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Authored by Paulo Henrique Junqueira Amorim
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docs/user_guide_pt_BR_source/autores.tex
... ... @@ -20,8 +20,31 @@ Fábio de Souza Azevedo
20 20 \\
21 21  
22 22  
  23 +André Salles Cunha Peres (Neuronavegador)
  24 +
  25 +\href{mailto:peres.asc@gmail.com}{peres.asc@gmail.com}
  26 +\\
  27 +
  28 +Victor Hugo (Neuronavegador)
  29 +
  30 +\href{mailto:victorhos@hotmail.com}{victorhos@hotmail.com}
  31 +\\
  32 +
  33 +
  34 +Renan Matsuda (Neuronavegador)
  35 +
  36 +\href{mailto:renan\_hiroshi@hotmail.com}{renan\_hiroshi@hotmail.com}
  37 +\\
  38 +
  39 +
  40 +Oswaldo Baffa Filho (Neuronavegador)
  41 +
  42 +\href{mailto:baffa@usp.br}{baffa@usp.br}
  43 +\\
  44 +
23 45 Jorge Vicente Lopes da Silva
24 46  
25 47  
26 48 \href{mailto:jorge.silva@cti.gov.br}{jorge.silva@cti.gov.br}
27 49 \\
  50 +
... ...
docs/user_guide_pt_BR_source/cap_manip.tex
... ... @@ -88,6 +88,7 @@ coronal.
88 88  
89 89  
90 90 \section{Correspondência entre as orientações axial, sagital e coronal}
  91 +\label{sec:corresp_all_orient}
91 92  
92 93 Para saber qual o ponto comum das imagens nas diferentes orientações, basta acionar o
93 94 recurso "Cruz de interseção de fatias" pelo ícone de atalho localizado na barra de ferramentas.
... ...
docs/user_guide_pt_BR_source/cap_nav.tex 0 → 100644
... ... @@ -0,0 +1,162 @@
  1 +\chapter{Neuronavegação}
  2 +
  3 +\section{Introdução}
  4 +
  5 +Neuronavegação é a uma técnica que através da visualização computacional permite rastrear instrumentos cirúrgicos em relação às estruturas neuronais. Além disso, sistemas de neuronavegação têm sido apontados como uma ferramenta fundamental para aumentar a precisão de experimentos em neurociência, como a estimulação magnética transcraniana (EMT), eletroencefalografia, magnetoencefalografia e espectroscopia no infravermelho próximo. Apesar do vasto campo de aplicações, o uso da neuronavegação em centros de pesquisa é limitado pelo alto custo. O modulo de neuronavegação do InVesalius oferece aos usuários uma alternativa de baixo custo e código aberto aos sistemas comercias de navegação. Desta maneira, é possível utilizar ferramentas específicas para neunavegação e ainda ter a possibilidade de desenvolvimento de funcionalidades sob demanda. O neuronavegador é distribuído em uma versão executável compatível com sistema operacional Windows 7, 8 e 10.
  6 +
  7 +\section{Modo Navegação}
  8 +
  9 +Para utilizar o neuronavegador, é necessário habilitar o modo de neuronavegação do InVesalius selecionando no menu \textbf{Modo} em seguida \textbf{Navegação} (figura~\ref{fig:nav_menu_pt}). Será ativada uma nova aba "Sistema de navegação" que ficará visível no painel à esquerda da janela principal como é apresentado na figura~\ref{fig:nav_painel_pt}.
