Оцінка показників стереоендоскопічних систем в ринології

Автор(и)

  • A.О. Сокольцов Харківський національний університет радіоелектроніки
  • О.Г. Аврунін Харківський національний університет радіоелектроніки
  • Л.Г. Коваль Вінницький національний технічний університет
  • О.В. Кадук Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2024-47-1-128-139

Ключові слова:

3D-ендоскопія, хірургія носових пазух, автоматизовані системи візуалізації, натурні моделі, здоров’я людини

Анотація

У цьому дослідженні розглянуто переваги та недоліки 3D-ендоскопії у порівнянні з традиційною 2D-ендоскопією для хірургії носових пазух. Встановлено, що 3D-ендоскопія значно покращує сприйняття глибини, яскравість операційного поля та інтраопераційну візуалізацію, особливо корисну для навчання та розуміння анатомії. Незважаючи на це, 3D-ендоскопія може викликати дискомфорт у хірургів, включаючи запаморочення, напруження очей та головний біль. Розробка автоматизованих систем візуалізації на основі стерео камер може покращити точність процедур. Використання персоніфікованих натурних моделей, створених за допомогою швидкого прототипування, сприяє підвищенню ефективності тренувальних систем. Однак, необхідність носіння 3D-окулярів та складність очищення лінз залишаються проблемами. Перспективи включають застосування таких систем у телемедичних сервісах для дистанційних консультацій.

Біографії авторів

A.О. Сокольцов, Харківський національний університет радіоелектроніки

аспірант

О.Г. Аврунін, Харківський національний університет радіоелектроніки

д.т.н., професор, зав. кафедри біомедичної інженерії

Л.Г. Коваль, Вінницький національний технічний університет

к.т.н., доцент, зав. кафедри біомедичної інженерії та оптико-електронних систем

О.В. Кадук, Вінницький національний технічний університет

Ph.D., доцент кафедри комп’ютерної інженерії

Посилання

Intelligent technologies for modeling surgical interventions: a monograph / O. G. Avrunin, S. B. Bezshapochnyi, E. V. Bodyanskyi, V. V. Semenets, V. O. Filatov – Kharkiv: Khnure, 2018. – 224 p.

Modern intellectual technologies of functional medical diagnostics: a monograph / O. G. Avrunin, E. V. Bodyanskyi, M. V. Kalashnyk, V. V. Semenets, V. O. Filatov. - Kharkiv: Khnure, 2018. - 236 p.

Selivanova K.G., Avrunin O.G., Tymkovych M.Y., etc. et al., "3D visualization of human body internal structures surface during stereo-endoscopic operations using computer vision techniques", Przeglad Elektrotechniczny, vol. 2021, no. 9, pp. 30-33, 2021.

Sokoltsov A.O., Kandala A.S., Tysyevich D.V.,. Avrunin O.G. Peculiarities of calculation of stereo endoscopy systems, Information technologies: science, technology, technology, education, health: theses of reports of XXII international scientific and practical conference MicroCAD-2024, May 22-25, 2024, Kharkiv: NTU « KhPI". - C. 1360.

Sokoltsov A., others. Aspects of modeling of surgical interventions on paranasal sinuses Modern technologies of biomedical engineering: materials of the 3rd international scientific and technical conference, May 8-10, 2024 - Vinnytsia: VNTU, 2024. - C. 188-190.

Intellectual technologies in medical diagnosis, treatment and rehabilitation: monograph / [S.V. Pavlov, O.G. Avrunin, S.M. Zlepko, E.V. Bodyansky and others]; edited by S. Pavlov, O. Avrunin. - Vinnytsia: PP "TD "Edelweiss and K", 2019. - 260 p.

Modern methods of diagnosis of respiratory-olfactory function: monograph / O. G. Avrunin, Y. V. Nosova, V. V. Semenets, V. O. Filatov, N. O. Shushlyapina. – Kharkiv: Khnure, 2021. – 150 p. ISBN 978-966-659-300-2

Avrunin O.G., Bodyanskyi E.V., Semenets V.V., Filatov V.O., Shushlyapina N.O. Information technologies for supporting decision-making in the determination of nasal breathing disorders: monograph. - Kharkiv: Khnure, 2018. - 125 p.

