Time-of-Flight-Kameratechnologie für die Navigierte ViszeralchirurgieDie neuartige Time-of-Flight-, kurz ToF-, Kameratechnologie eröffnet
aufgrund der
Möglichkeit zur berührungslosen, 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.
| Projektleitung: Dr. Lena Maier-Hein, Prof. Dr.-Ing. Joachim Hornegger
Beteiligte: Dr.-Ing. Sven Haase, Thomas Kilgus, Anja Groch
Stichwörter: Mustererkennung; Time-of-Flight; Leberresektion
Laufzeit: 1.2.2011 - 1.2.2015
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Kontakt: Haase, Sven E-Mail: sven.haase@cs.fau.de
| Publikationen |
---|
Wasza, Jakob ; Bauer, Sebastian ; Haase, Sven ; Schmid, Moritz ; Reichert, Sebastian ; : RITK: The Range Imaging Toolkit - A Framework for 3-D Range Image Stream Processing. In: Eisert, Peter ; ; Polthier, Konrad (Hrsg.) : VMV 2011: Vision, Modeling & Visualization (VMV 2011: Vision, Modeling & Visualization Berlin, Germany 04.10.2011). 2011, S. 57-64. - ISBN 978-3-905673-85-2 [doi>10.2312/PE/VMV/VMV11/057-064] | Groch, Anja ; Haase, Sven ; Wagner, Martin: Optimierte endoskopische Time-of-Flight Oberflächenrekonstruktion durch Integration eines Struktur-durch-Bewegung Ansatzes. In: Tolxdorff, Thomas ; Deserno, Thomas Martin (Hrsg.) : Bildverarbeitung für die Medizin (Bildverarbeitung für die Medizin 2012 Berlin 19.03). Berlin : Springer, 2012, S. 39-44. - ISBN 978-3-642-28501-1 | Haase, Sven ; Forman, Christoph ; Kilgus, Thomas ; Bammer, Roland ; Maier-Hein, Lena ; : ToF/RGB Sensor Fusion for Augmented 3-D Endoscopy using a Fully Automatic Calibration Scheme. In: Tolxdorff, Thomas ; Deserno, Thomas Martin ; Handels, Heinz ; Meinzer, Hans-Peter (Hrsg.) : Bildverarbeitung für die Medizin (Bildverarbeitung für die Medizin 2012 Berlin 19.03). Berlin / Heidelberg : Springer, 2012, S. 111-116. - ISBN 978-3-642-28501-1 [doi>10.1007/978-3-642-28502-8] | Haase, Sven ; Bauer, Sebastian ; Wasza, Jakob ; Kilgus, Thomas ; Maier-Hein, Lena ; Schneider, Armin ; Kranzfelder, Michael ; Feußner, Hubertus ; : 3-D Operation Situs Reconstruction with Time-of-Flight Satellite Cameras Using Photogeometric Data Fusion. In: Mori, Kensaku ; Sakuma, Ichiro ; Sato, Yoshinobu ; Barillot, Christian ; Navab, Nassir (Hrsg.) : Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention - MICCAI 2013, Lecture Notes in Computer Science (Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention - MICCAI 2013, Lecture Notes in Computer Science Nagoya 23.09). Bd. 8149. 2013, S. 356-363. | Wetzl, Jens ; Taubmann, Oliver ; Haase, Sven ; Köhler, Thomas ; Kraus, Martin ; : GPU Accelerated Time-of-Flight Super-Resolution for Image-Guided Surgery. In: Thomas Tolxdorff ; Thomas Martin Deserno (Hrsg.) : Bildverarbeitung für die Medizin (Bildverarbeitung für die Medizin Heidelberg 04.03). 2013, S. 21-26. | Haase, Sven ; Köhler, Thomas ; Kilgus, Thomas ; Maier-Hein, Lena ; ; Feußner, Hubertus: Instrument Segmentation in Hybrid 3-D Endoscopy using Multi-Sensor Super-Resolution. In: Freysinger, Wolfgang (Hrsg.) : Computer- und Roboter Assistierte Chirurgie (CURAC 2013 Innsbruck 28.11). 2013, S. 194-197. | Haase, Sven ; Wasza, Jakob ; Thomas Kilgus ; : Laparoscopic Instrument Localization using a 3-D Time-of-Flight/RGB Endoscope. In: IEEE (Hrsg.) : IEEE Workshop on Applications of Computer Vision (WACV) (IEEE Workshop on Applications of Computer Vision (WACV) Clearwater 18.01). 2013, S. 449-454. | Haase, Sven ; Schneider, Armin ; Kranzfelder, Michael : Time-of-Flight Based Collision Avoidance for Robot Assisted Minimally Invasive Surgery. In: Fiorini, Paolo ; Ferrigno, Giancarlo (Hrsg.) : Evaluating effectiveness and acceptance of robots in surgery: user centered design and economic factors (ICRA Workshop 2013 Karlsruhe 06.05). 2013, S. n/a. | Köhler, Thomas ; Haase, Sven ; Bauer, Sebastian ; Wasza, Jakob ; Kilgus, Thomas ; Maier-Hein, Lena ; Feußner, Hubertus ; : ToF Meets RGB: Novel Multi-Sensor Super-Resolution for Hybrid 3-D Endoscopy. In: Mori, Kensaku ; Sakuma, Ichiro ; Sato, Yoshinobu ; Barillot, Christian ; Navab, Nassir (Hrsg.) : Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention - MICCAI 2013, Lecture Notes in Computer Science (International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention Nagoya, Japan 2013). Bd. 8149. Berlin Heidelberg : Springer, 2013, S. 139-146. - ISBN 978-3-642-40810-6 [doi>10.1007/978-3-642-40811-3_18] | Haase, Sven ; Forman, Christoph ; Kilgus, Thomas ; Bammer, Roland ; Maier-Hein, Lena ; : ToF/RGB Sensor Fusion for 3-D Endoscopy. In: Current Medical Imaging Reviews 9 (2013), Nr. 2, S. 113-119 [doi>10.2174/1573405611309020006] |
Institution: Lehrstuhl für Informatik 5 (Mustererkennung)
|
|