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3D-Navigation im Bauchraum

19.11.2001


Laparoskopische Operationstechnik: Minimalinvasiv chirurgische Eingriffe im Bauchraum.

Mit der laparoskopischen Operationstechnik werden minimalinvasiv chirurgische Eingriffe im Bauchraum durchgeführt. Durch winzige Schnitte wird das Endoskop mit der Kamera und die Instrumente in den Bauch eingeführt und der Operateur orientiert sich anhand eines Kamerabildes aus dem Körperinneren. Dabei ist im Vergleich zu einer offenen Operation, bei der der Bauch großflächig eröffnet wird, sein Blick durch den Durchmesser des Endoskops eingeschränkt (Tunnelblick). Außerdem hat er bei der konventionellen, offenen Operation die Möglichkeit, seinem Blick verborgene Weichgewebestrukturen, Gefäße oder Organe zu ertasten, um so ihre Position festzustellen und eine ungewollte Verletzung bei Präparationsarbeiten mit dem Skalpell zu vermeiden. Bei einem laparoskopischen Eingriff dagegen müssen diese verborgenen Gewebeteile erst mühsam und zeitaufwendig frei präpariert werden, damit der Operateur durch die Kamera sieht, wo sie sich befinden. Durch ein neuartiges, intraoperatives Navigationssystem, das die Allgemeinchirurgische Abteilung der Unikliniken Homburg zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik in St. Ingbert entwickelt, soll die Lokalisierung verdeckter Gewebeteile einfach dadurch erfolgen, daß sie dreidimensional in das Kamerabild des Endoskops eingeblendet werden. Ein Beispiel dafür ist der Harnleiter bei einer Dickdarmteilentfernung (Sigmaresektion). Um eine räumliche Orientierung zu ermöglichen, arbeitet der Chirurg dabei mit einem Stereoendoskop, das ihm ein dreidimensionales Bild aus dem Bauchraum überträgt. Um beim Herausschneiden den im Bindegewebe verborgenen Harnleiter nicht zu verletzen, wird dieser in das Kamerabild an der richtigen Position eingeblendet. Das dafür erforderliche dreidimensionale Modell des Harnleiters wird aus Kernspin- oder Computertomographiebildern rekonstruiert, die vor der Operation aus diagnostischen Zwecken ohnehin aufgenommen werden müssen. Die Ausgabe des dreidimensionalen Bildes aus dem Bauchraum soll während der Operation über ein sogenanntes autostereoskopisches Display erfolgen. Dabei braucht der Chirurg keine zusätzliche Brille oder gar einen Datenhelm zu tragen, sondern sieht auf dem 3D-Monitor das räumliche Bild aus dem Bauch. Das Entwicklungsvorhaben selbst trägt den Namen ARAAS, was als Abkürzung für Augmented Reality Assisted Abdominal Surgery, also Augmented Reality unterstützte Bauchchirurgie, steht. Da zur Realisierung des Navigationssystems noch eine ganze Reihe von bestehenden Problemen zu überwinden sind, ist das Vorhaben langfristig angelegt.
Derzeit läuft in der Allgemeinchirurgie in Homburg eine Studie, bei der getestet wird, ob sich das autostereoskopische Display D4D der Firma Dresden 3D für seinen Einsatz in einem solchen Navigationssystem eignet. Das mit dem europäischen IST Preis und dem sächsischen Innovationspreis in diesem Jahr ausgezeichnete Display wird wie ein normaler Flachbildschirm eingesetzt und vermittelt dem Betrachter ein vollständiges dreidimensionales Bild aus dem Bauchraum, das mit einem Stereoendoskop der Firma Karl Storz-Endoskope GmbH aufgenommen wird. Dabei braucht der Arzt keine zusätzliches Hilfsmittel wie z.B. eine Stereobrille. Die Studie soll bis zum Frühjahr 2002 abgeschlossen werden.

Ansprechpartner:
Dr. Andreas Limberger, Universitätsklinik Homburg, Allgemeinchirurgie Tel. 0177 3182846
Peter K. Weber, Fraunhofer Institut für Biomedizinische Technik, St. Ingbert, Tel. 06894/980-227

Dipl.-Phys. Annette Maurer | idw

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