle M., Kikinis R. 3D Slicer // Biomedical Imaging: Nano to Macro. 2004. IEEE International Symposium. P. 632–635.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.