MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt B
Funktionelle und Strukturelle Genomforschung
[2] Vetter, M., Hassenpflug, P., Glombitza, G., Wolf, I., Meinzer,
H.-P.: Method, device and navigation aid for navigation during
medical interventions. International Patent PCT/DE01/03971X,
Munich
Computer-gestützte Navigation für die
onkologische Leberchirurgie
M. Vetter, P. Haßenpflug, H.-P. Meinzer
In Zusammenarbeit mit: PD Dr. W. Uhl, Prof. Dr. M. W. Büchler,
Chirurgische Klinik, Univ. Heidelberg. L. Grenacher, G. M. Richter,
Abt. Radiodiagnostik, Univ. Heidelberg.
Die computergestützte Navigation soll durch die Kombination
aus präoperativer Operationsplanung und intraoperativer
Bildgebung auch bei onkologischen Resektionen der
Leber ermöglicht werden. Zielsetzung des Projektes ist die
Unterstützung des Chirurgen durch eine Bildgestützte
Instrumentennavigation bei Tumorresektionen in der Leber
und bei Leber-Lebendspenden.
Zu Beginn des Projektes wurde eine Systemanalyse der
klinischen Abläufe und medizinischen Erfordernisse durchgeführt.
Die schritthaltende Organregistrierung ist aufgrund
von Verformungen und Topologieveränderungen der Leber
wie sie bei chirurgischen Resektionen auftreten, die
Grundlage für die Instrumentennavigation in der Leberchirurgie.
Anhand zweier Schlüsselexperimenten wurden neue Verfahren
zur Organregistrierung untersucht, die eine schritthaltende
Registrierung der Leber erstmalig auch während
der chirurgischen Resektion ermöglichen sollen. Die neuen
Verfahren zur gefäßbasierten Registrierung und Aufrechterhaltung
des initial hergestellten Registrierungszustands
mittels Navigationshilfen wurden international patentrechtlich
geschützt [1,2].
Zur Lagebestimmung des Organs wird intraoperative ein
Ultraschalldatensatz aufgenommen und mit präoperativen
aufgenommenen CT-Daten registriert [3,4]. Die Registrierung
der Leber wird durch Navigationshilfen aufrecht erhalten.
Diese werden während der Operation in die Leber
eingebracht und ermitteln die Parameter für eine modellbasierte
Deformations- und Lagebestimmung [5].
Die Komponenten zur Echtzeit Lage und Deformationsbestimmung
wurden anhand eines Leberphantoms bestehend
aus Silikon und 1000 Fiducials evaluiert und in den
Prototyp ARION (Augmented-Reality for Intra-Operative
Navigation) integriert [4]. ARION ermöglicht mittels eines
autostereoskopischen Displays die räumliche Darstellung des
chirurgischen Instruments in Relation zu intrahepatischen
Strukturen wie Gefäße und Tumoren [6].
Publikationen (* = externer Koautor)
[1] Vetter, M., Hassenpflug, P., Glombitza, G., Wolf, I., Meinzer,
H.-P.: Method, device and navigation aid for navigation during
medical interventions. International Patent PCT/DE01/03971X,
Munich
[2] Glombitza, G., Vetter, M., Hassenpflug, P., Cárdenas, C.,
Thorn, M., Wolf, I., Braun, V., Giess, C., Evers, H., *Lamadé, W.,
Meinzer, H.-P.: Method and device for navigation during medical
interventions or for localizing a non- osseous structure. International
Patent PCT/DE01/03972, Munich
[3] *Lamadé, W., Vetter, M., Hassenpflug, P., Thorn, M., Meinzer,
H., Herfarth, C.J.: Navigation and image-guided HBP surgery: a
review and preview. Hepatobiliary Pancreat Surg, 9:592–9
Abteilung B010
Medizinische und Biologische Informatik
[4] Hassenpflug, P., Schöbinger, M., Vetter, M., Ludwig, R., Wolf,
I., Thorn, M., *Grenacher, L., *Richter, G., *Uhl, W., *Büchler,
M., Meinzer, H.-P.: Generation of attributed relational vessel
graphs from three-dimensional freehand ultrasound for intraoperative
registration in image-guided liver surgery. Proceedings
SPIE Conference Medical Imaging, San Diego, CA, USA, 5029-24
[5] Vetter, M., Wolf, I., Hassenpflug, P., Hastenteufel, M.,
Ludwig, R., *Grenacher, L., *Richter, G., *Uhl, W., *Büchler, M.,
Meinzer, H.-P.: Navigation aids and Real-time deformation modeling
for open liver surgery. Proceedings SPIE Conference Medical
Imaging, San Diego, CA, USA, 5029-6
[6] Vetter, M., Hassenpflug, P., Thorn, M., Cárdenas, C.,
*Grenacher, L., *Richter, G.-M., *Lamadé, W., Herfarth, C.,
Meinzer, H.-P.: Superiority of autostereoscopic visualization for
image-guided navigation in liver surgery. Proceedings SPIE Conference
Medical Imaging, San Diego, CA, USA, 2002, Vol. 4681.
