A cirurgia ortopédica trata condições do sistema musculoesquelético para aliviar a dor, restaurar a função e melhorar a qualidade de vida do paciente. O sucesso destas cirurgias depende de um planeamento pré-operatório minucioso, que combina dados clínicos e imagens específicas do paciente para desenvolver estratégias cirúrgicas precisas. Estes procedimentos frequentemente exigem um posicionamento exato de implantes, como parafusos e outros materiais de fixação. No entanto, a ausência de ferramentas pré-operatórias avançadas frequentemente obriga os cirurgiões a determinar as posições do implante durante a operação, aumentando o risco de erros.
Ortopédica, Ortopédica, Ortopédica, Ortopédica, Ortopédica, Ortopédica, Ortopédica
Início / Publicações / Publicação
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INCORPORAÇÃO DE IMPLANTES DIGITAIS NAS IMAGENS DA TAC PARA PLANEAR A CIRURGIA ORTOPÉDICA
Tipo de publicação: Resumo do Artigo
Título original: A 3D computed tomography based tool for orthopedic surgery planning
Data da publicação do artigo: 2015
Fonte: Repositório da Universidade do Minho
Autores: João Ribeiro, Victor Alves, Sara Silva & Jaime Campos
Qual é o objetivo, público-alvo e áreas da saúde digital em que se enquadra?
Este estudo visa desenvolver uma solução para melhorar o planeamento de cirurgias ortopédicas, criando um ambiente 3D a partir de exames de Tomografia Computadorizada (TC, mais conhecida por TAC), onde os cirurgiões podem adicionar representações digitais de implantes físicos, simulando o procedimento cirúrgico. O público-alvo inclui cirurgiões ortopédicos e outros profissionais de saúde envolvidos no planeamento pré-operatório e procedimentos cirúrgicos. O projeto centra-se em áreas da saúde digital, tais como imagiologia médica e ferramentas de planeamento cirúrgico.
Qual é o contexto?
A cirurgia ortopédica trata condições do sistema musculoesquelético para aliviar a dor, restaurar a função e melhorar a qualidade de vida do paciente. O sucesso destas cirurgias depende de um planeamento pré-operatório minucioso, que combina dados clínicos e imagens específicas do paciente para desenvolver estratégias cirúrgicas precisas. Estes procedimentos frequentemente exigem um posicionamento exato de implantes, como parafusos e outros materiais de fixação. No entanto, a ausência de ferramentas pré-operatórias avançadas frequentemente obriga os cirurgiões a determinar as posições do implante durante a operação, aumentando o risco de erros.
OsiriX é um software de imagem médica projetado para visualizar e analisar arquivos DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), o formato padrão para armazenar e compartilhar imagens médicas, como TACs, ressonâncias magnéticas e raios-X. Este software tem uma plataforma interativa para explorar a anatomia do paciente em detalhe, oferecendo recursos versáteis de visualização 2D e 3D. Além disso, o OsiriX permite acesso direto a bases de dados de imagens médicas em hospitais e clínicas e suporta plugins, permitindo a criação de ferramentas especializadas adaptadas a aplicações médicas específicas.
Quais são as abordagens atuais?
Atualmente, existem soluções assistidas por computador para cirurgias ortopédicas, mas a maioria baseia-se em imagens 2D ou oferece capacidades limitadas de modelação 3D. Ferramentas baseadas em imagens 2D carecem de interatividade e não fornecem visualizações detalhadas e realistas das estruturas anatómicas. Mesmo ferramentas com funcionalidades 3D muitas vezes não têm flexibilidade para manipular componentes de forma independente ou para visualizar com precisão como os implantes se encaixam no paciente. Algumas ferramentas até utilizam modelos 3D provenientes de TACs baseados em voxels, mas não incorporam modelos de implantes baseados em vetores devido a diferenças estruturais entre os tipos de imagens: os voxels utilizam cubos para representar a anatomia, enquanto os vetores utilizam triângulos para criar designs precisos dos implantes. Além disso, algumas soluções requerem engenheiros externos para criar ou ajustar planos cirúrgicos, reduzindo a autonomia dos cirurgiões.
Em que consiste a inovação? Como é que é avaliado o impacto deste estudo?
A partir das capacidades fundamentais do OsiriX, o plugin OrthoMED foi criado como uma solução inovadora para o planeamento de cirurgias ortopédicas ao permitir a integração harmoniosa de modelos 3D baseados em voxels, provenientes de exames de TACs, com modelos de implantes baseados em vetores, num ambiente 3D interativo.
