7. 0T ultrahigh-field MRI directly visualized the pedunculopontine nucleus in Parkinson's disease patients

OBJECTIVES: The pedunculopontine nucleus (PPN) is considered a promising new target for neurostimulation in Parkinson's disease (PD) patients with postural instability and gait disturbance that is refractory to other treatment modalities. However, the PPN is typically difficult to visualize with magnetic resonance imaging (MRI) at clinical field strengths, which greatly limits the PPN as a viable surgical target for deep brain stimulation (DBS). Thus, the aim of this study is to directly visualize the PPN based on 7.0T ultrahigh-field MRI. METHODS: Five PD patients were enrolled and scanned using the MP2RAGE sequence on a 7.0T ultrahigh-field MRI scanner. Then, the MP2RAGE sequences were imported into a commercially available navigation system. The coordinates of the directly localized PPN poles were recorded in the navigation system relative to the anterior commissure-posterior commissure plane. RESULTS: Our results indicated that the PPN presented intermediate signal intensity in the 7.0T ultrahigh-field MR images in comparison with the surrounding structure, such as the hypo-intensity of the periaqueductal gray and the hyperintensity of the neighboring white matter tracts, in PD patients. The mean coordinates for the rostral and caudal poles of PPN were 6.50 mm and 7.20 mm lateral, 1.58 mm and 2.21 mm posterior, and 8.89 mm and 13.83 mm relative to the posterior commissure. CONCLUSION: Our findings provide, for the first time, direct visualization of the PPN using the MP2RAGE sequence on a 7.0T ultrahigh-field MRI, which may improve the accuracy of stereotactic targeting of the PPN and improve the outcomes in patients undergoing DBS.

X-ray Microtomography to Quantify Morphological Sandstones Properties

Abstract The sandstones of the Furnas Formation in the State of Paraná, south of Brazil, are located in regions with great importance due to the natural heritage found in the rocky forms and associated flora and fauna. This paper presents a detailed analysis of the internal structure of diverse sandstones of the Furnas Formation. X-ray microtomography allowed 3D characterization of the number, pore size and shape distributions of the sandstones. Images with voxel size of 603 µm3 were utilized to evaluate the sandstone's macroporosity. The main results obtained indicate that higher macroporosities were observed in coarser and some types of silicified sandstones. In general, fine sandstones were characterized by the largest number of pores. As a general conclusion the size and shape distribution of pores seem to have a variable relation with genetic factors as grain size and cement (siliceous and/or ferruginous).

Uso de digitalizador e impressora doméstica em 3 dimensões em rinoplastia / Domestic three-dimensional scanner and printer in patients undergoing rhinoplasty

Os princípios para uma rinoplastia bem-sucedida incluem consulta e planejamento pré-operatório e uma análise clínica abrangente que defina as metas da cirurgia. Mais recentemente, a digitalização e a impressão doméstica em 3 dimensões tornaram-se disponíveis. O objetivo deste estudo é descrever um método de digitalização em 3 dimensões e de impressão doméstica da anatomia real do paciente para ser usada como ajuda intraoperatória. Nós apresentamos uma forma de uso desta tecnologia no transoperatório, auxiliando o cirurgião a comparar os resultados obtidos após suas manobras, verificar a sua adesão ao plano cirúrgico previamente estabelecido e melhorar a sua tomada de decisão durante a cirurgia. Em conclusão, a aplicação da impressão doméstica em 3 dimensões demonstra um efeito positivo sobre o tratamento de alterações estéticas do nariz.

The principles for a successful rhinoplasty include preoperative consultation and planning, as well as a comprehensive clinical analysis and defining rhinoplasty goals. Three-dimensional domestic scanning and printing have recently become available. We sought to objectively describe this method as an intraoperative aid in patients' anatomy. This method can be used trans-operatively to help surgeons compare the results of his or her technique, check adherence to the surgical plan, and improve his or her surgical decision-making. We found that the application of 3-dimensional printing had a positive effect on the treatment of patients with aesthetic nose disorders.

Marginal and internal fit of zirconia copings obtained using different digital scanning methods

Abstract The objective of this study was to evaluate the marginal and internal fit of zirconia copings obtained with different digital scanning methods. A human mandibular first molar was set in a typodont with its adjacent and antagonist teeth and prepared for an all-ceramic crown. Digital impressions were made using an intraoral scanner (3Shape). Polyvinyl siloxane impressions and Type IV gypsum models were also obtained and scanned with a benchtop laboratory scanner (3Shape D700). Ten zirconia copings were fabricated for each group using CAD-CAM technology. The marginal and internal fit of the zirconia copings was assessed by the silicone replica technique. Four sections of each replica were obtained, and each section was evaluated at four points: marginal gap (MG), axial wall (AW), axio-occlusal edge (AO) and centro-occlusal wall (CO), using an image analyzing software. The data were submitted to one-way ANOVA and Tukey's test (α = 0.05). They showed statistically significant differences for MG, AO and CO. Regarding MG, intraoral scanning showed lower gap values, whereas gypsum model scanning showed higher gap values. Regarding AO and CO, intraoral digital scanning showed lower gap values. Polyvinyl siloxane impression scanning and gypsum model scanning showed higher gap values and were statistically similar. It can be concluded that intraoral digital scanning provided a lower mean gap value, in comparison with conventional impressions and gypsum casts scanned with a standard benchtop laboratory scanner.