[7] Hassenpflug, P., Vetter, M., Schneberger, M., Liebler, T.,
Thorn, M., *Richter, G.-M., *Lamadé, W., *Büchler, M.-W.,
Meinzer, H.-P.: Accuracy of Magnetic Tracking for Image-Guided
Navigation in Liver Surgery. In: Medicine Meets Virtual Reality
Conference, Newport Beach, CA, USA, 2002, Vol. 02/10, 77-80.
Klinische Integration und
Telematik-Anwendungen
U. Engelmann, A. Schröter, T. Schweitzer, H. Münch,
R. Hussein, H.-P. Meinzer
In Zusammenarbeit mit: Klinikum Nord Nürnberg, Clinica Femenia,
Palma de Mallorca, Spanien, Sanatorio del Rosario, Madrid,
Spanien, Fa. Pointercom, Rom, Italien, Fa. Matla, Madrid,
Spanien, Fa. Sirius, Brüssel, Belgien, Fa. Systemas Espertos,
Madrid, Spanien, Universität Avignon, Frankreich, Polytechnical
University Madrid, Spanien, E. Borälv, University Uppsala,
Schweden, Steinbeis-Transferzentrum Medizinische Informatik
(STZ-MI), Heidelberg.
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
Die Forschung auf dem Gebiet der medizinischen Bildanalyse
kann nicht nur Selbstzweck sein. Die Ergebnisse sollen
entsprechend der Philosophie unserer Abteilung auch den
Weg zum Arzt und Patienten finden. Daher wurde Anfang
der 90er Jahre der Aspekt der klinischen Integration von
Telematik-Anwendungen als Schwerpunktthema dieser
Arbeitsgruppe gewählt. In EU-geförderten Projekten der
Gruppe wurden und werden technologische Grundlagen
für Informationssysteme gelegt, mit denen die Erstellung
und der Betrieb von klinischen Informationssystemen erleichtert
wird. Diese werden nun in Telematik-Anwendungen
(mit Schwerpunkt Teleradiologie) integriert und dienen
als Plattform für die in unserer Abteilung entwickelten
Prototypen für innovative Methoden der medizinischen Bildanalyse.
Damit wird nicht nur der Datenaustausch mit klinischen
Partnern erleichtert, sondern auch die Evaluation
von neuen Methoden in der Klinik ermöglicht.
Das wichtigste Konzept ist hierbei die nachträgliche Erweiterungsfähigkeit
von fertigen Programmen. In unserer Abteilung
wurde ein sog. PlugIn-Mechanismus konzipiert, der
den Zusatzmodulen den Datenaustausch und die nahtlose
Integration in eine radiologische Workstation erlaubt. Dieser
Mechanismus ist ein Schlüsselelement, um zukünftig
Entwicklungen aus der Grundlagenforschung, wie zum
Beispiel Operationsplanungssysteme, schnell und ohne viel
Aufwand in die Klinik zu integrieren.
Es ist und kann nicht Aufgabe einer Großforschungseinrichtung
sein, Software auf Produktniveau in der wissenschaftlichen
Umgebung zu entwickeln, bei Anwendern einzuführen
und in der Routine zu pflegen. Daher wurde aus
der Abteilung eine Technologietransfer-Firma ausgegründet:
Das Steinbeis-Transferzentrum Medizinische Informa-