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51. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (gmds)

10. - 14.09.2006, Leipzig

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Computerassistierte Herzchirurgie

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  • Stephan Jacobs - Heartcenter Leipzig, Leipzig

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (gmds). 51. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie. Leipzig, 10.-14.09.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. Doc06gmds044

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Published: September 1, 2006

© 2006 Jacobs.
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Einleitung

Bei der totalendoskopischen Bypassoperation (TECAB) besteht ein stark eingeschränktes Sichtfeld. Die anatomischen Strukturen können nur rein visuell identifiziert werden. Qualitative Darstellungen wie athersklerotische Plaques, Stenosen usw. (Abbildung 1 [Abb. 1]) fehlen und führen zu einer hohen Konversionsrate zur MIDCAB- Operation (ca. 30%) über eine linkslaterale Thorakotomie. Um eine bessere Orientierung zu erlangen wird eine Augmented Reality (Überlagerung angiographischer Daten mit dem endoskopischem Bild) geschaffen. Ziel war die Evaluierung dieser Navigationshilfe (Augmented Reality) in der totalendoskopischen Bypasschirurgie.

Methode

Um eine Augmented Reality zu schaffen, wird zur Datenaquisation eine Angiographie sowie ein Thorax-CT durchgeführt. Die Koronarien werden im Folgenden semi-automatisch segmentiert. Im nächsten Schritt wird durch eine 3-D Rekonstruktion ein Koronarbaum sowie ein Thorax mit segmentierten Strukturen wie die A.mammaria interna erstellt. Beide Datensätze (Angiographie und Thorax-CT) werden fusioniert. Nachdem die Patientendaten dann registriert worden sind und mit dem virtuellen Datensatz des Patienten abgeglichen wurden (robuste Registriermethode mit Landmarkmatching) kann ein Datentransfer des virtuellen Koronarbaums in Form eines intraoperativen Overlays (Abbildung 2 [Abb. 2]) erfolgen.

Ergebnis

Anhand von zwei Schweinen und dann schließlich an einem Patienten konnten wir ein Overlay des Koronarbaumes auf das endoskopische Bild mit einer geringen Abweichung (RMS Fehler von 9-15 mm) vom Ziel bei einer Totalendoskopischen Bypassoperation am kardioplegierten Herzen erreichen.

Schlussfolgerung

Ziel weiterer Studien ist eine automatische Segmentierung sowie das online-matching von virtuellem Koronarbaum und endoskopischen Bild am schlagenden Herzen sein.