Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der gläserne Patient

19.11.2001


INI-GraphicsNet stellt auf der MEDICA neue Augmented-Reality-Systeme vor

Die bildgebenden Verfahren der Informationstechnik haben die medizinische Diagnostik schon revolutioniert: Aus Ultraschall-, Röntgen- oder Magnetresonanz-Aufnahmen lassen sich sehr detaillierte und anschauliche dreidimensionale Modelle erzeugen, die neue Einblicke ins Innere des Kranken ermöglichen.
Zur Zeit ist die Computerunterstützung bei der Intervention, das heißt beim Eingriff ins Körperinnere mit Hilfe von Instrumenten, erst in Ansätzen verwirklicht. Durch die Technologie der "Augmented Reality" (AR), der so genannten Erweiterten Realität, ist es möglich, dem Mediziner in sein Sichtfeld vom Rechner erzeugte Informationen einzublenden und damit die reale Umgebung zu überlagern. Mit Hilfe von halbtransparenten Brillen oder Displays blickt der Arzt ins Innere des Patienten, kann Organe, Gewebeteile oder Knochen genau betrachten - ohne den Kranken zu berühren oder den Blick von der Eingriffsstelle abzuwenden.
Wie die Technologie der Augmented Reality die Ärzte vor, während und nach einer Intervention optimal unterstützten kann, zeigen Forscher des INI-GraphicsNet auf der MEDICA 2001 in Düsseldorf vom 21. bis 24. November 2001. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD und das Zentrum für Graphische Datenverarbeitung e.V. (ZGDV) in Darmstadt demonstrieren ihre integrierten AR-Lösungen für unterschiedliche medizinische Anwendungen auf dem Gemeinschaftsstand in Halle 14, Stand A05/06.
Ein Szenario aus dem Projekt AR-X-Ray: Zur Behandlung eines Patienten setzt der Chirurg die teiltransparente Datenbrille auf. Sogleich erhält er die anatomischen Strukturen, aus Computertomografie (CT)-Daten ermittelt, lagerichtig über dem Kopf des Patienten eingeblendet. Auf Wunsch erscheinen grafische Zusatzinformationen, beispielsweise ein optimaler Zuweg, den der Arzt so bereits in der Operationsplanung festgelegt hat. Oder das System AR-X-Ray zeigt dem Chirurg millimetergenaue Navigationsdaten an, die im helfen die Instrumente exakt zu führen. Die aktuelle Lage der Weichteile und deren Bewegungen (Deformationen) sollen permanent registriert und die eingeblendeten Daten - ob aus CT, Ultraschall, Magnetresonanz oder anderen bildgebenden Verfahren gewonnen - in Echtzeit angepasst werden. "Mit dem gezielten Einsatz der AR-Technologie kann die Genauigkeit und Qualität einer Operation erhöht und gleichzeitig das Risiko für den Patienten minimiert werden", erläutert Ulrich Bockholt, Projektleiter in der Abteilung "Visualisierung und Virtuelle Realität" am Fraunhofer IGD.
Dass die Augmented-Reality-Technologie auch die Diagnose und Therapie des Blasenkrebses verbessern und damit die derzeit hohe Rückfallquote senken kann, soll das Projekt AR-Urolo zeigen: Wissenschaftler des Fraunhofer IGD und der Dr.-Horst-Schmidt-Kliniken entwickeln gemeinsam eine neue Bildverarbeitungs-Software, um die etablierte Weißlicht-Endoskopie "aufzurüsten". Das interdisziplinäre Experten-Team nutzt die unterschiedlichen optischen Eigenschaften, die zwischen dem Blasentumor und dem gesunden Gewebe der Blasenschleimhaut bestehen. Mit einer innovative Computersoftware ist es zukünftig möglich, diese und weitere Charakteristika zu kombinieren, zu entschlüsseln und direkt auf der AR-Brille, einem Display oder Endoskop-Monitor sichtbar zu machen. So kann der Tumor während der Operation ermittelt, markiert und den Urologen über das Endoskopiebild angezeigt werden. "Mit der verbesserten Endoskopie ist es den Ärzten möglich, das Blasenkarzinom vollständig zu entfernen. Auch die kleinen Satellitentumore, flachen Tumorausläufer und Tumorvorstufen - verantwortlich für viele Rückfälle - sollen damit entdeckt werden können", beschreibt Ulrich Bockholt das Projektziel. Dieses neue Verfahren hat keinen Einfluss auf die Endoskopie- und Operationstechnik - der Patient wird nicht zusätzlich belastet.