  10 +
  11 +\begin{figure}[!htb]
  12 +\centering
  13 +\includegraphics[scale=0.4]{nav_menu_pt.png}
  14 +\caption{Menu para ativar o modulo de neuronavegação.}
  15 +\label{fig:nav_menu_pt}
  16 +\end{figure}
  17 +
  18 +\begin{figure}[!htb]
  19 +\centering
  20 +\includegraphics[scale=0.6]{nav_painel_pt.png}
  21 +\caption{Aba do sistema de neuronavegação.}
  22 +\label{fig:nav_painel_pt}
  23 +\end{figure}
  24 +
  25 +\section{Rastreadores espaciais e modo de referência}
  26 +
  27 +O sistema de neuronavegação se comunica com vários sistemas de rastreamento espacial. Atualmente, suporta os dispositivos fabricados pela ClaroNav (figura~\ref{fig:tracker_claron}) e Polhemus (figura~\ref{fig:tracker_polhemus}).
  28 +
  29 +O usuário deve selecionar o dispositivo correspondente no botão \textbf{Selecione o rastreador:}, figura~\ref{fig:nav_select_tracker}. Caso o usuário não possua nenhum dos rastreadores suportados e deseja realizar um teste do sistema, deve selecionar a opção \textbf{Depurar rastreador} e realizar normalmente os procedimentos que serão citados a seguir. Nessa opção, trata-se de uma simulação, do qual serão geradas coordenadas aleatórias.
  30 +
  31 +\begin{figure}[!htb]
  32 +\centering
  33 +\includegraphics[scale=0.4]{tracker_claron.png}
  34 +\caption{Rastreador Claron - www.claronav.com/microntracker/.}
  35 +\label{fig:tracker_claron}
  36 +\end{figure}
  37 +
  38 +\begin{figure}[!htb]
  39 +\centering
  40 +\includegraphics[scale=0.5]{tracker_polhemus.jpg}
  41 +\caption{Rastreador Polhemus - http://polhemus.com/motion-tracking/overview/.}
  42 +\label{fig:tracker_polhemus}
  43 +\end{figure}
  44 +
  45 +\begin{figure}[!htb]
  46 +\centering
  47 +\includegraphics[scale=0.5]{nav_select_tracker_pt.png}
  48 +\caption{Menu para seleção de rastreador.}
  49 +\label{fig:nav_select_tracker}
  50 +\end{figure}
  51 +
  52 +É possível realizar a navegação com dois diferentes tipos de referência, estático e dinâmico (figura~\ref{fig:nav_menu_ref}). No modo estático as coordenadas do dispositivo de rastreamento são detectadas com apenas uma sonda. Este modo de navegação é chamado de modo de referência estática porque a cabeça dos sujeitos deve permanecer estática na posição em que foram detectados os pontos fiduciais (Mais informações na seção~\ref{sec:corregistro}).
  53 +Para evitar problemas relacionados com o movimento da cabeça, alguns dispositivos de rastreamento fornecem uma sonda de referência. A sonda de referência pode ser ligada a uma parte não móvel da cabeça, por exemplo testa, para acompanhar as translações e rotações durante o procedimento de navegação. O uso de uma sonda de referência é o chamado modo de referência dinâmica.
  54 +
  55 +\begin{figure}[!htb]
  56 +\centering
  57 +\includegraphics[scale=0.5]{nav_menu_ref.png}
  58 +\caption{Menu para seleção de referência.}
  59 +\label{fig:nav_menu_ref}
  60 +\end{figure}
  61 +
  62 +\section{Corregistro}
  63 +\label{sec:corregistro}
  64 +
  65 +O objetivo do corregistro é as coordenadas virtual (imagem) e a as coordendas física do dispositivo de rastreamento em comum. Para realizar o corregistro, o usuário deve selecionar três marcadores fiduciais na imagem, para isso primeiramente deverá ativar o recurso de \textbf{Correspondência entre as orientações axial, sagital e coronal} (ver seção~\ref{sec:corresp_all_orient}), coletar as três coordenadas fiduciais usando a sonda do dispositivo de rastreamento. Os fiduciais mais utilizados são o trago auricular esquerdo, trago auricular direito e a fossa nasal. A figura~\ref{fig:nav_selec_coord} ilustra a coleta dos pontos fiduciais. Quando é selecionado algum ponto fiducial na imagem, automaticamente é criado um marcador (esfera da cor verde) no volume, figura~\ref{fig:nav_balls_in_head}.
