MISS

Minimal Invasive Smart Suture.

Interaktive Registrierung und Visualisierung kardiologischer Video- und Angiographieaufnahmen

Eine präoperative Planung bei chirurgischen Eingriffen ist inzwischen gängige klinische Praxis. Verschiedenste Bildmodalitäten werden eingesetzt, um den Eingriff vorzubereiten und den Chirurgen bei der Orientierung im Operationsgebiet zu unterstützen.

Im Falle eines Koronararterien-Bypasses besteht die gängige präoperative Untersuchung und Planung aus einer Herzkatheteruntersuchung. Defizite bestehen jedoch nach wie vor hinsichtlich der direkten Nutzung der Planungsdaten im Operationssaal am offenen Herzen. Hier muss der Chirurg die Transferleistung von präoperativen Bilddaten auf die aktuelle Operationssituation selbst übernehmen. Dies ist in vielen Fällen ausreichend und mangels besserer Methoden gängige Praxis, allerdings wäre eine erweiterte Unterstützung in komplexen Szenarien äußerst hilfreich.

Im Kontext des Projekts »MISS« (»Minimal Invasive Smart Suture«) wurde am Fraunhofer IIS ein Ansatz entwickelt, durch den präoperative Bilder und Planungsdaten während des Eingriffs am Operationsgebiet verfügbar gemacht werden können.

Erweiterte Visualisierung und Augmentierung in der Herzchirurgie

MISS – Interaktive Registrierung und Visualisierung kardiologischer Video- und Angiographieaufnahmen
© Foto Fraunhofer IIS

MISS – Abb. 1

Overlay
© Foto Fraunhofer IIS

MISS – Abb. 2

Eine Videoansicht des Organs, in dem Beispielszenario das Herz, wird während der Operation aufgezeichnet und mit präoperativ erfassten Angiographieaufnahmen des Patienten überlagert.

Basierend auf durch den Chirurgen interaktiv gesetzten Punktkorrespondenzen in beiden Bildmodalitäten (vgl. Abb. 1) wird eine Landmarken-basierte Bildregistrierung berechnet, um präoperative Bilder auf die aktuelle Ansicht abzubilden (vgl. Abb. 2).

Aufgrund der Bewegungen des schlagenden Herzens, der Atmung und des Eingriffes können die verfolgten Landmarken im Videobild ungültig werden.

Um diesem Problem zu begegnen und eine kontinuierliche Interaktion zu vermeiden, werden die Landmarken so lange automatisch verfolgt bis die Szenerie zu sehr verändert ist und keine Verfolgung mehr möglich ist.

Als Ergebnis dieses Projekts wurde ein interaktives Werkzeug entwickelt, das eine erweiterte Visualisierung und Augmentierung in der Herzchirurgie ermöglicht und den Chirurgen in seiner Orientierung unterstützt.

Das Werkzeug kann für alternative Szenarien mit ähnlichen Randbedingungen angewendet werden.

Literatur

  • Wittenberg, T.; Drechsler, K.; Kaltenbacher, D.; Friedl, S.; Reis, C.; Sakas, G.; Stallkamp, J.; Rotinat, C.; Perrot, Y.; Kondruweit, M.: MISS Heart: Assisting systems for Minimal Invasive Smart Suturing (MISS). In: Cardiac Surgery - A Conceptually Closed Loop Approach. In: Doessel, O.; Schlegel, W. C. (Eds): Proc's World Congress on Medical Physics & Biomedical Engineering 2009, Vol. 25/IV of IFMBE Proc's, S. 445-448. Springer, Heidelberg, 2009.
  • Friedl, S.; Wittenberg, T.; Kondruweit, M.: Interactive Registration and Visualization of Cardiac Video and Angiography. In: Doessel, O.; Schlegel, W. C. (Eds): Proc's World Congress on Medical Physics & Biomedical Engineering 2009, Vol. 25/IV of IFMBE Proc's, S. 468-471. Springer, Heidelberg, 2009.

Weitere Informationen

Broschüre

Medizinische Bildverarbeitung

Download

Hier finden Sie alle Dokumente wie Application Notes, Produktblätter, Broschüren und Flyer sowie Videos zum Download.