Automated Realtime Imaging for Laparoscopic Interventions
Epidemiology and Medical Biometry/Statistics
Final Report Abstract
Um bei einer laparoskopischen Operation zusätzlich zur oberflächlichen Darstellung des Operationsgebiets durch das Laparoskop auch eine Darstellung des Organinneren zu ermöglichen, wird zusätzlich eine laparoskopische Ultraschallsonde im Inneren des Körpers eingesetzt. Ultraschallbilder und Laparoskopbilder werden üblicherweise auf separaten Bildschirmen dargestellt, was eine Einordnung in den anatomischen Kontext für den Operateur erschwert. Hier wurde ein Konzept entwickelt und realisiert, das gleichzeitig die Manipulation von Instrumenten und das Führen einer laparoskopischen Ultraschallsonde ermöglicht (Manipulation) und mittels einer laparoskopischen Ultraschallsonde gewonnene Informationen aus dem Organinneren direkt im Laparoskopbild als Bildüberlagerung anzeigt (Visualisierung). Für die Manipulation wurde ein modulares laparoskopisches Manipulatorsystem entwickelt, das verschiedene Varianten sowie diverse Zusatzfunktionalitäten ermöglicht und mittels eines automatisierten Entwurfs- und Konstruktionsprozesses auf verschiedene Eingabeparameter angepasst werden kann. Für die Visualisierung wurden verschiedene Augmented-Reality-Konzepte zur Darstellung von Ultraschallbilddaten im Laparoskopbild entwickelt: Darstellung der Videoultraschallaufnahmen als a) kleines Bild im Videolaparoskopbild, b) perspektivisch richtig projiziert an der Ultraschallsonde hängend im Videolaparoskopbild, c) Darstellung des aus den Ultraschallbildaufnahmen segmentierten Tumors als Projektion auf die Organoberfläche mit farblich eingefärbten Bereichen/Konturen (Tumor, Sicherheitsabstand, Resektionszone). Zusätzlich wurden die Instrumente getrackt, um ein Warnsignal bei Unterschreitung des Mindestabstandes zur Tumoroberfläche ausgeben zu können.
Publications
- (2016): A New Concept for a Single Incision Laparoscopic Manipulator System Integrating Intraoperative Laparoscopic Ultrasound, IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (Robio), Qingdao, China, 03.-07.12.2016, pp. 51-56
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Brecht, S.V.; Voegerl, J.S.A.; Lueth, T.C.
(See online at https://doi.org/10.1109/IROS45743.2020.9341145)