  66 +
  67 +\begin{figure}[!htb]
  68 +\centering
  69 +\includegraphics[scale=0.5]{nav_selec_coord_pt.png}
  70 +\caption{Botões e coordenadas para seleção de pontos fiduciais.}
  71 +\label{fig:nav_selec_coord}
  72 +\end{figure}
  73 +
  74 +As siglas dos botões para coleta dos fiduciais representam:
  75 +
  76 +\begin{itemize}
  77 + \item OEI: trago auricular esquerdo na imagem
  78 + \item ODI: trago auricular direito na imagem
  79 + \item NAI: fossa nasal na imagem
  80 + \item OER: trago auricular esquerdo no rastreador
  81 + \item OER: trago auricular direito no rastreador
  82 + \item NAR: fossa nasal esquerdo no rastreador
  83 +\end{itemize}
  84 +
  85 +\begin{figure}[!htb]
  86 +\centering
  87 +\includegraphics[scale=0.5]{nav_balls_in_head.png}
  88 +\caption{Criação de marcadores nos pontos fiduciais da imagem.}
  89 +\label{fig:nav_balls_in_head}
  90 +\end{figure}
  91 +
  92 +
  93 +\section{Erro de registro fiducial e navegação}
  94 +
  95 +Após o usuário selecionar os três pontos fiduciais na imagem e os respectivos pontos com o rastreador espacial, o próximo passo é clicar no \textbf{botão Navegar} e o procedimento de navegação será iniciado. Para pausar a navegação, basta clicar novamente no \textbf{botão Navegar}. Automaticamente após selecionado a navegação é calculado o erro de registro fiducial, conhecido como \textit{Fiducial Registration Error} (FRE). Esse erro representa a distância média quadrática do ponto fiducial na imagem com o respectivo ponto fiducial obtido após realizado o corregistro.
  96 +
  97 +Ao lado do botão de navegação, há a caixa de texto respectivo ao FRE. Se o FRE apresentar um valor alto (acima de 3 mm) a navegação não será precisa e a caixa de texto ficará vermelha, figura~\ref{fig:nav_fre_error}, recomenda-se que o corregistro seja refeito. Caso contrário, para FRE menor que 3 mm a caixa de texto fica verde, representando que a navegação terá precisão aceitável, figura~\ref{fig:nav_fre_ok}.
  98 +
  99 +\begin{figure}[!htb]
  100 +\centering
  101 +\includegraphics[scale=0.6]{nav_fre_error_pt.png}
  102 +\caption{Botão de navegação e FRE com valor elevado para navegação.}
  103 +\label{fig:nav_fre_error}
  104 +\end{figure}
  105 +
  106 +\begin{figure}[!htb]
  107 +\centering
  108 +\includegraphics[scale=0.6]{nav_fre_ok_pt.png}
  109 +\caption{Botão de navegação e FRE com valor aceitável para navegação.}
  110 +\label{fig:nav_fre_ok}
  111 +\end{figure}
  112 +
  113 +\section{Marcadores}
  114 +
  115 +Durante a navegação, é possível criar marcadores esféricos no volume 3D. Para acessar essa função, basta clicar na aba \textbf{Ferramentas extras}, figura~\ref{fig:nav_extra_tools}.
  116 +
  117 +\begin{figure}[!htb]
  118 +\centering
  119 +\includegraphics[scale=0.6]{nav_extra_tools_pt.png}
  120 +\caption{Aba para manipulação de marcadores.}
  121 +\label{fig:nav_extra_tools}
  122 +\end{figure}
  123 +
  124 +A criação de marcadores pode ser executada clicando no botão correspondente, com isso será criado um marcador na posição da cruz vermelha com as características escolhidas na aba, figura~\ref{fig:nav_extra_tools}. O número 4 representa o tamanho do raio da esfera que será criada. Ao lado do tamanho do marcador é possível definir a cor da esfera (figura~\ref{fig:nav_vol_with_markers}).
