Bildbasierte prä- und intraoperative Risikoanalyse für die Neurochirurgie

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Moderne bildgebende Verfahren in Kombination mit Methoden der Neuronavigation haben dazu geführt, dass die Sicherheit und Zuverlässigkeit neurochirurgischer Eingriffe zugenommen hat. Neben den relevanten kortikalen Arealen müssen auch die zugehörigen Faserbahnen zur Vermeidung neurologischer Defizite geschont werden. Allerdings liefern die derzeit verfügbaren Methoden keine zuverlässige und exakte Abbildung der tatsächlichen Faserbahngrenzen. Messfehler und Ungenauigkeiten, vor allem durch physikalische Phänomene wie limitierte Auflösung, Rauschen oder Verzerrungen verursacht, führen zu fehlerhaften Darstellungen mit fehlenden, verschobenen und ausgedünnten Faserbahnen. Das grundlegende Ziel dieses Antrags ist es, wichtige Faserbahnen als zentrale Risikostrukturen zuverlässig abzubilden, so dass das Operationsrisiko weiter verringert und letztendlich die Patientensicherheit erhöht werden kann. Dazu sollen Algorithmen, Softwarephantome und entsprechende Softwareassistenten entwickelt werden, welche die Qualität der zu Grunde liegenden DTI-Daten und des sog. Fiber-Trackings quantifizieren und sicherstellen können. Ermittelte Restunsicherheiten, die nicht vermieden werden können, sollen dem Operateur mittels individuell, lokal adaptierter Konfidenzhüllen zugänglich gemacht werden. Im Gegensatz zu bestehenden Verfahren sollen hier die Unsicherheiten erstmals über die gesamte Messstrecke von der Bildgebung beginnend bis hin zur OP-Integration abgedeckt werden. Schließlich sollen alle Arbeitsschritte in einer kohärenten Bildgebungs- und Analysepipeline vereint werden.