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Chirurgen erhalten ein drittes Auge für vaskuläre Visualisierungen

Computergestützte Systeme können das Sehvermögen von Chirurgen während minimal invasiver endoskopischer Eingriffe verbessern, um die Patientensicherheit und die Widerholbarkeit zu verbessern. Im Rahmen eines EU-finanzierten Forschungsprojekts wurden fortschrittliche endoskopische Instrumente entwickelt, um auch Gefäßstrukturen zu visualisieren.
Chirurgen erhalten ein drittes Auge für vaskuläre Visualisierungen
Das Projekt ENDO-VV (eVV - endovascularvision: New endoscopic tools for real time vascular assisted vision) stellte eine Partnerschaft zwischen Bildungseinrichtungen und der Industrie dar. Der industrielle Partner hatte bereits einen Proof of Principle und ein Patent über die endoskopisch unterstützte Visualisierung unter Verwendung von Infrarotlicht und einer spektralen Segmentierung bereitgestellt. Das Projektziel war die Entwicklung eines voll funktionsfähigen endoskopischen Instrumentesystem-Prototypen für präklinische Studien.

Beginnend bei der Entwicklung eines robusten Segmentierungsalgorithmus für Oberflächengefäße wurden wichtige Fortschritte erzielt, die sowohl sichtbares als auch infrarotes Licht nutzen. Das Team erstellte zudem voll funktionsfähige Hardware zur Verwendung im Bereich der menschlichen und experimentellen Chirurgie.

Der voll funktionsfähige ENDO-VV-Systemprototyp verfügt über einen endoskopischen Turm mit zwei Bildschirmen für eine normale und eine „vaskuläre“ Anzeige in Echtzeit. Ungeachtet der erfolgreichen chirurgischen Verwendung gab es Probleme bei der Erkennung submuköser und versteckter Gefäße sowie bei realen klinischen Situationen wie etwa Bewegungen und Tiefenveränderungen. Aufgrund von zeitlichen und anderen Einschränkungen richteten die Forscher ihren Fokus erneut auf die Erforschung neuer Beleuchtungsmodalitäten und Kamerasysteme, um unter klinisch relevanten Bedingungen eine wiederholbare Leistung zu erreichen.

Im Zuge von ENDO-VV wurden unter Anwendung von Phantomen und Tierexperimenten bei variierender Wellenlänge und Kameraausrichtung die Parameter untersucht, die sich unter klinischen Bedingungen auf die Signalqualität auswirken. Es wurde ferner daran gearbeitet, die Wirksamkeit der Signalverarbeitungsalgorithmen zu verbessern, um anhand einer Strukturanalyse eine bessere Blutgefäßsegmentierung zu erreichen.

Auch wenn das Projekt zu Ende ist, arbeiten die Projektpartner weiter daran, Probleme im Hinblick auf die Visualisierung submuköser, unter Fettgewebe gelegener und nicht sichtbarer Gefäße zu lösen. Währenddessen kann der ENDO-VV-Prototyp weiter für zukunftsorientierte Experimente genutzt werden, bis der klinische Prototyp entwickelt worden sein wird. Die Kommerzialisierung eines solchen Geräts wäre für die Biomedizin unschätzbar wertvoll und würde Millionen von Patienten zugutekommen.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Vaskulär, endoskopische Instrumente, ENDO-VV, Infrarotlicht, spektrale Segmentierung
Datensatznummer: 191028 / Zuletzt geändert am: 2017-02-08
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