Ultraschallbasierte Navigation für die minimalinvasive onkologische Nieren- und Leberchirurgie:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
München
Dr. Hut
2013
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
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| Umfang: | VIII, 262 S. Ill., graph. Darst. 240 mm x 170 mm, 678 g |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
1. BEDEUTUNG DER MINIMALINVASIVEN ONKOLOGISCHEN WEICHTEILCHIRURGIE 1
1.1. POSITIVE ASPEKTE FUER DEN PATIENTEN 1
1.2. NEGATIVE ASPEKTE FUER DEN CHIRURGEN 3
1.2.1. VISUELLE BEEINTRAECHTIGUNGEN 3
1.2.2. HAPTISCHE BEEINTRAECHTIGUNGEN 4
1.2.3. LOKALISATION DER ZIELSTRUKTUR 5
2. WISSENSCHAFTLICHER BEITRAG ZUR INTRAOPERATIVEN NAVIGATION 7
2.1. DATENGENERIERUNG 10
2.2. SEGMENTIERUNG 10
2.3. REGISTRIERUNG 12
2.4. REGMENTATION 13
2.5. TRACKING 14
2.6. VISUALISIERUNG 15
3. GEFAESSSEGMENTIERUNG AUS ULTRASCHALLBILDDATEN 17
3.1. STAND DER TECHNIK 18
3.1.1. GLIEDERUNG DER SEGMENTIERUNGSVERFAHREN 18
3.1.2. TAXONOMIE 19
3.1.3. TUBULAERE STRUKTUREN/GEFAESSARTIGKEIT 23
3.1.4. SCHWELLWERTVERFAHREN/REGION GROWING 25
3.1.5. MODELLBASIERTE/LEVEL-SET-METHODEN 27
3.1.6. CENTERLINEBASIERTE VERFAHREN 28
. 3.1.7. KUENSTLICHE INTELLIGENZ 30
3.1.8. HYBRIDE 30
3.1.9. FAZIT 30
3.2. ENTWICKELTE SEGMENTIERUNGSMETHODEN 31
3.2.1. B-MODE-BILDDATEN 32
3.2.2. POWER-DOPPLER-BILDDATEN 38
3.2.3. KOMBINIERTE SEGMENTIERUNG 44
3.3. ERGEBNISSE 48
3.3.1. EIGENSCHAFTEN DER BILDDATEN 48
3.3.2. B-MODE-BILDDATEN 48
3.3.3. POWER-DOPPLER-BILDDATEN 49
3.3.4. KOMBINIERTE SEGMENTIERUNG 51
4. REGISTRIERUNG VON ULTRASCHALL- UND CT-BILDDATEN 53
4.1. STAND DER TECHNIK 53
4.1.1. GLIEDERUNG DER REGISTRIERUNGSVERFAHREN . . . 54
4.1.2. TAXONOMIE 54
4.1.3. BILDBASIERT 58
V
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INHALTSVERZEICHNIS
4.1.4. LANDMARKENBASIERT 60
4.1.5. MODELLBASIERT 62
4.1.6. HYBRID 62
4.1.7. FAZIT 64
4.2. ENTWICKELTE REGISTRIERUNGSMETHODEN 66
4.2.1. BILDBASIERTE REGISTRIERUNG DER NIERE 66
4.2.1.1. REGISTRIERBARKEIT VON ELASTOGRAPHIE UND CT 67
4.2.1.2. METRIK 69
4.2.1.3. OPTIMIERUNG 70
4.2.2. GEFAESSBASIERTE REGISTRIERUNG DER LEBER 71
4.2.2.1. LANDMARKENGENERIERUNG 73
4.2.2.2. INITIALE REGISTRIERUNG 75
4.2.2.3. GRAPH MATCHING 76
4.2.2.4. RIGIDE REGISTRIERUNG 80
4.2.2.5. VERFEINERUNG DER LANDMARKEN 82
4.2.2.6. DEFORMIERBARE REGISTRIERUNG 92
4.3. INTEGRATION FUER DIE PERKUTANE LEBERINTERVENTION - LIVERLAB 97
4.4. ERGEBNISSE 101
4.4.1. BILDBASIERTE REGISTRIERUNG: B-MODE VS. ELASTOGRAPHIE 101
4.4.1.1. PHANTOME FUER DIE BILDGEBUNG UND DATENGENERIERUNG 101
4.4.1.2. BILDGEBUNG 101
4.4.1.3. METRIK UND OPTIMIERUNG 103
4.4.1.4. EXPERIMENTE UND ERGEBNISSE 103
4.4.1.5. FAZIT ZUR BILDBASIERTEN REGISTRIERUNG 108
4.4.2. GEFAESSBASIERTE REGISTRIERUNG 112
4.4.2.1. RIGIDE REGISTRIERUNG 113
4.4.2.2. VERFEINERUNG DER LANDMARKEN 116
4.4.2.3. DEFORMIERBARE REGISTRIERUNG 122
4.4.2.4. FAZIT ZUR GEFAESSBASIERTEN REGISTRIERUNG 123
5. REGMENTATION 129
5.1. STAND DER TECHNIK 129
5.2. REGMENTATION FUER DIE GEFAESSSEGMENTIERUNG 129
5.2.1. ERZEUGUNG DES
MASKENBILDES 130
5.2.2. HERVORHEBUNG DER ULTRASCHALL-VESSELNESS 134
5.2.3. VERBESSERTE GEFAESSSEGMENTIERUNG 134
5.2.4. ARTEFAKTBEREINIGUNG 137
