Entwicklung grundlegender Verfahren für den Einsatz der Time - of - Flight - Kameratechnologie in der offenen und laparoskopischen Chirurgie

开发在开放式和腹腔镜手术中使用飞行时间相机技术的基本程序

• 批准号: 177858282
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Joachim Hornegger
• 金额: --
• 依托单位: Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/177858282?language=en
• 关键词: Entwicklung; grundlegender; Verfahren; den; Einsatz

Die neuartige Time - of - Flight (ToF) - Kameratechnologie eröffnet aufgrund der Möglichkeit zur berührungs-losen, dichten und schnellen 3D - Oberflächenvermessung völlig neue Perspektiven für die computerassistierte Chirurgie. Durch Kombination von hochaufgelösten 2D - Farbbildern und korrespondierenden 3D - Distanzdaten der Szene ergibt sich eine neue intraoperative Datenlage mit immensem Potential. Im Rahmen dieses Projektes sollen (1) erstmalig grundlegende Forschungsarbeiten für den Einsatz der ToF - Technologie in der offenen und laparoskopischen Chirurgie durchgeführt werden sowie (2) die Machbarkeit ToF - gestützter Chirurgie sowohl mit normalen Kamerasystemen, als auch mit neuartigen 3D - ToF - Endoskopen anhand einer konkreten medizinischen Fragestellung - der Leberresektion - demonstriert werden. Die Resektion ist eine der primären Behandlungsformen von Lebertumoren. Da eine akkurate Schnittführung entscheidend für den Erfolg der Therapie ist, wird die Planung des Eingriffs zunehmend computergestützt durchgeführt, jedoch mangelt es noch an einer zuverlässigen Umsetzung des geplanten Schnittes. Für eine optimale Orientierung des Chirurgen während der Operation soll in diesem Projekt ein Konzept zur sicheren Übertragung einer präoperativen Planung auf den Patienten mittels ToF - Daten entwickelt werden. Dazu soll ein aus Planungsbildern generiertes Modell der Leber kontinuierlich an intraoperativ akquirierte Oberflächendaten angepasst werden, so dass Deformationen sowie Topologieveränderungen der Leber nicht nur erkannt, sondern erstmalig auch intraoperativ kompensiert werden können.

新飞行时间 (ToF) - Kameratechnologie eröffnet aufgrund der Möglichkeit zur berührungs-losen, dichten und schnellen 3D - Oberflächenvermessung völlig neue Perspektiven für die computerassistierte Chirurgie. Durch Kombination von hochaufgelösten 2D - Farbbildern und korrespondierenden 3D - Distanzdaten der Szene ergibt sich eine neuue 术中数据具有巨大的潜力。手术室手术 (2) 手术室 ToF - 手术室手术和正常相机系统，以及新的 3D - ToF - Endoskopen 和医疗设备损坏 - der Leberresektion - 手术治疗。 der primären Behandlungsformen von Lebertumoren。炸肉排。术中要注意观察周围的情况，因此要在不发生变形的情况下进行拓扑变形，然后再进行术中操作。

项目成果

Convergent Iterative Closest-Point Algorithm to Accomodate Anisotropic and Inhomogenous Localization Error

适应各向异性和非均匀定位误差的收敛迭代最近点算法

• DOI: 10.1109/tpami.2011.248
• 发表时间: 2012-08-01
• 期刊: IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence
• 影响因子: 23.6
• 作者: L. Maier;A. Franz;T. R. D. Santos;Mirko Schmidt;M. Fangerau;H. Meinzer;J. Fitzpatrick
• 通讯作者: J. Fitzpatrick

Optical techniques for 3D surface reconstruction in computer-assisted laparoscopic surgery

计算机辅助腹腔镜手术中 3D 表面重建的光学技术

• DOI: 10.1016/j.media.2013.04.003
• 发表时间: 2013-12-01
• 期刊: Medical image analysis
• 影响因子: 10.9
• 作者: L. Maier;P. Mountney;A. Bartoli;H. Elhawary;D. Elson;A. Groch;A. Kolb;M. Rodrigues;J. Sorg
• 通讯作者: J. Sorg

Comparative Validation of Single-Shot Optical Techniques for Laparoscopic 3-D Surface Reconstruction

腹腔镜 3D 表面重建单次光学技术的比较验证

• DOI: 10.1109/tmi.2014.2325607
• 发表时间: 2014-05-23
• 期刊: IEEE Transactions on Medical Imaging
• 影响因子: 10.6
• 作者: L. Maier;A. Groch;A. Bartoli;S. Bodenstedt;G. Boissonnat;Ping;N. Clancy;D. Elson;S. Haase;Eric Heim;J. Hornegger;P. Jannin;H. Kenngott;T. Kilgus;B. Müller;D. Oladokun;S. Röhl;T. R. D. Santos;H. Schlemmer;A. Seitel;S. Speidel;M. Wagner;D. Stoyanov
• 通讯作者: D. Stoyanov

Multi-sensor super-resolution for hybrid range imaging with application to 3-D endoscopy and open surgery

用于混合范围成像的多传感器超分辨率，应用于 3D 内窥镜检查和开放手术

• DOI: 10.1016/j.media.2015.06.011
• 发表时间: 2015-08-01
• 期刊: Medical image analysis
• 影响因子: 10.9
• 作者: T. Köhler;S. Haase;S. Bauer;J. Wasza;T. Kilgus;L. Maier;C. Stock;J. Hornegger;H. Feußner
• 通讯作者: H. Feußner