Showing papers by "Andrea Schenk published in 2003"

Intraoperative augmented reality for minimally invasive liver interventions

Abstract: Minimally invasive liver interventions demand a lot of experience due to the limited access to the field of operation. In particular, the correct placement of the trocar and the navigation within the patient's body are hampered. In this work, we present an intraoperative augmented reality system (IARS) that directly projects preoperatively planned information and structures extracted from CT data, onto the real laparoscopic video images. Our system consists of a preoperative planning tool for liver surgery and an intraoperative real time visualization component. The planning software takes into account the individual anatomy of the intrahepatic vessels and determines the vascular territories. Methods for fast segmentation of the liver parenchyma, of the intrahepatic vessels and of liver lesions are provided. In addition, very efficient algorithms for skeletonization and vascular analysis allowing the approximation of patient-individual liver vascular territories are included. The intraoperative visualization is based on a standard graphics adapter for hardware accelerated high performance direct volume rendering. The preoperative CT data is rigidly registered to the patient position by the use of fiducials that are attached to the patient's body, and anatomical landmarks in combination with an electro-magnetic navigation system. Our system was evaluated in vivo during a minimally invasive intervention simulation in a swine under anesthesia.

Visualisierungs- und Interaktionstechniken für die Planung lokaler Therapien.

Abstract: Zusammenfassung. In diesem Beitrag werden Visualisierungsund Interaktionstechniken fur die Planung lokaler Therapien beschrieben. Dazu zahlen die Planung von Resektionen, die Zugangsplanung fur minimal-invasive Therapien und die Vermessung, z.B. von Abstanden. Fur diese Interaktionen werden synchronisierte 2D-Ansichten der originalen Schichtdaten und 3D-Darstellungen der segmentierten patientenindividuellen Strukturen genutzt. Die 2D-Ansichten ermoglichen dabei eine prazise Eingabe von Einstichstellen, Resektionslinien und Vermessungspunkten. Der Vorteil der 3D-Ansichten liegt vor allem in der anschaulichen Darstellung der Ergebnisse dieser Interaktionen. Die beschriebenen Methoden sind in den Softwareassistenten INTERVENTIONPLANNER integriert, der bisher vor allem fur die Planung von Leberoperationen eingesetzt wird.

Planning of anatomical resections and in situ ablations in oncologic liver surgery

Abstract: We describe a software system that helps both to determine anatomically correct and surgically realizable resection territories and to plan minimally invasive interventions for cases that are impracticable for surgery.

Kombination von Bildanalyse und physikalischer Simulation für die Planung von Behandlungen maligner Lebertumoren mittels laserinduzierter Thermotherapie

Abstract: In-situ Ablationsverfahren wie laserinduzierte Thermotherapie (LITT) und Radiofrequenztherapie haben in der Behandlung von Lebertumoren zunehmend Verbreitung gefunden. Dennoch existieren gegenwartig keine computergestutzten Planungssysteme, welche die patientenindividuelle Anatomie berucksichtigen. Auf Basis der konkreten intrahepatischen Strukturen ist eine genauere Planung der optimalen Anzahl an Applikatoren und deren Parametrisierung insbesondere im Hinblick auf den kuhlenden Effekt von Gefasen moglich. Das vorgestellte System realisiert dieses Konzept am Beispiel der LITT, indem es geeignete Segmentierungsverfahren mit Methoden zur Berechnung der Schadensverteilung durch Applikation von Laserstrahlen Temperaturverteilung verbindet.

Segmentierung von Hepatozellulären Karzinomen mit Fuzzy-Connectedness

Abstract: Die Segmentierung von hepatozellularen Karzinomen nach Chemoembolisation stellt eine grose Herausforderung an die Bildverarbeitung dar. CT-Aufnahmen sechs Wochen nach dieser Therapie sind die Grundlage fur die angestrebte Volumetrie der Raumforderungen. In diesen Bildern stellen sich die mit Lipiodol und Mitomycin behandelten Tumore als inhomogene, kraftig kontrastierte Herde dar, wahrend gleichzeitig neue Metastasen mit nur geringer Kontrastierung entstanden sein konnen. Ein neuer, auf Basis der Fuzzy-Connectedness beruhender Algorithmus zeigt in einer ersten Studie durch seine Fahigkeit, Grauwertinformationen mit Kriterien zu lokalen Zusammenhangen zu kombinieren, gute Ergebnisse. Vergleiche mit dem Goldstandard, der manuellen Kontureinzeichnung auf Schichten, zeigen eine Ubereinstimmung in der Grosenordnung der Interobserver-Variabilitat. Wesentliches Merkmal des neuen Verfahrens ist die stark erhohte Reproduzierbarkeit, sowohl zwischen verschiedenen Benutzern als auch zwischen mehreren Segmentierungen eines Anwenders. Dies, zusammen mit der kurzeren Interaktionszeit macht das Verfahren anwendbar fur die klinische Routine.