  125 +
  126 +Depois da criação é possível criar uma identificação para o marcador, para isso, deve-se clicar com o botão direto sobre o marcador desejado e selecionar \textbf{Editar ID}, figura~\ref{fig:nav_id_list_markers}, será aberto uma janela para o usuário digitar a identificação, figura~\ref{fig:nav_edit_id_markers}.
  127 +
  128 +
  129 +\begin{figure}[!htb]
  130 +\centering
  131 +\includegraphics[scale=0.4]{nav_vol_with_markers.png}
  132 +\caption{Volume com marcadores em diferentes cores.}
  133 +\label{fig:nav_vol_with_markers}
  134 +\end{figure}
  135 +
  136 +
  137 +\begin{figure}[!htb]
  138 +\centering
  139 +\includegraphics[scale=0.6]{nav_id_list_markers_pt.png}
  140 +\caption{Aba para manipulação de marcadores.}
  141 +\label{fig:nav_id_list_markers}
  142 +\end{figure}
  143 +
  144 +\begin{figure}[!htb]
  145 +\centering
  146 +\includegraphics[scale=0.6]{nav_edit_id_markers_pt.png}
  147 +\caption{Janela para editar identificação do marcador.}
  148 +\label{fig:nav_edit_id_markers}
  149 +\end{figure}
  150 +
  151 +A exportação dos marcadores é feita através do \textbf{botão salvar}, a extensão do arquivo gerado é o .mks. Essa extensão de arquivo pode ser aberta por processadores de texto como bloco de notas. O arquivo possui as coordenadas $X$, $Y$ e $Z$ seguido o código $RGB$, tamanho de marcador e a identificação. Posteriormente, esse arquivo pode ser importado através do \textbf{botão Carregar}.
  152 +
  153 +Caso o usuário desejar excluir apenas um marcador basta \textbf{selecionar} o item desejado na lista e clicar no \textbf{botão Remover}, também existe a opção de excluir todos os marcadores criados, \textbf{Deletar todos marcadores}. Além disso, pode-se ocultar/mostrar a exibição dos marcadores no volume pelo \textbf{botão ocultar/mostrar}.
  154 +
  155 +\section{Caixas de seleção, trigger externo}
  156 +
  157 +Outra maneira para criação de marcadores é a monitoração externa de trigger. Para ativa-la basta selecionar a caixa de seleção \textbf{Trigger externo}. Essa função foi desenvolvida para comunicar dispositivos EMT e criar automaticamente o marcador em posições onde os pulsos foram aplicados. No entanto, outras aplicações são possíveis de acordo com a necessidade do usuário.
  158 +A comunicação com o dispositivo externo é feita através da porta serial COM1, e basta enviar qualquer sinal do tipo RS-232 em uma velocidade \textit{baud rate} de 9600 no pino de recepção que será criado um marcador na atual posição da cruz.
  159 +
  160 +\section{Câmera do volume}
  161 +
  162 +O posicionamento da câmera do volume é atualizado automaticamente, tanto pela posição da cruz vermelha das fatias quanto pela posição da sonda durante a navegação. O usuário pode desabilitar a atualização automática e atualizar a câmera manualmente. O posicionamento será alterado caso o usuário o fizer na janela de volume. Para isso, basta desmarcar a caixa de seleção \textbf{Câmera do volume}.
... ...
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15 15 \usepackage{wallpaper}
16 16 \usepackage{subfig}
17 17 \usepackage{float}
  18 +\usepackage{esvect}
18 19  
19 20  
20 21 \hypersetup{
... ... @@ -50,6 +51,7 @@
50 51 \include{cap_visual_vol}
51 52 \include{cap_export}
52 53 \include{cap_cust}
  54 +\include{cap_nav}
53 55 \include{autores}
54 56 \end{document}
55 57  
... ...