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@@ -20,8 +20,31 @@ Fábio de Souza Azevedo | @@ -20,8 +20,31 @@ Fábio de Souza Azevedo | ||
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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 | Jorge Vicente Lopes da Silva | 45 | Jorge Vicente Lopes da Silva |
24 | 46 | ||
25 | 47 | ||
26 | \href{mailto:jorge.silva@cti.gov.br}{jorge.silva@cti.gov.br} | 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. | @@ -88,6 +88,7 @@ coronal. | ||
88 | 88 | ||
89 | 89 | ||
90 | \section{Correspondência entre as orientações axial, sagital e coronal} | 90 | \section{Correspondência entre as orientações axial, sagital e coronal} |
91 | +\label{sec:corresp_all_orient} | ||
91 | 92 | ||
92 | Para saber qual o ponto comum das imagens nas diferentes orientações, basta acionar o | 93 | Para saber qual o ponto comum das imagens nas diferentes orientações, basta acionar o |
93 | recurso "Cruz de interseção de fatias" pelo ícone de atalho localizado na barra de ferramentas. | 94 | recurso "Cruz de interseção de fatias" pelo ícone de atalho localizado na barra de ferramentas. |
@@ -0,0 +1,162 @@ | @@ -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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@@ -15,6 +15,7 @@ | @@ -15,6 +15,7 @@ | ||
15 | \usepackage{wallpaper} | 15 | \usepackage{wallpaper} |
16 | \usepackage{subfig} | 16 | \usepackage{subfig} |
17 | \usepackage{float} | 17 | \usepackage{float} |
18 | +\usepackage{esvect} | ||
18 | 19 | ||
19 | 20 | ||
20 | \hypersetup{ | 21 | \hypersetup{ |
@@ -50,6 +51,7 @@ | @@ -50,6 +51,7 @@ | ||
50 | \include{cap_visual_vol} | 51 | \include{cap_visual_vol} |
51 | \include{cap_export} | 52 | \include{cap_export} |
52 | \include{cap_cust} | 53 | \include{cap_cust} |
54 | +\include{cap_nav} | ||
53 | \include{autores} | 55 | \include{autores} |
54 | \end{document} | 56 | \end{document} |
55 | 57 |