O plugin usa algoritmos avançados, incluindo o algoritmo marching cubes, para criar representações 3D precisas da anatomia de um paciente a partir de TACs, analisando a densidade dos tecidos. Em seguida, o plugin permite que os cirurgiões adicionem, ajustem e analisem implantes em tempo real, oferecendo ferramentas para girar, ampliar e fatiar modelos 3D para análises detalhadas em 2D e de seções transversais, garantindo uma compreensão clara de como os implantes se ajustam ao corpo. Funcionalidades adicionais, como ajustes de transparência, melhoram a visualização das estruturas internas, enquanto a capacidade de gerar relatórios cirúrgicos abrangentes assegura que toda a equipa cirúrgica disponha de todas as informações necessárias. O OrthoMED não requer suporte externo.
O impacto desta tecnologia é avaliado pela sua capacidade de fornecer um plano pré-operatório mais detalhado e preciso.
Qual é o principal resultado? Qual é o impacto do OrthoMED? Qual é o futuro desta tecnologia?
O estudo desenvolveu com sucesso o OrthoMED, um plugin para o OsiriX que permite aos cirurgiões manipular interativamente modelos 3D de TACs e modelos de implantes cirúrgicos num ambiente unificado. Permite um planeamento da cirurgia preciso e independente com ajustes em tempo real e análises detalhadas em 2D e 3D. Ao suportar formatos padrão de ficheiros de implantes e ao permitir a geração de relatórios cirúrgicos abrangentes, o OrthoMED melhora a tomada de decisões, a preparação e a comunicação, tornando-se uma ferramenta versátil para o planeamento de cirurgias ortopédicas.
O futuro do OrthoMED inclui a adição de outros algoritmos avançados, como a segmentação de imagens, para identificar e manipular estruturas específicas como fragmentos ósseos. O plugin também poderá aprimorar a interface de utilizador para tornar a ferramenta ainda mais intuitiva.
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INCORPORAÇÃO DE IMPLANTES DIGITAIS NAS IMAGENS DA TAC PARA PLANEAR A CIRURGIA ORTOPÉDICA
Tipo de publicação: Resumo do Artigo
Título original: A 3D computed tomography based tool for orthopedic surgery planning
Data da publicação do artigo: 2015
Fonte: Repositório da Universidade do Minho
Autores: João Ribeiro, Victor Alves, Sara Silva & Jaime Campos
Qual é o objetivo, público-alvo e áreas da saúde digital em que se enquadra?
Este estudo visa desenvolver uma solução para melhorar o planeamento de cirurgias ortopédicas, criando um ambiente 3D a partir de exames de Tomografia Computadorizada (TC, mais conhecida por TAC), onde os cirurgiões podem adicionar representações digitais de implantes físicos, simulando o procedimento cirúrgico. O público-alvo inclui cirurgiões ortopédicos e outros profissionais de saúde envolvidos no planeamento pré-operatório e procedimentos cirúrgicos. O projeto centra-se em áreas da saúde digital, tais como imagiologia médica e ferramentas de planeamento cirúrgico.
Qual é o contexto?
A cirurgia ortopédica trata condições do sistema musculoesquelético para aliviar a dor, restaurar a função e melhorar a qualidade de vida do paciente. O sucesso destas cirurgias depende de um planeamento pré-operatório minucioso, que combina dados clínicos e imagens específicas do paciente para desenvolver estratégias cirúrgicas precisas. Estes procedimentos frequentemente exigem um posicionamento exato de implantes, como parafusos e outros materiais de fixação. No entanto, a ausência de ferramentas pré-operatórias avançadas frequentemente obriga os cirurgiões a determinar as posições do implante durante a operação, aumentando o risco de erros.
OsiriX é um software de imagem médica projetado para visualizar e analisar arquivos DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), o formato padrão para armazenar e compartilhar imagens médicas, como TACs, ressonâncias magnéticas e raios-X. Este software tem uma plataforma interativa para explorar a anatomia do paciente em detalhe, oferecendo recursos versáteis de visualização 2D e 3D. Além disso, o OsiriX permite acesso direto a bases de dados de imagens médicas em hospitais e clínicas e suporta plugins, permitindo a criação de ferramentas especializadas adaptadas a aplicações médicas específicas.
Quais são as abordagens atuais?