Prognóstico da videocirurgia da região frontal com técnica modificada de fixação / Prognosis of frontal region video surgery with a modified fixation technique

INTRODUÇÃO: A videoendoscopia tem se estabelecido como procedimento de escolha no tratamento da ptose do supercílio e das rugas da região frontal. O acesso minimamente invasivo produz vantagens em relação à tradicional incisão coronal. Diversos métodos de fixação são relatados na literatura, apresentando resultados semelhantes. Nesta série de casos, descrevemos a fixação direta com agulha. OBJETIVO: Avaliar o prognóstico da videocirurgia, utilizando-se a técnica direta com agulha. MÉTODO: Avaliação fotográfica computadorizada de 37 pacientes submetidos à videoendoscopia da região frontal com a fixação direta com agulha, realizada em dois hospitais privados na cidade de Porto Alegre-RS. Resultados: A elevação média do supercílio foi de 5,7 mm no terço lateral e de 4,4 mm no terço medial. Após um pequeno descenso da elevação, no primeiro mês pós-operatório, o reposicionamento do supercílio permaneceu inalterado nas medidas subsequentes até 24 meses. CONCLUSÃO: A fixação direta com agulha é capaz de produzir resultados duráveis, seguros e reprodutíveis no período em que foram realizadas as medições.

INTRODUCTION: Video endoscopy has become a procedure of choice for the treatment of eyebrow ptosis and forehead wrinkles. This minimally invasive technique has several advantages over traditional coronal incision. Several fixation methods are reported in the literature, with similar results. In this study, we describe direct needle fixation. OBJECTIVE: To evaluate the prognosis of video endoscopic surgery using a direct needle technique. METHOD: Computerized photographic evaluations of 37 patients undergoing video endoscopy of the frontal region with needle direct fixation were conducted in two private hospitals in the city of Porto Alegre in Rio Grande do Sul, Brazil. RESULTS: The mean eyebrow elevations were 5.7 and 4.4 mm in the lateral and middle third measurements. After a small dip in elevation in the first month after surgery, the repositioning of the eyebrow remained unchanged in subsequent measurements up to 24 months later. CONCLUSION: Direct needle fixation produced lasting, reliable, and reproducible results during the period in which measurements were made.

Intraoperative Near Infrared Fluorescence Imaging in Robotic Low Anterior Resection: Three Case Reports

The recent introduction of an intraoperative near infrared fluorescence (INIF) imaging system installed on the da Vinci Si(R) robotic system has enabled surgeons to identify intravascular NIF signals in real time. This technology is useful in identifying hidden vessels and assessing blood supply to bowel segments. In this study, we report 3 cases of patients with rectal cancer who underwent robotic low anterior resection (LAR) with INIF imaging for the first time in Asia. In September 2012, robotic-assisted rectal resection with INIF imaging was performed on three consecutive rectal cancer patients. LAR was performed in 2 cases, and abdominoperineal resection was performed in the third case. INIF imaging was used to identify the left colic branch of the inferior mesenteric artery and to assess blood supply to the distal rectum. We evaluated the utility of INIF imaging in performing robotic-assisted colorectal procedures. Our preliminary results suggest that this technique is safe and effective, and that INIF imaging may be a useful tool to colorectal surgeons.

Software livre e de código aberto para avaliação de imagens de angiotomografia de coronárias / Free and open-source software application for the evaluation of coronary computed tomography angiography images

