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TU München - Lehrstuhl für Mikro- und Medizingerätetechnik
Technische Universität München

Teilprojekt: PNT-2 Bildgestützte Navigation in der offenen Chirurgie
 
Ansprechpartner:
Prof. Dr.
Tim C. Lüth
T.: 089 / 289 151 - 94
Adresse:
TU München
Lehrstuhl für Mikro- und Medizingerätetechnik
Boltzmannstr. 15, Geb. 1
85748 Garching
www.mimed.de

 
Zielsetzung / Entwicklungsaufgaben

Im Projektmodul Chirurgieassistent wird eine klinisch einsetzbare Navigationsunterstützung entwickelt, die Mediziner bei einer optimalen Umsetzung der Therapieplanung und der Durchführung von offenen leberchirurgischen Eingriffen unterstützt. Das Assistenzsystem zur Navigation in der offenen Leberchirurgie stellt dazu folgende Funktionalitäten zur Verfügung:

Navigierte und situsnahe Visualisierung von Bild- und Planungsdaten:
Die während eines leberchirurgischen Eingriffs zur Verfügung stehenden prä- und intraoperativen Bildmodalitäten und Planungsinformationen werden auf neuartigen Darstellungssystemen und Bildschirmen direkt am Situs abgebildet. Dazu wird ein kompakter Bildbetrachter realisiert, der direkt innerhalb des sterilen Situs eingesetzt wird. Der Operateur hat die Möglichkeit, die angezeigten präoperativen Planungs- und intraoperativen Ultraschallbilddaten in verschiedenen Darstellungsmodi zu betrachten. Ausgehend vom Prinzip der navigierten Bildbetrachtung werden innovative Formen und Systeme zur Darstellung untersucht und realisiert.

a) b)
Abbildung: Erste klinische Einsätze von im SOMIT-FUSION Projekt bereits realisierten Assistenzsystemen in der hepatobiliären Chirurgie (hier an der Charité Universitätsmedizin Berlin, Prof. Neuhaus, © MiMed 2005).


Navigation von Instrumenten:
Die Positionen der verwendeten chirurgischen Instrumente (CUSA-Dissektor, WaterJet, Laserskalpelle, Ultraschallsonden etc.) werden relativ zur Patientenanatomie gemessen. Die Positionen der Instrumente sind in den intraoperativ aufgezeichneten Ultraschallbilddaten und nach einer Registrierung auch mit den präoperativen Planungsdaten darstellbar. Dem Operateur werden somit die Instrumentenpositionen relativ zu den realen anatomischen Strukturen (Lebersegmente, Tumor) und den Planungszielen (Resektionsgrenzen, Gefäßtrennungen) vermittelt. Der Operateur ist in der Lage, die Planung optimal am Situs umzusetzen, dabei Risiken für den Patienten zu verringern und die erreichbare Behandlungsqualität zu maximieren.

Navigated Control – Leistungssteuerung aktiver chirurgischer Instrumente:
Neben der Darstellung der Positionen von Instrumenten in den aufgezeichneten Bild- und Planungsdaten besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit von der Position einer Instrumentenspitze, relativ zur Patientenanatomie auch die Leistungszufuhr für diese Instrumente zu steuern. Alle eingesetzten aktiven chirurgischen Instrumente können auf diese Weise in ihrer Leistung gesteuert werden. Das Steuersystem übernimmt dabei die Abschaltung der Leistung, sobald sich das jeweilige Instrument einer sensiblen Struktur nähert oder sich unzulässig weit von der Lokalität einer geplanten chirurgischen Handlung entfernt. Diese Funktion minimiert die Gefahr unbeabsichtigter chirurgischer Handgriffe bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Genauigkeit des Eingriffs.
 
Problemlösungen / Anwendungsnutzen

Die konzipierten und realisierten Assistenzsysteme werden unter den Randbedingungen einer einfachen Integrierbarkeit in die klinische Routine, der Beachtung des medizinisch relevanten Funktionsspektrums und einer ständig begleitenden Evaluierung durch die Partner des Teilprojektes Medizin realisiert.
Ziel sind Systeme, die sich den standardisierten klinischen Abläufe optimal anpassen und die Eingriffsdurchführung nicht ändert.

 
 
Termine
14.03 2010 BVM 2010 - Bildverarbeitung für die Medizin
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