Nosova Ya. V., Avrunin O. G., Shushlyapina N. O., etc. "Comparative analysis of mathematical and natural models for determining the coefficient of aerodynamic nose drag", Opt. - email infenerg tech., vol. 42, issue 2, p. 33-43, October 2022.

Avrunin O. O. Analysis of pneumatic power during human breathing. Radio electronics and youth in the 21st century: materials of the 26th International Youth Forum, April 19-21, 2022. Kharkiv: KhNURE, 2022. Vol. 1. P. 40-41.

Carniol ET, Vázquez A, Patel TD, Liu JK, Eloy JA. Utility of intraoperative flexible endoscopy in frontal sinus surgery. Allergy Rhinol (Providence). 2017 Jun 1;8(2):81-84. doi: 10.2500/ar.2017.8.0205. PMID: 28583231; PMCID: PMC5468760.

Xu Z, Zhang X, Dou X, Lin C, Wang H, Song S, Yu C, Cui X, Gao X. Flexible endoscopy in the visualization of 3D-printed maxillary sinus and clinical application. Surg Endosc. 2022 Oct;36(10):7827-7838. doi: 10.1007/s00464-022-09410-8. Epub 2022 Jul 26. PMID: 35882666; PMCID: PMC9485168.

Legrand J, Ourak M, Van Gerven L, Vander Poorten V, Vander Poorten E. A miniature robotic steerable endoscope for maxillary sinus surgery called PliENT. Sci Rep. 2022 Feb 10;12(1):2299. doi: 10.1038/s41598-022-05969-3. PMID: 35145155; PMCID: PMC8831515.

Choi AM, Brenner MJ, Gorelik D, Erbele ID, Crowson MG, Kadkade P, Takashima M, Santa Maria PL, Hong RS, Rose AS, Ostrander BT, Rabbani CC, Morrison RJ, Weissbrod PA, Tate AD, Kain JJ, Lina IA, Shaffer SR, Ahmed OG. New Medical Device and Therapeutic Approvals in Otolaryngology: State of the Art Review of 2021. OTO Open. 2022 Sep 23;6(3):2473974X221126495. doi: 10.1177/2473974X221126495. PMID: 36171808; PMCID: PMC9511340.

Van Zele T, Soudry E, Landsberg R, Gevaert P. A prospective, feasibility study to evaluate the efficacy and usability of a novel drivable endoscope in patients with chronic rhinosinusitis. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2019 Sep;276(9):2499-2505. doi: 10.1007/s00405-019-05535-0. Epub 2019 Jul 5. PMID: 31278497.

Rigante M, La Rocca G, Lauretti L, D'Alessandris GQ, Mangiola A, Anile C, Olivi A, Paludetti G. Preliminary experience with 4K ultra-high definition endoscope: analysis of pros and cons in skull base surgery. Acta Otorhinolaryngol Ital. 2017 Jun;37(3):237-241. doi: 10.14639/0392-100X-1684. PMID: 28516968; PMCID: PMC5463515.

Uozumi Y, Taniguchi M, Nakai T, Kimura H, Umehara T, Kohmura E. Comparative Evaluation of 3-Dimensional High Definition and 2-Dimensional 4-K Ultra-High Definition Endoscopy Systems in Endonasal Skull Base Surgery. Oper Neurosurg (Hagerstown). 2020 Sep 1;19(3):281-287. doi: 10.1093/ons/opz426. PMID: 31960059.

Nassimizadeh A, Zaidi SM, Nassimizadeh M, Kholief A, Ahmed SK. Endoscopic training-is the future three-dimensional? Laryngoscope Investig Otolaryngol. 2018 Oct 3;3(5):345-348. doi: 10.1002/lio2.207. Erratum in: Laryngoscope Investig Otolaryngol. 2019 Apr 11;4(3):374. PMID: 30410987; PMCID: PMC6209622.

Nebor I, Anderson Z, Mejia-Munne JC, Hussein A, Montemagno K, Fumagalli R, Labiad I, Patil Y, Andaluz N, Sedaghat AR, Zuccarello M, Forbes JA. 2D versus 3D Endoscopy: Head-to-Head Comparison in a Simulated Model of Endoscopic Endonasal Dural Suturing. J Neurol Surg B Skull Base. 2021 Nov 8;83(4):423-429. doi: 10.1055/s-0041-1736635. PMID: 35903652; PMCID: PMC9324314.

