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Bildanalyse und Visualisierung für die computergestützte Planung von HNO-chirurgischen Eingriffen
Ansprechpartner
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Prof. Dr. Bernhard Preim
Dipl.-Ing. Jana Dornheim
Dipl.-Ing. Christian Tietjen
Universitätsplatz 2
39016 Magdeburg
Tel.: 0391-67-18512
Fax: 0391-67-11164
Link zur Projektwebseite
Projektziele
Die präoperativ zur Verfügung stehenden bildlichen Informationen eines Patienten haben sich sprunghaft erhöht.
Die bisherigen Verfahren der Visualisierung erfüllen die Anforderungen an eine zeitnahe am chirurgischen Problem orientierte
Darstellung einer komplexen Pathologie nicht. Am Beispiel von häufig vorkommenden HNO-chirurgischen Eingriffen
sollen Verfahren zur Bildanalyse und Exploration anatomischer Strukturen entwickelt werden, um die Therapieplanung in diesen
Bereichen zu Verbessern. Methodische Schwerpunkte sind die Simulation endoskopischer Eingriffe durch eine
benutzergesteuerte Navigation, eine Computerunterstützung für die Stadieneinteilung bei Tumorerkrankungen, der Einsatz
nichtrealistischer Renderingstile un die modellbasierte Bildanalyse. Im Ergebnis der computergestützten Bildanalyse und
Visualisierung werden Bilder und Animationen erzeugt, die in der chirurgischen Ausbildung, der präoperativen Planung und der
intraoperativen Navigation eingesetzt werden. Im Bereich der Bildanalyse wurden robuste Methoden entwickelt, die bereits
erfolgreich für die Planung von 20 Halslymphknotenausräumungen eingesetzt wurden. In der zweiten Förderperiode sollen die Arbeiten
ausgebaut werden. Dabei soll die Computerunterstützung durch den verstärkten Einsatz modellbasierter Segmentierungsmethoden
effizienter werden. Der Einfluss dieser Segmentierungsmethoden auf die benötigte Zeit und die Qualität der Ergebnisse wird
systematisch untersucht. Für die Planung von Halslymphknotenausräumungen ist die Detektion und Segmentierung von vergrößerten
Lymphknoten eine Kernaufgabe. Die Visualisierungstechniken sollen verfeinert und gründlcih erprobt werden. Dabei soll zum einen
die Eignung von einzelnen bzw. kombiniert angewendeten Visualierungstechniken untersucht werden. Andererseits soll eine
Bewertung erfolgen, für welche Arten von Nasennebenhöhlenoperationen bzw. Halslymphknotenausräumungen die computergestützte
Visualisierung hilfreiche, nützliche oder gar notwendige Zusatzinformationen vermittelt, in dem Sinn, dass die chirurgische
Strategie positiv beeinflusst wird. Die Integration der entwickelten Techniken in benutzergerechte auf die jeweilige
Operation zugeschnittene Softwareassistenten ist ein wesentliches Ziel und Voraussetzung für eine klinische Bewertung. Am
Beispiel der endoskopischen Nasennebenhöhlenoperation wird erprobt, wie die Ergebnisse der Planung interoperativ für eine
verbesserte Navigation genutzt werden kann. Insbesondere soll mit geeigneten Darstellungstechniken darauf hingewiesen werden, wenn sich ein
Instrument einer zuvor identifizierten Struktur (z.B. dem Sehnerv) nähert. Die intraoperativen Visualisierungen sollen einerseits
den präoperativ generierten ähnlich sein; andererseits auf die intraoperativen Informationsbedürfnisse zugeschnitten sein.
Kooperationspartner:
Dr. Gero Strauß; Universitätsklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde/Plastische Operationen, Leipzig
Dr. Ilka Hertel; Universitätsklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde/Plastische Operationen, Leipzig
Prof. Tim Lüth, Dr. Stefan Weber; TU München, Lehrstuhl für Mikro- und Medizingerätetechnik
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