Ein frei schwenkbares, halbtransparentes Display kann zum Ausgabemedium der Zukunft werden. Im Projekt MEDARPA realisieren die Partner nicht nur ein derartiges "Augmented Reality"-Fenster zum Patienten, sondern weitere neue Visualisierungs- und Interaktionsverfahren, für den medizinischen Arbeitsplatz der Zukunft. Vor der Operation werden die einzelnen Datensätze des Patienten aus Ultraschall, CT und Röntgenaufnahme im Rechner zu dreidimensionalen Modellen zusammengefügt und stehen dem Arzt vor und während des Eingriffs zur Verfügung. "Der Chirurg kann sich die relevanten grafischen Patientendaten über ein halbtransparentes Display einblenden lassen, die er aktuell benötigt und erhält so Einblick in tiefer liegende Strukturen", so beschreibt Michael Schnaider, Leiter der Abteilung "Visual Computing" am ZGDV, die Vorteile der innovativen Ausgabetechnik. Somit kann der Arzt seine chirurgischen Instrumente präziser setzen. Das ist insbesondere in der Neurochirurgie und der Endoskopie wichtig, denn hier ist bei Eingriffen millimetergenaues Vorgehen unerlässlich. Die Ergebnisse von MEDARPA könnten die Endoskopie wie auch für die minimal invasive Chirurgie entscheidend verbessern. Unter der Führung des Zentrums für Graphische Datenverarbeitung (ZGDV) in Darmstadt forschen im MEDARPA-Projekt Partner wie das Fraunhofer IGD, die MedCom GmbH, die Städtischen Kliniken Offenbach, die Universitätsklinik Frankfurt und das Klinikum Nürnberg Nord. Sie entwickeln neue Lösungen für die Bereiche Herzchirurgie, Pulmologie und Radioonkologie.

MEDICA 2001 Messe Düsseldorf
Halle 14, Stand A05/06
Fraunhofer IGD
Ulrich Bockholt
ZGDV
Michael Schnaider
Telefax: 06151/155-199
E-Mail: ulrich.bockholt@igd.fraunhofer.de 
michael.schnaider@zgdv.de

Kurzprofil INI-GraphicsNet:
Das internationale Netzwerk der Graphischen Datenverarbeitung (INI-GraphicsNet) besteht aus dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, dem Zentrum für Graphische Datenverarbeitung (ZGDV) e.V., beide in Darmstadt und Rostock, und dem Fachgebiet Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) der Technischen Universität Darmstadt. Weitere Institutionen des Netzwerkes sind das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Computergraphik in Chemie und Pharmazie (AGC) in Frankfurt, das Fraunhofer Center for Research in Computer Graphics (CRCG) in Providence, Rhode Island (USA), das Fraunhofer Centre for Advanced Media Technology (CAMTech) in Singapur und das Centro de Computaç"o Gráfica (CCG) in Guimar"es (Portugal).
Innerhalb des Netzverbundes sind an den sechs Standorten über 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie rund 560 wissenschaftliche Hilfskräfte beschäftigt. Bei einem Haushalt von über 41 Millionen EURO bildet das INI-GraphicsNet weltweit den größten Forschungsverbund auf dem Gebiet der Graphischen Datenverarbeitung.

Bernad Lukacin | idw
Weitere Informationen:
http://www.igd.fhg.de/igd-a4/projects/medizin/
http://www.medarpa.de/

Weitere Berichte zu: Datenverarbeitung Graphische Datenverarbeitung IGD ZGDV

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht COMPAMED 2016 vernetzte medizinische Systeme und Menschen
23.11.2016 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht Kompakter und individuell einstellbarer Schutz für alle Anwendungen
18.11.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie