3D Ultraschallbasierte Navigation mit kontinuierlichem Deformationsausgleich mittels elektromagnetischem Tracking zur präzisen Resektion von Lebertumoren

• Applicants: Dr.-Ing. Timo Krüger; Professor Dr. Peter Michael Schlag
• Subject Area: General and Visceral Surgery
• Term: from 2008 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 61498686

Intraoperative Navigationssysteme können den Chirurgen bei der präzisen und zuverlässigen Umsetzung geplanter Eingriffe unterstützen und sind bei einigen chirurgischen Eingriffen mittlerweile fester Bestandteil der klinischen Routine. Konventionelle Navigationssysteme basieren auf der Annahme, dass sich anatomische Strukturen während der chirurgischen Intervention nicht deformieren. Bisher wird bei diesen Systemen die präoperative Bildgebung als Datengrundlage als ausreichend angesehen. Im Gegensatz zu rigidem knöchernem Gewebe wird die präzise Navigation von chirurgischen Instrumenten bei leicht verformbarem Gewebe wie z.B. der Leber deutlich erschwert. Es ist eine ständige Nachregistrierung erforderlich, welche den OP Ablauf stört. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Assistenzsystems für die onkologische Leberchirurgie, das Deformationen auch während der OP kompensieren kann. Dabei erfolgt die Kompensation (Nachregistrierung) nicht nur durch wiederholte Aufnahme von 3D Ultraschalldaten (iterative Navigation), sondern durch kontinuierliche Erfassung der Leberform. Hierzu sollen Lokalisationssensoren auf Basis eines elektromagnetischen Trackingsystems entwickelt werden, die direkt im Lebergewebe verankert werden können. Aus der Bewegung mehrerer solcher Sensoren können während der OP kontinuierlich Deformationen des Gewebes berechnet werden. Eine frühzeitige klinische Evaluierung und Verbesserung des Systems soll durch eine stufenweise Entwicklung ermöglicht werden.

• DFG Programme: Research Grants