FUNDAMENTO: A estandardização do padrão de imagens utilizada dentro da medicina foi realizada em 1993 por meio do padrão DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Diversos exames utilizam esse padrão e cada vez mais são necessários softwares capazes de manipular esse tipo de imagem, porém esses softwares geralmente não têm o formato livre e de código aberto, e isso dificulta o seu ajuste para os mais diferentes interesses. OBJETIVO: Desenvolver e validar um software livre e de código aberto capaz de manipular imagens DICOM de exames de angiotomografia de coronárias. MÉTODOS: Desenvolvemos e testamos o software intitulado ImageLab na avaliação de 100 exames selecionados de forma randômica por meio de um banco de dados. Foram realizadas 600 análises divididas por dois observadores utilizando o ImageLab e um outro software comercializado junto a aparelhos de tomografia computadorizada Philips Brilliance, na avaliação da presença de lesões e placas coronarianas nos territórios do Tronco da Coronária Esquerda (TCE) e na Artéria Descendente Anterior (ADA). Para avaliar as concordâncias intraobservador, interobservadores e intersoftware, utilizamos concordância simples e estatística Kappa. RESULTADOS: As concordâncias observadas entre os softwares foram em geral classificadas como substancial ou quase perfeitas na maioria das comparações. CONCLUSÃO: O software ImageLab concordou com o software Philips na avaliação de exames de angiotomografia de coronárias especialmente em pacientes sem lesões, com lesões inferiores a 50% no TCE e inferiores a 70% na ADA. A concordância para lesão >70% na ADA foi menor, porém isso também é observado quando se utiliza o padrão de referência anatômico.

BACKGROUND: The standardization of images used in Medicine in 1993 was performed using the DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) standard. Several tests use this standard and it is increasingly necessary to design software applications capable of handling this type of image; however, these software applications are not usually free and open-source, and this fact hinders their adjustment to most diverse interests. OBJECTIVE: To develop and validate a free and open-source software application capable of handling DICOM coronary computed tomography angiography images. METHODS: We developed and tested the ImageLab software in the evaluation of 100 tests randomly selected from a database. We carried out 600 tests divided between two observers using ImageLab and another software sold with Philips Brilliance computed tomography appliances in the evaluation of coronary lesions and plaques around the left main coronary artery (LMCA) and the anterior descending artery (ADA). To evaluate intraobserver, interobserver and intersoftware agreements, we used simple and kappa statistics agreements. RESULTS: The agreements observed between software applications were generally classified as substantial or almost perfect in most comparisons. CONCLUSION: The ImageLab software agreed with the Philips software in the evaluation of coronary computed tomography angiography tests, especially in patients without lesions, with lesions < 50% in the LMCA and < 70% in the ADA. The agreement for lesions > 70% in the ADA was lower, but this is also observed when the anatomical reference standard is used.

Modelo de contorno ativo crisp: nova técnica de segmentação dos pulmões em imagens de TC / Active contour modes crisp: new technique for segmentation the lungs in CT images

Este trabalho propõe um novo método de contornos ativos (MCA), chamado de MCA Crisp, e o avalia na segmentação dos pulmões em imagens de Tomografia Computadorizada (TC). O MCA consiste em traçar uma curva inicial em torno ou dentro de um objeto de interesse. Esta curva se deforma, conforme algumas energias que atuam sobre a mesma, deslocando-a até as bordas do objeto. Este processo é realizado por iterações sucessivas de minimização de uma dada energia, associada à curva. Aplicando MCAs descritos na literatura na segmentação dos pulmões em imagens de TC, constatam-se limitações. Neste contexto, propõe‑-se o MCA Crisp para suprir tais limitações, propondo uma inicialização automática e uma nova energia externa baseada em regras e nas densidades radiológicas pulmonares. Realiza-se uma comparação entre os MCAs Tradicional, Balão, GVF e o método proposto para demonstrar a superioridade do novo método. Em seguida, para validar o MCA Crisp realiza-se uma análise qualitativa junto a um médico especialista na área de Pneumologia do Hospital Universitário Walter Cantídio da Universidade Federal do Ceará. Nesta análise, são utilizados 100  pulmões em imagens de TC. A eficiência da segmentação foi avaliada em  5 categorias, obtendo os seguintes resultados:   73% ótimas, sem falhas, 20% aceitáveis, com pequenos erros, 7% razoáveis, com erros grosseiros e  0% ruim, segmentando apenas uma pequena parte do pulmão, e  0% péssima, obtendo uma segmentação totalmente errada. Conclui-se que o MCA Crisp é um método útil para segmentar os pulmões em imagens de TC e com potencial para integrar sistemas que auxiliem o diagnóstico médico.

This paper proposes a new Active Contour Model (ACM), called ACM Crisp, and evaluates the segmentation of lungs in computed tomography (CT) images. An ACM draws a curve around or within the object of interest. This curve changes its shape, when some energy acts on it and moves towards the edges of the object. This process is performed by successive iterations of minimization of a given energy, associated with the curve. The ACMs described in the literature have limitations when used for segmentations of CT lung images. The ACM Crisp model overcomes these limitations, since it proposes automatic initiation and new external energy based on rules and radiological pulmonary densities. The paper compares other ACMs with the proposed method, which is shown to be superior. In order to validate the algorithm a medical expert in the field of Pulmonology of the Walter Cantídio University Hospital from the Federal University of Ceará carried out a qualitative analysis. In these analyses  100 CT lung images were used. The segmentation efficiency was evaluated into  5 categories with the following results for the ACM Crisp: 73% excellent, without errors, 20% acceptable, with small errors, and  7% reasonable, with large errors, 0% poor, covering only a small part of the lung, and  0% very bad, making a totally incorrect segmentation. In conclusion the ACM Crisp is considered a useful algorithm to segment CT lung images, and with potential to integrate medical diagnosis systems.

