Browsing by Author "Ritacco, Lucas E."
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tesis de doctorado.listelement.badge Aplicación y validación de herramientas en cirugía asistida por computadora(2020) Ritacco, Lucas E.; Risk, Marcelo"La Cirugía Asistida por Computadora (CAS) es un conjunto de herramientas de hardware y software desarrolladas para asistir a la resolución de problemas quirúrgicos complejos. El concepto principal de CAS es el desarrollo de un modelo virtual de la anatomía del paciente a partir de imágenes médicas. Este modelo le brinda al cirujano una comprensión integral de la geometría de los tejidos y estructuras anatómicas de un paciente en particular, ya sean sanas o patológicas. Actualmente, las tres herramientas más utilizadas en CAS son: el Planeamiento Virtual Preoperatorio (PVP), la Navegación Virtual Intraoperatoria (NVI) y la Impresión 3D. El objetivo de esta tesis es evaluar la utilidad de estas tres tecnologías de CAS en procedimientos quirúrgicos concretos propios de diferentes especialidades médicas, mediante validaciones clínicas y mediciones de exactitud. Para esto se realizaron cinco experimentos. 1. Medición de la precisión en la resección tumoral de la pared torácica guiada por navegación óptica. 2. Validación clínica del uso de navegación intraoperatoria en cirugía endoscópica nasosinusal y de base de cráneo. 3. Uso de modelo impreso en 3D combinado con navegación para cirugía de la base del cráneo. Caso clínico y validación virtual. 4. Validación clínica del uso de implantes personalizados en reemplazo de la articulación temporomandibular. 5. Correspondencia entre imágenes digitales de histología y RMN para cuantificar la interpretación diagnóstica de tumores óseos primarios. Los resultados de estas cinco líneas de investigación evidencian que planificar la estrategia para un abordaje quirúrgico aplicando PVP permite una intervención menos invasiva y disminuye la posibilidad de incurrir en errores técnico-quirúrgicos. Se observó que la NVI otorga orientación en tiempo real en quirófano y permite al cirujano operar con un esfuerzo mental menor que si tuviese que recurrir a su propia representación mental de las imágenes médicas 2D del paciente, brindando mayor seguridad al procedimiento. Los resultados también muestran que es posible medir la exactitud de ciertos procedimientos utilizando modelos 3D impresos. Además, se logró cuantificar la variabilidad interobservador entre profesionales en el diagnóstico de tumores óseos con resonancia magnética, mediante superposición con una imagen de megahistología. En conclusión, las herramientas de cirugía asistida por computadora facilitan la tarea del cirujano, y pueden convertir el procedimiento quirúrgico en uno más apropiado, más simple, más preciso, más predecible y menos invasivo."proyecto final de grado.listelement.badge Cuantificación del error en la ejecución de una osteotomía utilizando un navegador quirúrgico(2018) Mosquera, Candelaria; Ritacco, Lucas E."La motivación principal de este proyecto es incorporar la estrategia de mejora continua a la ortopedia oncológica mediante herramientas de cirugía asistida por computadora. El trabajo realizado se puede dividir en dos etapas. En primer lugar, se realizó una investigación detallada sobre el estado del arte de la cirugía asistida por computadora, de la ortopedia oncológica, y de los trabajos realizados para definir un método que cuantifique el desempeño quirúrgico en este campo. La investigación teórica realizada consistió en un análisis bibliográfico profundo de los distintos temas que influyen en el problema que se busca solucionar. Además, se realizó una familiarización práctica con el problema, a través de consultas con cirujanos de la especialidad y mediante una rotación de seis meses en la Unidad de Cirugía Asistida por Computadora del Hospital Italiano de Buenos Aires. El resultado de esta etapa está representado en el marco teórico de este informe. La segunda etapa consistió en el desarrollo de una aplicación de software para implementar la medición de precisión quirúrgica a partir de puntos digitalizados en forma intraoperatoria. Se realizó un plugin capaz de ser incorporado a softwares médicos usados en la actualidad. El plugin fue diseñado para cumplir dos funciones. "póster.listelement.badge In vitro comparative study between conventional and computer-assisted surgery methods for planning and resection of bone sarcomas(2017-08) Ritacco, Lucas E.; Aponte-Tinao, Luis A.; Múscolo, D. Luis; Ayerza, Miguel A.; Albergo, José I.; Farfalli, Germán L.; Risk, Marcelo; González Bernaldo de Quirós, Fernán; Milano, Federico E."This poster aims to achieve an “in vitro” comparative study between three methods: 2D digital images planning and execution without navigation (freehand with ruler and caliper), 3D planning and execution without navigation (freehand with ruler and caliper) and 3D planning and execution guided with navigation. 