Magdeburger Computersoftware erleichtert Halsoperationen

Schwierige Halsoperationen lassen sich künftig präziser planen. Dafür sorgen die an der Fakultät für Informatik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Leipzig entwickelten Visualisierungsprogramme NeckSegmenter und NeckSurgeryPlanner, die jetzt klinisch eingesetzt werden.

Die Entwicklungsarbeit der Magdeburger Computervisualisten unter Leitung von Prof. Dr. Bernhard Preim und der von Oberarzt Dr. Gero Strauß geleiteten HNO-Chirurgen vom Leipziger Universitätsklinikum begann 2003. Seit Anfang 2004 unterstützt die Deutsche Forschungsgemeinschaft das Projekt. Die Ärzte wollen vor allem die räumlichen Verhältnisse in der Umgebung von Tumoren analysieren, um Möglichkeiten und Wege einer operativen Entfernung beurteilen zu können.

Hierzu wurden zwei umfassende Softwaresysteme entwickelt: Mit dem NeckSegmenter werden aus dem Datensatz einer Computertomographie in mehreren Schritten alle relevanten anatomischen Strukturen abgegrenzt. Halsmuskeln, Drüsen, Blutgefäße und teilweise sogar Nerven können jetzt dreidimensional dargestellt werden. Der NeckSurgeryPlanner nutzt die gewonnenen Informationen als Eingabe für verschiedene Formen der 3D-Darstellung und -Interaktion, etwa um Abstände zwischen relevanten Strukturen zu errechnen.

Dass eine im Hochschullabor entwickelte Computersoftware in der Praxis eingesetzt wird, ist eine seltene Ausnahme – die universitäre Forschung ist hier eher grundlagenorientiert. Wissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg identifizierten die wesentlichen anatomischen Strukturen aus radiologischen Bilddaten und rekonstruierten die geometrischen Formen, z.B. von Blutgefäßen, aus den Schichtbildern dreidimensional. Hierbei mussten die spezifischen Fragestellungen der Chirurgen berücksichtigt werden. Ziel war die Entwicklung robuster, gut dokumentierter Softwaresysteme mit speziell auf die ärztlichen Bedürfnisse zugeschnittenen, einfach bedienbaren Benutzungsschnittstellen. Erste Entwürfe hierzu entstanden im Rahmen einer Diplomarbeit im Fachbereich Design an der Hochschule Magdeburg-Stendal (FH).

Am Universitätsklinikum Leipzig werden die entwickelten Techniken klinisch erprobt. Zunächst untersuchte man, wie sich unterschiedliche Arten der dreidimensionalen Darstellung auf die Blickbewegungen der Ärzte auswirken. Daraus wurden weiterzuentwickelnde Varianten abgeleitet. Positive Überraschung für die Wissenschaftler: Die für Halsoperationen entwickelten Techniken können mit nur geringen Veränderungen auch für Operationen an der Luftröhre eingesetzt werden.

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Bernhard Preim
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Fakultät für Informatik/Institut für Simulation und Graphik
Tel. ++49 391 67 18 512
Fax: ++49 391 67 11164
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