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121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

27. bis 30.04.2004, Berlin

In-vivo-Evaluation der hepatischen Gefäßsegmentierung eines 3D-Planungssystems für die in-situ-Ablation von Lebertumoren

Vortrag

  • presenting/speaker Kai Lehmann - Chirurgische Klinik und Poliklinik I, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Freie- und Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland
  • J.P. Ritz - Chirurgische Klinik und Poliklinik I, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Freie- und Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland
  • B. Frericks - Klinik und Poliklinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Freie- und Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland
  • A. Schenk - MeVis gGmbH, Universität Bremen, Bremen, Deutschland
  • V. Knappe - Institut für Biomedizinische Technik und Physik, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Freie- und Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland
  • C.T. Germer - Chirurgische Klinik und Poliklinik I, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Freie- und Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland
  • H.O. Peitgen - MeVis gGmbH, Universität Bremen, Bremen, Deutschland
  • K.J. Wolf - Klinik und Poliklinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Freie- und Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland
  • H.J. Buhr - Chirurgische Klinik und Poliklinik I, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Freie- und Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 27.-30.04.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dgch1146

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2004/04dgch541.shtml

Veröffentlicht: 7. Oktober 2004

© 2004 Lehmann et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Der onkologisch sichere Einsatz von thermischen Ablationsverfahren (laserinduzierte Thermotherapie, Radiofrequenztherapie) ist durch das Fehlen einer exakten Vorhersage und Online-Beurteilung des entstehenden Schädigungsvolumens eingeschränkt und birgt damit das Risiko lokaler Rezidive aufgrund unzureichender Überlappung von Destruktionsvolumen und Tumorvolumen. Wesentlich für die Therapieplanung ist die Kenntnis der intrahepatischen Gefäßverläufe. Ziel der vorliegenden Studie war es, ein interdisziplinär entwickeltes 3D-Planungssystem für die In-Situ-Ablation von Lebertumoren im Hinblick auf die Sementierung des intrahepatischen Gefäßsystems in-vivo zu validieren.

Material und Methoden

Die Darstellung des Gefäßbaumes erfolgte an 10 Hauschweinen (40 kg, Intubationsnarkose, Querlaparotomie). Nach operativer Darstellung der extrahepatischen Gefäßverläufe erfolgte die Implantation eines Angiographiekatherters in die Pfortader. Alle Tier erhielten eine Computertomographie (Somatom16, 1mm-Schichtdicke, Datenaquise im DICOM2-Format) mit periphervenösem Kontrastmittel (KM) sowie ein selektives portalvenöses KM-CT über den implantierten Katheter in Atemstillstand. Nach Euthanasie wurde ein Ausgusspräparat über den portalvenösen Katheter in situ hergestellt (Acrylharz Technovit 7143). Die Bilddaten wurden in das Planungssystem übernommen und der Gefäßbaum segmentiert. Die Validierung erfolgte über einen Schablonenvergleich zwischen Ausgusspräparat und der vom Computer errechneten Segmentierung.

Ergebnisse

Anhand der Ausgusspräparate konnte eine Segmenteinteilung der Schweineleber erstellt werden. Standard-CT mit periphervenöser KM-Gabe erlaubten eine Segmentierung der portalen Segmentäste bis zu den Subsegmentgefäßen 3. Ordnung. CT über den portalvenösen Katheter zeigten eine selektive und weit in die Peripherie reichende Kontrastierung. Der Schablonenvergleich zwischen Ausgusspräparaten und periphervenöser bzw. selektiver portalvenöser Segmentierung zeigte eine vollständige Übereinstimmung bis zu den Subsegmenten 1. Ordnung und eine Korrelation von 97% bis zu den Subsegmenten 2. Ordnung. Fehlerhafte Segmentierungen im Sinne von Zuordnungen benachbarter Gefäßbäume sowie Abbrüche der Segmentierung wurden nicht beobachtet.

Schlussfolgerung

1.) Zur Vorhersage von Thermoläsionen nach in-situ-Ablation wurde ein computergestütztes 3D-Planungssystem für den klinischen Einsatz entwickelt. 2.) Die dem Planungssystem zugrunde liegenden Algorithmen zur Gefäßsegmentierung führten zu einer korrekten und exakten Darstellung des intrahepatischen Gefäßverlaufes in vivo. 3.) Das hier vorgestellte Planungssystem bietet damit eine Möglichkeit zur optimierten Anwendung von thermischen Ablationsverfahren im klinischen Einsatz (gefördert durch die DFG, Ref.# GE 932/2-1).