Organmodelle im OP-Saal live anpassen

Mit einem neuen Rechenverfahren übertragen Nachwuchswissenschaftler des KIT Organverformungen während computergestützter Operationen auf die zugrundeliegenden Modelle.

Das unverformte Lebermodell (rot) passt sich an das verformte Oberflächenprofil (blau) an (Grafik: Dr. Stefanie Speidel, KIT, in Medical Physics, 41).

Bei minimalinvasiven Operationen muss ein Chirurg auf die Informationen am Bildschirm vertrauen: Wo sich ein Tumor befindet und wo sensible Gefäße, zeigt ihm ein virtuelles 3-D-Modell des entsprechenden Organs. Weiches Gewebe, wie das der Leber, verformt sich allerdings beim Atmen oder wenn das Skalpell ansetzt. Endoskopische Kameras erfassen live, wie sich die Oberfläche dabei verändert – nicht aber wie beispielsweise ein tieferliegender Tumor. Nachwuchswissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun eine echtzeitfähige Rechenmethode entwickelt, die das virtuelle Organ an das verformte Oberflächenprofil anpasst.

Anhand computertomographischer Bilddaten erzeugen die Wissenschaftler vor der Operation ein virtuelles 3-D-Modell des betreffenden Organs samt Tumor. Während der Operation tasten Kameras die Oberfläche des Organs ab und erstellen eine starre Profilmaske. An diesen virtuellen Abdruck soll sich das 3-D-Modell dann anschmiegen – ähnlich wie Wackelpudding an eine Form.

Weiterführende Informationen in der vollständigen Pressemitteilung sowie in einem Video.

lcp, 17.12.2014