Atualmente, existem soluções assistidas por computador para cirurgias ortopédicas, mas a maioria baseia-se em imagens 2D ou oferece capacidades limitadas de modelação 3D. Ferramentas baseadas em imagens 2D carecem de interatividade e não fornecem visualizações detalhadas e realistas das estruturas anatómicas. Mesmo ferramentas com funcionalidades 3D muitas vezes não têm flexibilidade para manipular componentes de forma independente ou para visualizar com precisão como os implantes se encaixam no paciente. Algumas ferramentas até utilizam modelos 3D provenientes de TACs baseados em voxels, mas não incorporam modelos de implantes baseados em vetores devido a diferenças estruturais entre os tipos de imagens: os voxels utilizam cubos para representar a anatomia, enquanto os vetores utilizam triângulos para criar designs precisos dos implantes. Além disso, algumas soluções requerem engenheiros externos para criar ou ajustar planos cirúrgicos, reduzindo a autonomia dos cirurgiões.
Em que consiste a inovação? Como é que é avaliado o impacto deste estudo?
A partir das capacidades fundamentais do OsiriX, o plugin OrthoMED foi criado como uma solução inovadora para o planeamento de cirurgias ortopédicas ao permitir a integração harmoniosa de modelos 3D baseados em voxels, provenientes de exames de TACs, com modelos de implantes baseados em vetores, num ambiente 3D interativo.
O plugin usa algoritmos avançados, incluindo o algoritmo marching cubes, para criar representações 3D precisas da anatomia de um paciente a partir de TACs, analisando a densidade dos tecidos. Em seguida, o plugin permite que os cirurgiões adicionem, ajustem e analisem implantes em tempo real, oferecendo ferramentas para girar, ampliar e fatiar modelos 3D para análises detalhadas em 2D e de seções transversais, garantindo uma compreensão clara de como os implantes se ajustam ao corpo. Funcionalidades adicionais, como ajustes de transparência, melhoram a visualização das estruturas internas, enquanto a capacidade de gerar relatórios cirúrgicos abrangentes assegura que toda a equipa cirúrgica disponha de todas as informações necessárias. O OrthoMED não requer suporte externo.
O impacto desta tecnologia é avaliado pela sua capacidade de fornecer um plano pré-operatório mais detalhado e preciso.
Qual é o principal resultado? Qual é o impacto do OrthoMED? Qual é o futuro desta tecnologia?
O estudo desenvolveu com sucesso o OrthoMED, um plugin para o OsiriX que permite aos cirurgiões manipular interativamente modelos 3D de TACs e modelos de implantes cirúrgicos num ambiente unificado. Permite um planeamento da cirurgia preciso e independente com ajustes em tempo real e análises detalhadas em 2D e 3D. Ao suportar formatos padrão de ficheiros de implantes e ao permitir a geração de relatórios cirúrgicos abrangentes, o OrthoMED melhora a tomada de decisões, a preparação e a comunicação, tornando-se uma ferramenta versátil para o planeamento de cirurgias ortopédicas.
O futuro do OrthoMED inclui a adição de outros algoritmos avançados, como a segmentação de imagens, para identificar e manipular estruturas específicas como fragmentos ósseos. O plugin também poderá aprimorar a interface de utilizador para tornar a ferramenta ainda mais intuitiva.
Interessado em saber todos os detalhes?
