Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).
Цель: Исследование возможности обнаружения подповерхностных кровеносных сосудов головного мозга методом эндоскопии в красной и ближней инфракрасной области спектра во время
проведения операций по удалению опухолей головного мозга.
Материал и методы: В работе был применён экспериментальный макет, имитирующий геометрию эндоскопической операции по удалению опухоли головного мозга. Макет выполняет подсветку операционного поля излучением из “диагностического окна” спектра электромагнитного
излучения (650–1000 нм) и фотографирует операционное поле, после чего осуществляется программное увеличение контраста изображения и поиск на нём кровеносных сосудов.
В качестве образцов тканей мозга применяются кусочки коровьего мозга, а в качестве кровеносного сосуда – отрезок тонкостенной прозрачной пластиковой трубочки c внутренним диаметром
1 мм, заполненный коровьей кровью и располагаемый на различных глубинах.
Результаты: В ходе экспериментов получена серия фотографий образцов коровьего мозга с расположенными на различных глубинах искусственными кровеносными сосудами. Для каждой фотографии программно увеличен контраст и проведено распознавание кровеносного сосуда.
Заключение: Серия экспериментов продемонстрировала возможность обнаружения
кровеносного сосуда диаметром 1 мм на глубине 2 мм или 3 мм в тканях мозга методом эндоскопии в красной и ближней инфракрасной области спектра. Глубина 3 мм является достаточной
для заблаговременного обнаружения сосуда при проведении эндоскопической операции по удалению опухолей головного мозга.
Ключевые слова: мозг, опухоль, картирование, спектрофотометрия, кровеносный сосуд, эндоскопическая хирургия, хирургическая навигация
Purpose: The purpose of this work is to prove the possibility of subsurface blood vessels detection during endoscopic resection of brain tumors using the method of endoscopy in red and near infrared light.
Material and methods: This work was accomplished with an experimental setup, simulating the geometry of endoscopic resection of brain tumor. The setup realizes the backlight of operational field with
light from diagnostic window of electromagnetic spectrum (650-1000 nm) and takes photos of operational field. After that special algorithm increases the contrast of the photos and detect subsurface
blood vessels.
The pieces of bovine brain have served as brain samples. And thin-walled transparent plastic tube with
an internal diameter 1 mm filled with bovine blood has served as a blood vessel. The tube was placed into brain samples on different depths.
Results: During the experiments the series of photos of bovine brain with artificial blood vessels located
on different depths was received. For every photo contrast was increased and blood vessel was recognized.
Conclusion: The series of experiments has showed the possibility to detect the blood vessels with outer
diameter 1 mm in the depth of 2 mm and 3 mm in brain tissues using the method of endoscopy in red
and near infrared light. The depth of 3 mm is enough for preliminary detection of blood vessel during
the endoscopic resection of brain tumor.
Key words: brain, tumor, mapping, spectrophotometry, blood vessel, endoscope surgery, surgical navigation
DOI: 10.52775/1810-200X-2022-91-3-55-66