2D Kartendarstellungen zur Unterstützung neurochirurgischer Eingriffe

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Hansen
• Fachliche Zuordnung: Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 348271461

Zur Planung komplexer chirurgischer Eingriffe werden 3D Modelle relevanter anatomischer und pathologischer Strukturen eingesetzt. Diese Modelle wurden in erster Linie für die präoperative Operationsplanung entwickelt. Aufgrund der häufig sehr hohen geometrischen Komplexität und des damit verbundenen Interpretations- und Interaktionsaufwandes für den Betrachter kann das Potenzial von 3D Modellen während chirurgischer Eingriffe leider nur eingeschränkt ausgeschöpft werden.Im Rahmen eines 12-monatigen Forschungsaufenthaltes am Surgical Planning Laboratory, Department of Radiology, Brigham and Womens Hospital, Harvard Medical School, Boston, USA soll dieses Problem genauer am Beispiel neurochirurgischer Eingriffe untersucht werden. Hierbei soll ein neues Verfahren zur 2D Kartendarstellung für die Navigationsunterstützung bei neurochirurgischen Eingriffen konzipiert, entwickelt und evaluiert werden. Während der Konzept- und Prototypentwicklung werden potentielle Nutzer einer solchen Methode in Form eines nutzerzentrierten Entwicklungsprozesses eingebunden. Hierbei wird eine enge Zusammenarbeit mit den Neurochirurgen am Brigham and Womens Hospital, insbesondere mit dem Neurosurgical Brain Mapping Laboratory angestrebt. Dies betrifft die Analyse und Definition von Anforderungen und die Evaluierung der Methoden in einer klinischen Umgebung. Während des Forschungsaufenthaltes sollen Algorithmen erforscht werden, welche klassifizierte, gewichtete neurochirurgische Daten für eine 2D Kartendarstellung bereitstellen. Aufbauend hierauf wird ein Prototyp zur Visualisierung relevanter neurochirurgischer Daten in Form einer 2D Kartenerstellung erstellt.Die Ergebnisse des Projektes sollen Erkenntnisse darüber liefern, welchen zusätzlichen Nutzen die neuen 2D Darstellungstechniken gegenüber konventionellen Visualisierungstechniken liefern. Insbesondere soll ermittelt werden, welche Visualisierungsparameter zielführend für präzise und sichere neurochirurgische Interventionen sind. Die Erkenntnisse könnten genutzt werden, um die visuelle Navigationsunterstützung für neurochirurgische Eingriffe zu verbessern und das Risiko zukünftiger medizinischer Eingriffe zu reduzieren. Die Ergebnisse würden außerdem eine wichtige Grundlage für nachfolgende Studien im Bereich intraoperative Visualisierung liefern.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Ron Kikinis