Entwicklung grundlegender Verfahren für den Einsatz der Time - of - Flight - Kameratechnologie in der offenen und laparoskopischen Chirurgie

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Die neuartige Time - of - Flight (ToF) - Kameratechnologie eröffnet aufgrund der Möglichkeit zur berührungs-losen, dichten und schnellen 3D - Oberflächenvermessung völlig neue Perspektiven für die computerassistierte Chirurgie. Durch Kombination von hochaufgelösten 2D - Farbbildern und korrespondierenden 3D - Distanzdaten der Szene ergibt sich eine neue intraoperative Datenlage mit immensem Potential. Im Rahmen dieses Projektes sollen (1) erstmalig grundlegende Forschungsarbeiten für den Einsatz der ToF - Technologie in der offenen und laparoskopischen Chirurgie durchgeführt werden sowie (2) die Machbarkeit ToF - gestützter Chirurgie sowohl mit normalen Kamerasystemen, als auch mit neuartigen 3D - ToF - Endoskopen anhand einer konkreten medizinischen Fragestellung - der Leberresektion - demonstriert werden. Die Resektion ist eine der primären Behandlungsformen von Lebertumoren. Da eine akkurate Schnittführung entscheidend für den Erfolg der Therapie ist, wird die Planung des Eingriffs zunehmend computergestützt durchgeführt, jedoch mangelt es noch an einer zuverlässigen Umsetzung des geplanten Schnittes. Für eine optimale Orientierung des Chirurgen während der Operation soll in diesem Projekt ein Konzept zur sicheren Übertragung einer präoperativen Planung auf den Patienten mittels ToF - Daten entwickelt werden. Dazu soll ein aus Planungsbildern generiertes Modell der Leber kontinuierlich an intraoperativ akquirierte Oberflächendaten angepasst werden, so dass Deformationen sowie Topologieveränderungen der Leber nicht nur erkannt, sondern erstmalig auch intraoperativ kompensiert werden können.