Sistema robótico autónomo para a terapia do autismo
O transtorno do espetro do autismo é uma condição do neurodesenvolvimento com repercussões clínicas, sociais e económicas significativas ao longo da vida. Segundo a Organização Mundial de Saúde, estima-se que afete aproximadamente 1 em cada…
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Aplicação móvel para melhorar fluxos de trabalho em lares de idosos
Portugal apresenta uma das populações mais envelhecidas do mundo, o que exerce uma pressão crescente sobre os serviços de apoio a idosos, especialmente em lares. Os profissionais de saúde nestas instituições estão frequentemente sobrecarregados devido…
Os desafios na proteção de dados em plataformas de saúde digital para idosos
O envelhecimento demográfico impõe desafios significativos aos sistemas de saúde, intensificando a pressão sobre as infraestruturas e recursos humanos. Estima-se que, até 2050, a população idosa ultrapasse os 2 mil milhões de pessoas, tornando-se imperativo…
Facilitando o diagnóstico da Epilepsia com um sistema de EEG Wearable sem fios
As doenças paroxísticas caracterizam-se por condições súbitas e episódicas que causam alterações temporárias no organismo. Entre elas, a epilepsia destaca-se por causar descargas neuronais síncronas e descontroladas, resultando em crises recorrentes e não provocadas. Estas…
Segmentação automática de vasos sanguíneos em imagens ultrassonográficas carotídeas
As doenças vasculares, como a estenose da carótida (estreitamento das artérias carótidas, que ligam o coração ao cérebro causado pelo acúmulo de placas de ateroma ricas em gordura), Acidentes Vasculares Cerebrais (AVC) (interrupção súbita do…
Impacto da Roboterapia-PARO em pessoas idosas com demência em Portugal
O envelhecimento é um processo gradual, multifatorial e contínuo, caracterizado pela perda progressiva de funções biológicas e pela degeneração associada ao surgimento de doenças relacionadas com a idade. Em Portugal, o envelhecimento da população é…
A nova era da interoperabilidade em sistemas de saúde
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A cirurgia conservadora da mama tem como objetivo remover tumores, preservando o máximo de tecido mamário saudável possível, garantindo resultados estéticos ideais que são críticos para a qualidade de vida de um(a) paciente. Para alcançar…
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Os trabalhadores enfrentam desafios crescentes no ambiente industrial. Entre os mais críticos estão a fadiga e as posturas inadequadas, frequentemente associadas a tarefas repetitivas e a condições de trabalho que carecem de adequação ergonómica. Estes…
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Solução digital facilita a interação entre utentes e profissionais de saúde
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O impacto da integração de computação calma no processo clínico
Nos últimos anos, a transformação digital na área da saúde tem desempenhado um papel crucial, impulsionada pelo aumento exponencial de dados médicos. Estes abrangem desde informações administrativas até registos detalhados de diagnósticos, exames laboratoriais, imagens…
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Nos últimos anos, a ULSAS tem vindo a implementar gradualmente sistemas robóticos, reforçando o seu compromisso com a inovação e a melhoria dos cuidados de saúde. Recentemente, a instituição adquiriu um sistema robótico de última…
Intervenção online visa prevenir a ansiedade na população geral
Os transtornos de ansiedade são um problema global, afetando 300 milhões de pessoas em todo o mundo e colocando uma pressão significativa sobre os indivíduos e os sistemas de saúde. Só na Europa, o impacto…
Reabilitação da paralisia facial através de assistentes virtuais
A paralisia facial, definida pela incapacidade de mover um ou ambos os lados da face, tem uma incidência de 20 a 30 casos por 100.000 pessoas anualmente. Esta condição muitas vezes causa fraqueza facial, dificuldades…
Deteção da ansiedade e de ataques de pânico em tempo real
O crescente número de pessoas com transtornos de ansiedade, juntamente com o aumento da conscientização sobre a saúde mental, impulsiona a necessidade de novas ferramentas tecnológicas que forneçam a monitorização remota e contínua de transtornos…
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Atualmente, os sistemas robóticos para ecografia dividem-se em duas categorias principais: os robôs portáteis que exigem posicionamento manual e os sistemas robóticos totalmente autónomos que controlam de forma independente a orientação e o posicionamento da…
Dos grandes dados às grandes decisões: Como IA estratifica casos de cancro por fatores de risco
A CLARIFY Decision Support Platform (DSP) é uma aplicação web responsiva projetada para apoiar a tomada de decisões nos cuidados oncológicos através da integração de dados em tempo real e de análises preditivas. Construída com…
Do “texto livre” a dados clínicos estruturados: A base para sistemas de apoio à decisão médica
Atualmente, a prática de registar informações clínicas em “texto livre” oferece flexibilidade, mas dificulta a extração automática de dados, limitando a aplicação de modelos analíticos. A maior parte dos registos é não estruturada, e o…
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Personalização e tecnologia na gestão da diabetes
A crescente prevalência de doenças crónicas, particularmente DM, está a sobrecarregar os sistemas de saúde globais e a aumentar os custos dos cuidados de saúde devido à complexidade dos cuidados e à fraca integração, resultando…
Negociações sobre o Espaço Europeu de Dados de Saúde avançam com a participação da SPMS
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A ação HealthData@PT é lançada no contexto da implementação do Espaço Europeu de Dados de Saúde, sendo uma iniciativa aprovada pela Comissão Europeia no âmbito do programa EU4Health 2021-2027. Esta iniciativa contribui para a transformação…
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