Robot-assisted Resection of Paraspinal Schwannoma

Resection of retroperitoneal tumors is usually perfomed using the anterior retroperitoneal approach. Our report presents an innovative method utilizing a robotic surgical system. A 50-yr-old male patient visited our hospital due to a known paravertebral mass. Magnetic resonance imaging showed a well-encapsulated mass slightly abutting the abdominal aorta and left psoas muscle at the L4-L5 level. The tumor seemed to be originated from the prevertebral sympathetic plexus or lumbosacral trunk and contained traversing vessels around the tumor capsule. A full-time robotic transperitoneal tumor resection was performed. Three trocars were used for the robotic camera and working arms. The da Vinci Surgical System(R) provided delicate dissection in the small space and the tumor was completely removed without damage to the surrounding organs and great vessels. This case demonstrates the feasibility of robotic resection in retroperitoneal space. Robotic surgery offered less invasiveness in contrast to conventional open surgery.

An approach to automatically segment the media-adventitia borders in IVUS / Uma associação de técnicas para segmentação automática da fronteira da média-adventícia em IVUS

Por ser capaz de mostrar aspectos morfológicos e patológicos de ateroscleroses, o Ultrassom Intravascular (IVUS) se tornou uma das modalidades de imagens médicas mais confiáveis e empregadas em intervenções cardíacas. As características de sua imagem aumentam as chances de um bom diagnóstico, resultando em terapias mais precisas. O estudo de segmentação da fronteira média-adventícia, dentre muitas aplicações, é importante para o aprendizado das propriedades mecânicas e determinação de algumas medidas específicas (raio, diâmetro, etc.) em vasos e placas. Neste trabalho, uma associação de técnicas de processamento de imagens está sendo proposta para atingir alta acurácia na segmentação da borda média-adventícia. Para tanto, foi feita uma combinação das seguintes técnicas: Redução do Speckle por Difusão Anisotrópica (SRAD), Wavelet, Otsu e Morfologia Matemática. Primeiramente, é usado SRAD para atenuar os ruídos speckle. Posteriormente, é executada Transformada Wavelet para extração das características dos vasos e placas. Uma versão binarizada dessas características é criada na qual o limiar ótimo é definido por Otsu. Finalmente, é usada Morfologia Matemática para obtenção do formato da adventícia. O método proposto é avaliado ao segmentar 100 imagens de alta complexidade, obtendo uma média de Verdadeiro Positivo (TP(%)) = 92,83 ± 4,91, Falso Positivo (FP(%)) = 3,43 ± 3,47, Falso Negativo (FN(%)) = 7,17 ± 4,91, Máximo Falso Positivo (MaxFP(mm)) = 0,27 ± 0,22, Máximo Falso Negativo (MaxFN(mm)) = 0,31 ± 0,2. A eficácia do nosso método é demonstrada, comparando este resultado com outro trabalho recente na literatura.

By being able to show morphological and pathological aspects of atherosclerosis, the Intravascular Ultrasound (IVUS) be¬came one of the most reliable and employed medical imaging modality in cardiac interventions. Its image characteristics in¬crease the chances of a good diagnostic, resulting in a precise therapy. The study of media-adventitia borders segmentation in IVUS, among many applications, is important for learning about the mechanical properties and determining some specific measurements (radius, diameter, etc.) in vases and plaques. An approach is proposed to achieve high accuracy in media-adventitia borders segmentation, by making a combination of different image processing operations: Speckle Reducing Anisotropic Diffusion (SRAD), Wavelet, Otsu and Mathematical Morphology. Firstly, SRAD is applied to attenuate the speckle noise. Next, the vessel and plaque features are extracted by performing Wavelet Transform. Optimal thresholding is car¬ried out by Otsu method to create a binarized version of these features. Then, Mathematical Morphology operations are used to obtain an adventitia shape. The proposed approach is evaluated by segmenting 100 challenging images, obtaining an average of True Positive (TP(%)) = 92.83 ± 4.91, False Positive (FP(%)) = 3.43 ± 3.47, False Negative (FN(%)) = 7.17 ± 4.91, Max False Positive (MaxFP(mm)) = 0.27 ± 0.22, Max False Negative (MaxFN(mm)) = 0.31 ± 0.2. The effectiveness of our approach is demonstrated by comparing this result with another recent work in the literature.

