Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.07.2016 | Original Article | Ausgabe 1/2017 Open Access

International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 1/2017

Automated multiple trajectory planning algorithm for the placement of stereo-electroencephalography (SEEG) electrodes in epilepsy treatment

Zeitschrift:
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery > Ausgabe 1/2017
Autoren:
Rachel Sparks, Gergely Zombori, Roman Rodionov, Mark Nowell, Sjoerd B. Vos, Maria A. Zuluaga, Beate Diehl, Tim Wehner, Anna Miserocchi, Andrew W. McEvoy, John S. Duncan, Sebastien Ourselin

Abstract

Purpose

About one-third of individuals with focal epilepsy continue to have seizures despite optimal medical management. These patients are potentially curable with neurosurgery if the epileptogenic zone (EZ) can be identified and resected. Stereo-electroencephalography (SEEG) to record epileptic activity with intracranial depth electrodes may be required to identify the EZ. Each SEEG electrode trajectory, the path between the entry on the skull and the cerebral target, must be planned carefully to avoid trauma to blood vessels and conflicts between electrodes. In current clinical practice trajectories are determined manually, typically taking 2–3 h per patient (15 min per electrode). Manual planning (MP) aims to achieve an implantation plan with good coverage of the putative EZ, an optimal spatial resolution, and 3D distribution of electrodes. Computer-assisted planning tools can reduce planning time by quantifying trajectory suitability.

Methods

We present an automated multiple trajectory planning (MTP) algorithm to compute implantation plans. MTP uses dynamic programming to determine a set of plans. From this set a depth-first search algorithm finds a suitable plan. We compared our MTP algorithm to (a) MP and (b) an automated single trajectory planning (STP) algorithm on 18 patient plans containing 165 electrodes.

Results

MTP changed all 165 trajectories compared to MP. Changes resulted in lower risk (122), increased grey matter sampling (99), shorter length (92), and surgically preferred entry angles (113). MTP changed 42 % (69/165) trajectories compared to STP. Every plan had between 1 to 8 (median 3.5) trajectories changed to resolve electrode conflicts, resulting in surgically preferred plans.

Conclusion

MTP is computationally efficient, determining implantation plans containing 7–12 electrodes within 1 min, compared to 2–3 h for MP.

Unsere Produktempfehlungen

Premium-Abo der Gesellschaft für Informatik

Sie erhalten uneingeschränkten Vollzugriff auf alle acht Fachgebiete von Springer Professional und damit auf über 45.000 Fachbücher und ca. 300 Fachzeitschriften.

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 58.000 Bücher
  • über 300 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Weitere Produktempfehlungen anzeigen
Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2017

International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 1/2017 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Bildnachweise