Um gastroskopische Untersuchungen zu erleichtern und die Möglichkeiten zur Bilddokumentation der Speiseröhre zu verbessern, wurde am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS eine Methode entwickelt, mit der sich auf Basis von endoskopischen Videodaten sowohl zweidimensionale Panoramaansichten als auch eine 3D-Rekonstruktion der Speiseröhre erstellen lassen. Als Eingabedaten dienen Videoaufnahmen von der Speiseröhre, die entstehen, während das Endoskop mit konstanter Geschwindigkeit aus dem Magen nach oben gezogen wird (vgl. Abb. 1a). Die »TubeStitcher«-Software verwandelt diese Sequenzen einzelbildweise in eine zweidimensionale, statische Panoramadarstellung der Speiseröhrenwand – etwa, als würde eine Papierrolle aufgeschnitten und flachgedrückt.
In der so erzeugten Ansicht wird jede Bildzeile einer Gruppe von Pixeln zugeordnet, die eine Stelle in der Speiseröhrenwand zu einem bestimmten Zeitpunkt abbildet.Während das Endoskop nach oben gezogen wird, verwandelt sich mit jedem Einzelbild eine weitere Gruppe solcher Pixel in eine neue Bildzeile im Panoramabild. Dabei werden die Bildzeilen automatisch sinnvoll angeordnet; d.h., Zeilen am unteren Bildrand entsprechen Einzelbildern vom unteren Ende der Speiseröhre und Zeilen am oberen Bildrand entsprechen Einzelbildern von Stellen in der Nähe des Kehlkopfs (vgl. Abb. 1b).
Sobald aus den Videodaten ein solches Panoramabild erstellt worden ist, ergibt sich ein völlig neuer Blick auf die Wand der Speiseröhre, denn das Bild ist nun flach und damit schnell und mühelos überschaubar, ähnlich einer Landkarte. Dargestellte Läsionen können interaktiv markiert und annotiert werden. Mit einem solchen Querverweis versehen, lassen sie sich in einem neuen Fenster leicht an der entsprechenden Stelle im unbearbeiteten, ursprünglichen Videomaterial auffinden (vgl. Abb. 2). Diese Funktion ermöglicht dem Betrachter einen unkomplizierten Wechsel zwischen der Panoramadarstellung und den ursprünglichen Videoaufnahmen. Bildzeilen im Panorama werden digital mit den jeweils zugrunde liegenden Pixelgruppen und Einzelbildern im Endoskopievideo verknüpft. Darüber hinaus kann ausgehend vom zweidimensionalen Panoramabild auch eine annähernde 3D-Rekonstruktion der Speiseröhrenwand erstellt werden (vgl. Abb. 3). Diese Rekonstruktion, die den Innenraum der untersuchten Speiseröhre wiedergibt, kann anschließend interaktiv bewegt und untersucht werden. Es ergeben sich völlig neue, interaktive Möglichkeiten, die Speiseröhre in Augenschein zu nehmen und klinisch zu beurteilen.