Neuronavegador cirúrgico guiado por imagens de ressonância magnética pré-operatória, baseado num transdutor de posição magnético / Surgical neuronavigator guided by preoperative magnetic resonance images, based on a magnetic position sensor

Neurocirurgia guiada por imagem permite ao neurocirurgião navegar dentro do cérebro do paciente, usando imagens préoperatórias como orientação, através do uso de sistemas de rastreamento 3D, durante o procedimento cirúrgico. Seguindo um procedimento de calibração, a posição tridimensional e a orientação dos instrumentos cirúrgicos podem ser transmitidas ao computador. Estas informações espaciais são usadas para acessar a região de interesse nas imagens pré-operatórias com a finalidade de apresentá-las ao cirurgião durante o procedimento cirúrgico. Contudo, quando se faz a craniotomia para a remoção da lesão, o movimento do tecido cerebral pode ser fonte significativa de erro nestes sistemas de navegação. A arquitetura implementada neste trabalho visa o desenvolvimento de um sistema que permite planejamento e orientação cirúrgica guiada por imagem de ultrassom. Para orientação cirúrgica foi desenvolvido um software que permite extrair fatias do volume de imagens de ressonância magnética (IRM), com orientação fornecida por um transdutor espacial baseado em indução magnética (Polhemus®). As fatias extraídas com este software são importantes porque mostram a região do cérebro que o neurocirurgião está observando durante o ato cirúrgico e, além disso, elas podem ser correlacionadas com imagens de ultrassom (IUS) intra-operatórias para detectar e corrigir a deformação do tecido cerebral durante a cirurgia. A ferramenta para navegação pre-cirúrgica foi desenvolvida para fornecer três fatias ortogonais obtidas através do volume de imagens. Na metodologia usada para a implementação do software, foi utilizada a linguagem de programação Python™ e a biblioteca gráfica Visualization Toolkit (VTK). O programa para extrair fatias do volume de IRM permitiu a aplicação de transformações ao volume, com base nos valores de coordenadas fornecidos pelo transdutor de posição Polhemus®.

Image guided neurosurgery enables the neurosurgeon to navigate inside the patient’s brain using pre-operative images as a guide and a tracking system, during a surgery. Following a calibration procedure, three-dimensional position and orientation of surgical instruments may be transmitted to computer. The spatial information is used to access a region of interest, in the pre-operative images, displaying them to the neurosurgeon during the surgical procedure. However, when a craniotomy is involved and the lesion is removed, movements of brain tissue can be a significant source of error in these conventional navigation systems. The architecture implemented in this work intends the development of a system to surgical planning and orientation guided by ultrasound image. For surgical orientation, the software developed allows the extraction of slices from the volume of the magnetic resonance images (MRI) with orientation supplied by a magnetic position sensor (Polhemus®). The slices extracted with this software are important because they show the cerebral area that the neurosurgeon is observing during the surgery, and besides they can be correlated with the intra-operative ultrasound images to detect and to correct the deformation of brain tissue during the surgery. Also, a tool for per-operative navigation was developed, providing three orthogonal planes through the image volume. In the methodology used for the software implementation, the Python™ programming language and the Visualization Toolkit (VTK) graphics library were used. The program to extract slices of the MRI volume allowed the application of transformations in the volume, using coordinates supplied by the position sensor.

Resultados preliminares de um sistema computadorizado e estereoscópico para pupilometria in vivo / Preliminary results of a computerized and stereoscopic system for in vivo pupillometry

OBJETIVOS: Desenvolver um sistema digital, com capacidade de induzir acomodação, para medida do diâmetro e formato da pupila para dez diferentes níveis de iluminação (LUX), variando do nível mesópico ao fotópico. MÉTODOS: Um sistema óptico para conjugar imagens da pupila iluminada por LED infravermelho e branco foi projetado e montado usando um capacete típico de oftalmoscópio e uma máscara típica de mergulhador como suporte e uma câmera CCD de alta resolução e sensibilidade. Algoritmos usando princípios de processamento de imagens foram implementados para leitura do arquivo de vídeo e a detecção automática do centro geométrico e diâmetro da pupila para cada quadro. RESULTADOS: Apresentamos dados preliminares deste sistema para um paciente voluntário. Os dados sobre posição horizontal (x), vertical (y) do centro geométrico e do diâmetro da pupila foram exportados para arquivos texto que podem ser impressos usando um programa convencional de planilha (Excel). O processo de acomodação é garantido por uma mira virtual (LED branco) localizada a 6 metros do olho do paciente e o nível de iluminação é precisamente controlado por uma placa eletrônica que alimenta o LED central que tem sua potência controlada pelo "software". CONCLUSÕES: Com o instrumento desenvolvido dados precisos da posição e tamanhos da pupila podem então ser obtidos estereoscopicamente (para ambas as pupilas e ao mesmo tempo) para qualquer paciente. Acreditamos que tal instrumento possa ser útil em algumas práticas oftálmicas onde as características geométricas da pupila sejam importantes.

