Augmented Reality-gestützte 3D-Laparoskopie

Die Einführung der 3D-Technologie hat zu einer erheblich verbesserten Orientierung, Präzision und Geschwindigkeit in der laparoskopischen Chirurgie geführt. Sie erleichtert die laparoskopische partielle Nephrektomie auch bei Nierentumoren in komplizierterer Lage. Nicht jeder Nierentumor ist anhand seiner Topographie leicht zu erkennen. Dafür gibt es verschiedene Gründe. Zum einen können Nierentumore nicht über den Parenchymrand hinausragen, zum anderen ist die Niere von einer Bindegewebskapsel umschlossen, die manchmal nur sehr schwer vom Parenchym zu trennen ist.
Andererseits besteht das Hauptziel der Tumorchirurgie darin, den karzinomatösen Herd vollständig zu entfernen. Daher wird die offene Operation regelmäßig bei Tumoren durchgeführt, die entweder nicht wesentlich aus dem Parenchym herausragen oder intraoperativ starke Adhäsionen mit der Nierenkapsel aufweisen, wie oben beschrieben. In Bezug auf die Behandlungssicherheit für die Niere führt diese Technik zu grundsätzlich ähnlichen Ergebnissen. Allerdings ist der größere Schnitt mit erheblichen Nachteilen für die Lebensqualität des Patienten verbunden.
In diesem Projekt wollen wir einen Augmented-Reality-Ansatz entwickeln, bei dem Schnittbilder (MRT oder CT) mit 3D-Laparoskopie-Bildern in Echtzeit verschmolzen werden. Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, die Einbringung und Identifizierung von Markern, die sich besonders für die Bildgebung eignen, als Grundlage für eine bildgesteuerte Therapie zu etablieren.

Augmented Reality Supported 3D Laparoscopy

The introduction of 3D technology has led to considerably improved orientation, precision and speed in laparoscopic surgery. It facilitates laparoscopic partial nephrectomy even for renal tumors in a more complicated position. Not every renal tumor is easily identifiable by its topography. There are different reasons for this. For one thing, renal tumors cannot protrude from the parenchymal border; for another thing, the kidney is enclosed in a connective tissue capsule that is sometimes very difficult to dissect from the parenchyma.
On the other hand, the main goal of tumor surgery is to completely remove the carcinomatous focus. Thus open surgery is regularly performed for tumors that either do not protrude substantially from the parenchyma or intraoperatively show strong adhesions with the renal capsule, as described above. In terms of treatment safety for the kidney, this technique yields basically similar results. However, the larger incision involves significant disadvantages with regard to the patients quality of life.
In this project, we aim to develop am augmented reality approach in which cross-sectional images (MRI or CT) are fused with real-time 3D laparoscopic images. The research project aims to establish the insertion and identification of markers particularly suitable for imaging as the basis for image-guided therapy.