Albrecht T, Baumann I, Plinkert PK, Simon C, Sertel S. Three-dimensional endoscopic visualization in functional endoscopic sinus surgery. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2016 Nov;273(11):3753-3758. doi: 10.1007/s00405-016-4040-3. Epub 2016 Apr 19. PMID: 27094054.

Ten Dam E, Helder HM, van der Laan BFAM, Feijen RA, Korsten-Meijer AGW. The effect of three-dimensional visualisation on performance in endoscopic sinus surgery: A clinical training study using surgical navigation for movement analysis in a randomised crossover design. Clin Otolaryngol. 2020 Mar;45(2):211-220. doi: 10.1111/coa.13494. Epub 2020 Jan 27. PMID: 31846558; PMCID: PMC7027512.

Tomazic PV, Sommer F, Treccosti A, Briner HR, Leunig A. 3D endoscopy shows enhanced anatomical details and depth perception vs 2D: a multicentre study. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2021 Jul;278(7):2321-2326. doi: 10.1007/s00405-020-06495-6. Epub 2020 Dec 29. PMID: 33373011; PMCID: PMC8165070.

Kholief A, Ali A, Elwany S, Ahmed S, Youssef A, Zahran M. Evaluation of The Three-Dimensional Endoscopy in Basic and Extended Nasal Procedures: A Clinical and Cadaveric Study. Int Arch Otorhinolaryngol. 2023 Sep 14;27(4):e620-e624. doi: 10.1055/s-0042-1759604. PMID: 37876707; PMCID: PMC10593514.

Ismail, Husham Farouk, et al. The role of paranasal sinuses in the aerodynamics of the nasal cavities. International Journal of Life Science and Medical Research 2.3 (2012): 52-55.

Avrunin OG, Nosova YV, Abdelhamid IY, Pavlov SV, Shushliapina NO, Wójcik W, Kalizhanova A. Possibilities of automated diagnostics of odontogenic sinusitis according to the computer tomography data. Sensors. 2021;21(4):1198. (In English). DOI: https://doi.org/10.3390/s21041198

Avrunin OG, Nosova YV, Abdelhamid IY, Pavlov SV, Shushliapina NO et al. Research Active Posterior Rhinomanometry Tomography Method for Nasal Breathing Determining Violations. Sensors. 2021;21:8508. (In English). DOI: https://doi.org/10.3390/s21248508

Bodyansky Y., Shafronenko A., Rudenko D., Polubekhin A., Frolov D. Online image segmentation using reliable fuzzy clustering (2024) CEUR Workshop Proceedings , 3664, pp. 1–10.

Avrunin O. G. et al., “Application of 3D printing technologies in building patient-specific training systems for computing planning in rhinology,” Information Technology in Medical Diagnostics II, pp. 1–8, Feb. 2019, doi:10.1201/9780429057618-1.

Sokol, Y., Avrunin, O., Kolisnyk, K., & Zamiatin, P. (2020). Using medical imaging in disaster medicine. Paper presented at the 2020 IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems, IEPS 2020 - Proceedings, 287-290. doi:10.1109/IEPS51250.2020.9263175

Avrunin, O., Kolisnyk, K., Nosova, Y., Tomashevskyi, R., & Shushliapina, N. (2020). Improving the methods for visualization of middle ear pathologies based on telemedicine services in remote treatment. Paper presented at the 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology, KhPI Week 2020 - Conference Proceedings, 347-350. doi:10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250090.

Wójcik, W., Pavlov, S., Kalimoldayev, M. (2019). Information Technology in Medical Diagnostics II. London: Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book. – 336 Pages, https://doi.org/10.1201/ 9780429057618. eBook ISBN 9780429057618.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 38

Опубліковано

2024-06-27

Як цитувати

[1]
Сокольцов A., О. Аврунін, Л. Коваль, і О. Кадук, «Оцінка показників стереоендоскопічних систем в ринології », Опт-ел. інф-енерг. техн., вип. 47, вип. 1, с. 128–139, Чер 2024.

Номер

Розділ

Біомедичні оптико-електронні системи та прилади

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.