PURPOSE: We developed a digital system with accommodation capacities for measurement of the diameter and shape of the in vivo pupil for 10 different levels of illumination intensity, varying from mesopic to photopic. METHODS: An optical system for conjugating images from an infrared and white light illuminated pupil was designed and mounted using an ophthalmoscope helmet and a typical diving mask as support for a high-resolution and sensitivity CCD. Using an IBM compatible computer sequences of video in AVI format were digitized for several seconds at a mean rate of 30 Hz. Algorithms using principles of image processing were implemented for detection of the pupil edges. RESULTS: We present preliminary results of this system for a voluntary patient. Data for the horizontal (x) and vertical (y) central position and for the diameter of the pupil were then exported to files that could be read by typical spread sheet programs (Excel). CONCLUSIONS: In this manner, precise data can be obtained stereoscopically (for both pupils at the same time) for any patient, given that the accommodation process is guaranteed by using a white LED virtual mire located 6 meters from the patient's eye. An electronic board precisely controls the level of illumination. We believe here developed instrument may be useful in certain ophthalmic practices where precise pupil geometric data are needed.

Comparative study between computer assisted-navigation and conventional technique in minimally invasive surgery total knee arthroplasty, prospective control study.

BACKGROUND: Both Minimally Invasive surgery (MIS) and Computer-Assisted Surgery (CAS) are useful in Total Knee Arthroplasty (TKA). Minimally invasive total knee arthroplasty was associated with decreased blood loss, shorter hospital stays, and increased range of motion. Computer-assisted surgery in total knee arthroplasty was developed to improve the positioning of implants during surgery. OBJECTIVE: To evaluate radiographic results relative to component position and limb alignment when using a navigation system compared with conventional technique in MIS-TKA. MATERIAL AND METHOD: A prospective control study was performed in 180 patients who underwent total knee arthroplasty by one surgeon. All patients were randomly divided into two groups, Conventional and Navigation TKA. Intra-, post-operative data, and postoperative limb alignment were recorded for comparison in both groups. RESULTS: The postoperative mechanical axis was within 3 degrees of neutral mechanical alignment in 94% of the navigation group and 87% in conventional group (p = 0.13). Registration time of navigation group is 13.58 minutes. No statistical significant difference was found in tourniquet time and postoperative blood loss in both groups. CONCLUSION: The use of navigation in total knee arthroplasty increases accuracy in limb and implants alignment, and does not increase complications and surgical times.

Normative data of optic nerve head in Thai population by laser scanning tomography: Siriraj study.

OBJECTIVE: To study the normative values of topographic optic disc parameters in a Thai population. MATERIAL AND METHOD: Two hundred and six eyes of 103 normal subjects aging from 30-80 years were studied Thirteen topographic disc parameters were analyzed by confocal scanning laser ophthalmoscope using Heidelburg retina tomography (HRT II). The average value of two eyes in the same subject was used as the unit of statistical analysis, and then the normal values and means were statistically calculated at 95% reference interval (95% RI). Ethnic differences of the calculated optic nerve topography were compared with previous studies. The relationship of age, intraocular pressure (IOP), central corneal thickness (CCT), and optic disc parameters were assessed by Pearson correlation. RESULTS: Mean values with 95% RI of all 13 parameters were analyzed Whole parameters except cup volume demonstrated normal distribution. Mean value (95% RI) of disc area in normal Thai people was 2.67 mm2 (1.96, 3.71) which was larger than Caucasian people. Ethnic differences in topographic optic disc parameters were found among Thai and other races including Asians, Caucasians, African-Americans, and Hispanics. The results also revealed that age, IOP, and CCT had no significant relation to all optic disc parameters. CONCLUSION: Thai people had a larger optic disc area than Caucasians. There are marked differences of topographic optic nerve parameters among different ethnic groups. These differences need to be taken into account when evaluating glaucomatous optic neuropathy and when comparing results of studies completed among population of different ethnic and racial origins.

