Fusion medizinischer Videobilder mit tomographischen Volumendaten

(01.01.2000 - 31.12.2002)

Der Einsatz von minimal invasiven Operationsmethoden gewinnt u. a. durch die kurzen Genesungszeiten der Patienten immer mehr an Bedeutung. Für den Chirurgen bedeutet dies jedoch u.a. eine Eingrenzung des Sichtbereiches während der Operation, da das Operationsfeld nun durch kleine Optiken des Laparoskops mit Hilfe eines Monitors dargestellt wird. Bei Anwendungen im abdominalen Körperbereich, wie z. B. bei der laparoskopischen Cholecystectomie, chirurgischen Eingriffen bei bestehendem Leber- oder Pankreaskarzinom oder bei Untersuchungen der umgebenden Lymphknoten, treten jedoch zusätzlich Faktoren auf, die das laparoskopische Videobild beim Eingriff des Chirurgen negativ beeinflussen. So beschränkt Gewebe um den medizinischen Prozeß ebenso die Sicht, wie die durch den Trokar eingeführten Instrumente, die z. B. zum Entfernen von Gewebe eingesetzt werden.


Um Lösungen für die genannten Beeinträchtigungen zu entwickeln, wird in Kooperation mit Siemens Medical Solutions versucht, durch Einsatz eines "Augmented Reality Systems" dem Chirurgen die schwer zu erkennenden Organe oder Geweberegionen, die während des Eingriffs im Interesse stehen, mit Hilfe von modernen Visualierungsmethoden sichtbar zu machen (Image Guided Surgery). Realisiert wird dies durch Überlagerung des realen laparoskopische Videobildes mit den prä-operativ gewonnenen Informationen (CT, MR). Dabei besteht das entwickelte System im wesentlichen aus einem nahezu echtzeitfähigen Volume-Rendering-System, zum anderen aus einem Navigationssystem, dessen Sensor am Laparoskop befestigt ist, um die zu visualisierenden Organe aus der korrekten Blickrichtung darstellen zu können.
Ausserdem werden Ansätze zur Kompensation von Gewebedeformationen bei der Registrierung untersucht.