3D planning and navigated procedures potentially improve sarcoma resection."artículo de publicación periódica.listelement.badge Obtaining accurate and calibrated coil models for transcranial magnetic stimulation using magnetic field measurements(2020) Mancino, Axel; Milano, Federico E.; Martín-Bertuzzi, Fiorella; Yampolsky, C. G.; Ritacco, Lucas E.; Risk, Marcelo"Currently, simulations of the induced currents in the brain produced by transcranial magnetic stimulation (TMS) are used to elucidate the regions reached by stimuli. However, models commonly found in the literature are too general and neglect imperfections in the windings. Aiming to predict the stimulation sites in patients requires precise modeling of the electric field (E-field), and a proper calibration to adequate to the empirical data of the particular coil employed. Furthermore, most fabricators do not provide precise information about the coil geometries, and even using X-ray images may lead to subjective interpretations. We measured the three components of the vector magnetic field induced by a TMS figure-8 coil with spatial resolutions of up to 1 mm. Starting from a computerized tomography-based coil model, we applied a multivariate optimization algorithm to automatically modify the original model and obtain one that optimally fits the measurements. Differences between models were assessed in a human brain mesh using the finite-elements method showing up to 6% variations in the E-field magnitude. Our calibrated model could increase the precision of the estimated E-field induced in the brain during TMS, enhance the accuracy of delivered stimulation during functional brain mapping, and improve dosimetry for repetitive TMS."proyecto final de grado.listelement.badge Validación de sistema de visualización y alineación volumétrica para selección de alo-injertos óseos en huesos largos(2020-06-03) Mercado, Facundo; Ritacco, Lucas E.; Mancino, Axel"A continuación, se enumeran las metas a alcanzar al finalizar el desarrollo del proyecto: 1.El sistema virtual desarrollado debe lograr una visualización e interacción adecuada de las geometrías que intervienen en el escenario virtual. 2.Capacidad de generar cortes bidimensionales mediante planos de cortes axiales, sagitales y coronales en los volúmenes. 3.Se debería lograr obtener una cierta métrica que describa el nivel de ajuste de los volúmenes a la anatomía del paciente, para así, discriminarlo o no como un potencial injerto óseo."ponencia en congreso.listelement.badge What is the expected learning curve in computer-assisted navigation for bone tumor resection?(2017) Farfalli, Germán L.; Albergo, José I.; Ritacco, Lucas E.; Ayerza, Miguel A.; Milano, Federico E.; Aponte-Tinao, Luis A."Background Computer navigation during surgery can help oncologic surgeons perform more accurate resections. However, some navigation studies suggest that this tool may result in unique intraoperative problems and increased surgical time. The degree to which these problems might diminish with experience–the learning curve–has not, to our knowledge, been evaluated for navigation-assisted tumor resections. Questions/purposes (1) What intraoperative technical problems were observed during the first 2 years using navigation? (2) What was the mean time for navigation procedures and the time improvement during the learning curve? (3) Have there been any differences in the accuracy of the registration technique that occurred over time? (4) Did navigation achieve the goal of achieving a wide bone margin? Methods All patients who underwent preoperative virtual planning for tumor bone resections and operated on with navigation assistance from 2010 to 2012 were prospectively collected. Two surgeons (GLF, LAA-T) performed the intraoperative navigation assistance. Both surgeons had more than 5 years of experience in orthopaedic oncology with more than 60 oncology cases per year per surgeon. This study includes from the very first patients performed with navigation. Although they did not take any formal training in orthopaedic oncology navigation, both surgeons were trained in navigation for knee prostheses. Between 2010 and 2012, we performed 124 bone tumor resections; of these, 78 (63%) cases were resected using intraoperative navigation assistance. During this period, our general indications for use of navigation included pelvic and sacral tumors and those tumors that were reconstructed with massive bone allografts to obtain precise matching of the host and allograft osteotomies. Seventy-eight patients treated with this technology were included in the study. Technical problems (crashes) and time for the navigation procedure were reported after surgery. Accuracy of the registration technique was defined and the surgical margins of the removed specimen were determined by an experienced bone pathologist after the surgical procedure as intralesional, marginal, or wide margins. To obtain these data, we performed a chart review and review of operative notes. Results In four patients (of 78 [5%]), the navigation was not completed as a result of technical problems; all occurred during the first 20 cases of the utilization of this technology. The mean time for navigation procedures during the operation was 31 minutes (range, 11–61 minutes), and the early navigations took more time (the regression analysis shielded R2 = 0.35 with p\0.001). The median registration error was 0.6 mm (range, 0.3–1.1 mm). Registration did not improve over time (the regression analysis slope estimate is 0.014, with R2 = 0.026 and p = 0.15). Histological examinations of all specimens showed a wide bone tumor margin in all patients. However, soft tissue margins were wide in 58 cases and marginal in 20. Conclusions We conclude that navigation may be useful in achieving negative bony margins, but we cannot state that it is more effective than other means for achieving this goal. Technical difficulty precluded the use of navigation in 5% of cases in this series. Navigation time decreased with more experience in the procedure but with the numbers available, we did not improve the registration error over time. Given these observations and the increased time and expense of using navigation, larger studies are needed to substantiate the value of this technology for routine use. Level of Evidence Level IV, therapeutic study."