Resultados preliminares de um sistema de topografia de grande-ângulo usando videoceratógrafo com discos de Plácido / Preliminary results of a wide-angle corneal topography system for Placido-based videokeratographers

OBJETIVO: Desenvolver a instrumentação e o "software" para topografia de córnea de grande-ângulo usando o tradicional disco de Plácido. O objetivo é permitir o mapeamento de uma região maior da córnea para topógrafos de córnea que usem a técnica de Plácido, fazendo-se uma adaptação simples na mira. MÉTODOS: Utilizando o tradicional disco de Plácido de um topógrafo de córnea tradicional, 9 LEDs (Light Emitting Diodes) foram adaptados no anteparo cônico para que o paciente voluntário pudesse fixar o olhar em diferentes direções. Para cada direção imagens de Plácido foram digitalizadas e processadas para formar, por meio de algoritmo envolvendo elementos sofisticados de computação gráfica, um mapa tridimensional completo da córnea toda. RESULTADOS: Resultados apresentados neste trabalho mostram que uma região de até 100 por cento maior pode ser mapeada usando esta técnica, permitindo que o clínico mapeie até próximo ao limbo da córnea. São apresentados aqui os resultados para uma superfície esférica de calibração e também para uma córnea in vivo com alto grau de astigmatismo, mostrando a curvatura e elevação. CONCLUSÃO: Acredita-se que esta nova técnica pode propiciar a melhoria de alguns processos, como por exemplo: adaptação de lentes de contato, algoritmos para ablações costumizadas para hipermetropia, entre outros.

PURPOSE: To develop the instrumentation and software for wide-angle corneal topography using a Placido-based videokeratographer. The objective is to allow the measurement of a greater area of the cornea using a simple adaptation to the Placido mire. METHODS: Using the traditional Placido disc of a commercial corneal topographer, 9 LEDs (Light Emitting Diodes) were installed on the conic mire so that the voluntary patient could gaze in different directions. For each direction Placido images were acquired and processed to form, using a sophisticated computer graphics algorithm, a tridimensional map of the whole cornea. RESULTS: It was shown that up to 100 percent more area of the cornea may be mapped using the here described technique. We present results for a spherical surface calibration and also for a highly astigmatic cornea and analyze quantitatively the additional area that is recovered in terms of curvature and true elevation. CONCLUSIONS: We believe that this new technique opens opportunities for the improvement of other applications which might benefit from this additional information, such as: contact lens adaptation and design improvement, algorithms for customized refractive surgery, among others.

Utilização do programa Cells Analyser® no estudo comparativo entre imagens do endotélio de córneas obtidas por microscopia especular / Using of Cells Analyser® software in the study of image of corneal specular microscope endothelial samples

OBJETIVOS: Conhecer diferenças entre o número de células, área endotelial avaliada e erro amostral, comparando amostras endoteliais de uma única imagem endotelial, com amostras endoteliais constituídas pelo número de células e imagens, orientadas por software específico. MÉTODOS: Foi realizado estudo transversal, comparando as amostras endoteliais com e sem a intervenção do software. A amostra foi composta de 157 olhos. Foram criados 2 grupos: Grupo 1: composto pelos dados amostrais da primeira imagem dos exames; Grupo 2: composto pelos dados amostrais que consideram o número de imagens necessárias para que o exame seja considerado completo pelo software Cells Analyzer PAT. REC. (Grau de confiança 95 por cento e erro relativo 0,05). Os dados amostrais comparados foram número de células contadas, área da amostra endotelial e erro amostral. Utilizou-se o teste t Student bicaudal, para amostras pareadas, com nível de 99 por cento (p<0,01). RESULTADOS: 157 (52,69 por cento) exames necessitaram de mais de uma imagem endotelial para que se superasse o número mínimo de células endoteliais necessárias. Evidenciou-se diferença estatisticamente significativa, do número de células das amostras endoteliais (p= 4x10-24), da área endotelial avaliada (p= 2x10-18) e do erro amostral (p= 1x10-21) entre o Grupo 1 e o Grupo 2. CONCLUSÃO: O estudo dos dados amostrais sem e com a intervenção do software Cells Analyser®, mostraram-se estatisticamente diferentes, com amostras maiores e erros amostrais menores, o que evidencia a importância do seu uso para se obter exames de microscopia especular de córnea com baixos erros (menor que 5%), conferindo-lhes representatividade e reprodutibilidade.

PURPOSE: To describe differences between number of cells, evaluated endothelial area and relative error comparing endothelial samples from one endothelial image with endothelial samples obtained by guidance of a specific software, with number of cells and images as many as necessary. METHODS: A transversal study was performed, comparing the endothelial samples with and without intervention of the software. The sample consisted of 157 eyes. They were divided into 2 groups. Group 1 consisted of data of the first image and group 2 consisted of data from as many images as necessary for a complete examination guided by the Cells Analyser software (95 percent confidence interval and 0.05 relative error). The evaluated data were number of counted cells, equivalent evaluated field (mm²) and relative error. Student's t test with 99 percent confidence interval (p<0.01) was used. RESULTS: The compared data showed statistically significant differences between groups 1 and 2 in cell count (p=4x10-24), evaluated endothelial field (p=2x10-18) and relative error (p=1x10-21). CONCLUSION: The study of the sample data with and without intervention of the Cells Analyzer® software showed them to be statistically different with greater samples and smaller sample errors, evidencing the importance of their use in order to obtain specular microscopic cornea tests with small errors (less than 5%), giving them representativeness and reproducibility.