5.2.5. KORREKTUR DER GEFAESSDURCHMESSER 137
5.3. ERGEBNISSE 139
5.3.1. VORTEILE DURCH DIE VERBESSERTE
GEFAESSSEGMENTIERUNG 139
5.3.1.1. STEIGERUNG DER SEGMENTIERTEN GEFAESSLAENGE 139
5.3.1.2. STEIGERUNG DES SEGMENTIERTEN GEFAESSVOLUMENS 141
5.3.1.3. STEIGERUNG DER ANZAHL KORRESPONDIERENDER LANDMARKEN 144
5.3.2. LIMITIERUNGEN DES ENTWICKELTEN ANSATZES 145
5.3.2.1. ABHAENGIGKEIT VON DER REGISTRIERUNGSQUALITAET 145
5.3.2.2. QUALITAET DER GEFAESSMITTELLINIEN 145
5.3.2.3. UNZUREICHENDE SEGMENTIERUNG GROSSER ULTRASCHALLGEFAESSE 145
5.3.2.4. UEBERSEGMENTIERUNG VON GEFAESSEN 146
5.3.2.5. ABHAENGIGKEIT VON DER RICHTUNGSABSCHAETZUNG 148
VI
INHALTSVERZEICHNIS
6. TUMORTRACKING UND INTRAOPERATIVE VISUALISIERUNG 149
6.1. STAND DER TECHNIK 149
6.1.1. INTERAKTIVE BILDGESTUETZTE CHIRURGIE 150
6.1.2. TUMORTRACKING 150
6.1.3. VISUALISIERUNG UND NAVIGATION 153
6.1.3.1. PERMANENTE TUMORVISUALISIERUNG 156
6.1.4. FAZIT 158
6.2. ENTWICKELTES NAVIGATIONSSYSTEM 159
6.2.1. SYSTEMAUFBAU 160
6.2.1.1. OPERATIONSPLANUNG 160
6.2.1.2. VIDEOAUFNAHMEN 161
6.2.1.3.. VERWENDETES TRACKINGSYSTEM 163
6.2.2. TUMORTRACKING UND MARKIERUNGSDRAHT 164
6.2.3. KALIBRIERUNG 167
6.2.3.1. INTRINSISCHE KALIBRIERUNG 167
6.2.3.2. EXTRINSISCHE KALIBRIERUNG 168
6.2.4. VISUALISIERUNG 169
6.2.4.1. 2D-DARSTELLUNG 171
6.2.4.2. 3D-DARSTELLUNG 172
6.3. UMSETZUNG FUER DIE LAPAROSKOPISCHE
PARTIELLE NEPHREKTOMIE 175
6.4. ERGEBNISSE 179
6.4.1. KAMERAKALIBRIERUNG 180
6.4.1.1. INTRINSISCH 180
6.4.1.2. PROJEKTION 182
6.4.2. TUMORDARSTELLUNG 182
7. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 189
7.1. ZUSAMMENFASSUNG 189
7.1.1. GEFAESSSEGMENTIERUNG AUS ULTRASCHALLBILDDATEN 189
7.1.2. REGISTRIERUNG VON ULTRASCHALL- UND CT-BILDDATEN 190
7.1.3. REGMENTATION 191
7.1.4. TUMORTRACKING UND INTRAOPERATIVE VISUALISIERUNG 191
7.2. AUSBLICK 192
7.2.1. MOEGLICHE ERWEITERUNGEN 192
7.2.2. WEITERE ANWENDUNGSSZENARIEN 194
A. VESSELNESS 197
B. HORNS METHODE 199
C. DEFORMATIONSBERECHNUNG MIT SPLINES 201
C.L. VON THIN-PLATE-SPLINES ZU ELASTIC-BODY-SPLINES 201
C.2. BERECHNUNG DER DEFORMATION MIT GENERALISIERTEN SPLINES 202
C.3. APPROXIMATION MIT GENERALISIERTEN SPLINES 203
D. PHANTOME FUER DIE ULTRASCHALL-ELASTOGRAPHIEBILDGEBUNG 205
D.I. EX-VIVO PHANTOME AUS SCHWEINENIEREN 205
D.2. KUENSTLICHE PHANTOME 206
D.3. ULTRASCHALLBILDGEBUNG 207
VII
INHALTSVERZEICHNIS
E. OPTISCHES TRACKING IN DER CHIRURGIE 209
E.L. GRUNDLAGEN DES
OPTISCHEN TRACKINGS 209
E.L.L. STEREOKAMERAS 209
E.L.2. ENDOSKOPISCHE STEREOKAMERAS 210
E.1.3. INTRAOPERATIVE BILDGEBUNG 211
E.2. OPTISCHES TRACKING VON IMPLANTIERTEN LANDMARKEN 211
E.2.1. STEREOTAKTISCHE RAHMEN 211
E.2.2. MARKER IM WEICHGEWEBE 212
F. ELEKTROMAGNETISCHES TRACKING IN DER CHIRURGIE 217
F.L. GRUNDLAGEN DES
ELEKTROMAGNETISCHEN TRACKINGS 217
F.L.L. KABELGEBUNDENE SYSTEME 217
F. 1.2. KABELLOSE SYSTEME 217
F.1.3. STOERUNGEN IN DER KLINISCHEN UMGEBUNG 220
G. VISUALISIERUNG UND NAVIGATION IN DER CHIRURGIE 221
G.L. PRAEOPERATIV 221
G.2. INTRAOPERATIV 222
H. INTRINSISCHE KAMERAKALIBRIERUNG 227
I. EXTRINSISCHE KAMERAKALIBRIERUNG 231
J. BETREUTE STUDENTISCHE ARBEITEN 235
K. LEBENSLAUF 237
EIGENE VEROEFFENTLICHUNGEN 239
LITERATURVERZEICHNIS 241
VIII
|
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