Oberflächenbasierte Patientenregistrierung mit einem handgeführten Laserscanner
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projektes wurde ein handgeführtes System zur oberflächenbasierten Patientenregistrierung in der MKG-Chirurgie entwickelt und erfolgreich an Probanden getestet. Ein mittels optischem Trackingsystem räumlich erfasster Laserscanner bzw. Lichtschnittsensor erlaubt die intraoperative Ermittlung der Lage des Patienten. Die im Projekt durchgeführten Probandenversuche zeigen eine mittlere Genauigkeit der Registrierung in der Größenordnung von ca. 2 mm. Die hierzu notwendigen und durchgeführten Arbeiten beinhalteten die Optimierung des Handgerätes, die Integration von relativem Tracking in den Workflow um Patientenbewegung während des Scans zu beherrschen, ein intelligentes Mensch-Maschine-Interface zur intuitiven Bedienung des Systems sowie eine detaillierte Risikoanalyse. Im laufenden DFG-Projekt wurde durch die erfolgreiche interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen dem DLR und der MKG ein neues System für die markerlose Patientenregistrierung in der navigierten MKG-Chirurgie entwickelt. Nach einer umfangreichen Prüfung an Phantomen und Probanden im Rahmen dieses Projektes kann das entwickelte System in Folgeprojekten klinisch erprobt werden. Eine Erhöhung der Gesamtgenauigkeit (inkl. Trackingsystem) erscheint notwendig um weitere klinische Applikationen zu erschließen, der Einfluss von Weichgewebebewegungen auf die Genauigkeit muss analysiert werden. Das hier vorgestellte System weist durch den modularen Aufbau ideale Voraussetzung für die Anwendung in anderen chirurgischen Feldern, wie z. B. der Neurochirurgie, auf.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Oberflächenbasierte Patientenregistrierung mit einem handgeführten Laserscanner 38. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik, Ilmenau, 2004
W. Korb, T. Bodenmüller, G. Eggers, T. Ortmaier, M. Schneberger, M. Suppa, J. Wiechnik, R. Marmulla, S. Hassfeld
- Surface-based image-to-patient-registration using a hand-guided laser-range scanner system. Computer Assisted Radiology and Surgery, 18th International Congress, Chicago/USA, 2004
W. Korb, T. Bodenmüller, G. Eggers, T. Ortmaier, M. Schneberger, M. Suppa, J. Wiechnik, R. Marmulla, S. Hassfeld
- Surface-based image-to-patient-registration using a hand-guided laser-range scanner system: Computer Assisted Radiology and Surgery, Hrs. H. U. Lemke et. al., Eisevier Publ. - Amsterdam, (International Congress Series 1268), 1326, 2004
W. Korb, T. Bodenmüller, G. Eggers, T. Ortmaier, M. Schneberger, M. Suppa, J. Wiechnik, R. Marmulla, S. Hassfeld
- Planning of Workplaces with Multiple Kinematically Redundant Robots, Dissertation, Technische Universität München, 2008
R. Konietschke
- UML based modeling of medical applications workflow in maxillofacial surgery. 5. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie, Hannover, 2006
M. Toma, A. Busam, T. Ortmaier, J. Raczkowsky, C. Höpner, R. Marmulla
- Accuracy Identification of Markerless Registration with the DLR Handheld SD-Modeller in Medical Applications. 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e. V., Karlsruhe, 2007
R. Konietschke, A. Busam, T. Bodenmüller, T. Ortmaier, M. Suppa, J. Wiechnik, T. Welzel, G. Eggers, G. Hirzinger, R. Marmulla
- Accuracy Identification of Markerless Registration with the DLR Handheld SD-Modeller in Medical Applications. Tagungsband der 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e. V., Hrsg. H. Wörn et. al., Pro BUSINESS Verlag - Berlin, 101-106, 2007
R. Konietschke, A. Busam, T. Bodenmüller, T. Ortmaier, M. Suppa, J. Wiechnik, T. Welzel, G. Eggers, G. Hirzinger, R. Marmulla
- Potential, Limitations and Challenges of Markerless Registration with the DLR 30-Modeller in Medical Applications. Computer Assisted Radiology and Surgery, 21st International Congress and Exhibition, Berlin, 2007
R. Konietschke, A. Busam, T. Bodenmüller, T. Ortmaier, J. Wiechnik, M. Suppa, T. Welzel, G. Eggers, G. Hirzinger, R. Marmulla
- Potential, Limitations and Challenges of Markerless Registration with the DLR 30-Modeller in Medical Applications. Computer Assisted Radiology and Surgery, Hrsg. U. Lemke et. al., Springer - Heidelberg, 486-487, 2007
R. Konietschke, A. Busam, T. Bodenmüller, T. Ortmaier, J. Wiechnik, M. Suppa, T. Welzel, G. Eggers, G. Hirzinger, R. Marmulla
- Risikoanalyse für einen handgeführten Laserscanner zur Patientenregistrierung in der navigierten MKG-Chirurgie. 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e.V., Karlsruhe, 2007
A. Busam, M. Suppa, R. Konietschke, T. Bodenmüller, R. Boesecke, J. Wiechnik, G. Eggers, T. Ortmaier, G. Hirzinger, J. Mühling, R. Marmulla
- Risikoanalyse für einen handgeführten Laserscanner zur Patientenregistrierung in der navigierten MKG-Chirurgie. Tagungsband der 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e. V., Hrsg. H. Wörn et. al., Pro BUSINESS Verlag - Berlin, 107- 110,2007
A. Busam, M. Suppa, R. Konietschke, T. Bodenmüller, R. Boesecke, J. Wiechnik, G. Eggers, T. Ortmaier, G. Hirzinger, J. Mühling, R. Marmulla
- UML based modeling of medical applications workflow in maxillofacial surgery. QMS CURAC, 2007; 2(1):Doc03 (20070314)
M. Toma, A. Busam, T. Ortmaier, J. Raczkowsky, C. Höpner, R. Marmulla