Perspective automated inkless fingerprinting imaging software for fingerprint research.

Fingerprint collection using ink-and-paper image is a conventional method i.e. an ink-print, transparent-adhesive tape techniques which are slower and cumbersome. This is a pilot research for software development aimed at imaging an automated, inkless fingerprint using a fingerprint sensor, a development kit of the IT WORKS Company Limited, PC camera, and printer The development of software was performed to connect with the fingerprint sensor for collection of fingerprint images and recorded into a hard disk. It was also developed to connect with the PC camera for recording a face image of persons' fingerprints or identification card images. These images had been appropriately arranged in a PDF file prior to printing. This software is able to scan ten fingerprints and store high-quality electronics fingertip images with rapid, large, and clear images without dirt of ink or carbon. This fingerprint technology is helpful in a potential application in public health and clinical medicine research.

Desenvolvimento de um instrumento automatizado para medida do campo visual do olho humano / Development of an automated instrumento for human visual field measurements

Neste artigo é descrito o desenvolvimento de um instrumento computadorizado para medidas do campo visual do olho humano. Apresentam-se detalhes da implementação do primeiro protótipo (hardware e software) e resultados preliminares em testes in vivo. Sabe-se que algumas patologias de grande risco para qualidade da visão, como o glaucoma (aumento da pressão intra-ocular), provocam lentamente a morte de células sensoriais (cones e bastonetes)na retina. Normalmente, o paciente só percebe o problema quando aproximadamente 50 por cento destas células já estiverem mortas. Um dos instrumentos que pode auxiliar no diagnóstico precoce destas patologias é campímetro automatizado. Apesar de existirem instrumentos importados que realizam este exame, eles contêm softwares que utilizam bases de dados geradas a partir de exames em população com características demográficas bastante diferentes daquelas encontradas no Brasil. Normalmente, essas bases de dados são provenientes dos EUA e Europa, mas sabe-se que a predisposição a diversas patologias está associada às condições demográficas (por exemplo, descobriu-se que na população de pele negra a incidência de glaucoma é maior quando comparada com a população de cor branca, em termos gerais e para residentes em uma mesma região geográfica). Além da raça, fatores como temperatura, clima e radiação solar podem também influenciar a sensibilidade visual. Assim, o desenvolvimento de um instrumento que incorpore uma base de dados colhida em olhos da população brasileira, possibilitará exames mais precisos no país. Apresenta-se aqui as diferentes etapas do desenvolvimento deste instrumento e os resultados preliminares.

Algoritmo híbrido para segmentação do ventrículo esquerdo em imagens de ecocardiografia bidimensional / Hybrid algorithm for segmentation of the left ventricle in two-dimensional echocardiography

Este trabalho apresenta uma técnica para segmentação automática da cavidade ventricular esquerda em ecocardiogramas bidimensionais. O algoritmo realiza a identificação e a extração das bordas do ventrículo esquerdo, que permite a obtenção de parâmetros clínicos utilizados no diagnóstico de diversas patologias cardíacas. O processo de extração de bordas é constituído de três etapas: o pré-processamento, a segmentação e a detecção do contorno. Na etapa de pré-processamento é realizada, primeiramente, a aplicação de um algoritmo de minimização do ruído mediante técnica que utiliza transformada de wavelets, seguida da aplicação de uma técnica de elevação do contraste, que prepara a imagem para a próxima etapa. Na etapa de segmentação é utilizada a técnica de watersheds. Na última etapa, procedimentos de morfologia matemática são utilizados para detecção e extração do contorno. A avaliação do desempenho da técnica apresentada foi realizada por meio da comparação dos resultados obtidos pela segmentação automática do ventrículo esquerdo com os resultados obtidos com segmentação manual, feita por um especialista. Os resultados obtidos foram também comparados com os resultdos de outras técnicas descritas na literatura. Para os testes do algoritmo foram descritas na literatura. Para os testes de algoritmo foram utilizadas 60 imagens de ecocardiogramas bidimensionais de pacientes atendidos no serviço de ecocardiolografia do Hospital Universitário de Brasília. Os resultados experimentais mostraram um bom desempenho do método, mesmo em imagens de baixa qualidade, sendo esses resultados superiores aos de outros métodos apresentados na literatura.