Projekt

3D Katheterlokalisierung zur Ablation im Herzen mittels biplanarer Fluoroskopie

Vorhofflimmern ist die häufigste Herzrhythmusstörung, an der allein in Deutschland rund eine Million Menschen leiden. Diese spezielle Herzrhythmusstörung ist mit einem erhöhten Schlaganfallrisiko, der Entwicklung von Herzinsuffizienz, sowie generell kardiovaskulärer Morbidität assoziiert.

Ein wirkungsvoller Ansatz in der Therapie des Vorhofflimmerns stellt die röntgengesützte Katheter Ablation dar. Hierzu wird aus einem prä-operativen Datensatz (z.B. CT, MR, CACT) ein dreidimensionales Überlagerungsbild berechnet, welches mit den intra-prozeduralen Röntgenbildern fusioniert wird.

Technisches Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Systems zur integrierten Planung, Navigation, und Kontrolle von elektrophysiologischen (EP) Untersuchungen und Ablationstherapien.

Das Forschungsprojekt besteht aus folgenden Teilprojekten:

Katheterlokalisierung im Röntgenbild an biplanaren C-Bogensystemen,
eine aussagekräftige Visualisierung zur Navigation und Kontrolle
semi- oder vollautomatische 2D/3D Registrierungsverfahren eines 3D Volumendatensatzes zu biplanaren 2D Fluoroskopiebildern eines Patienten
automatische Bewegungskorrekturverfahren, sowie
die Integration und entsprechende Visualisierung externer Signale, z.B. Sensordaten, die an der Katheterspitze gewonnen werden.

Projektleitung:
Dr. Norbert Strobel

Beteiligte:
Dipl.-Inf. Martin Koch, Dr.-Ing. Matthias Weidler, Dr.-Ing. Alexander Brost, Dr. Norbert Strobel

Stichwörter:
Registrierung; Bewegungskompensation; Signalverarbeitung; Visualisierung

Laufzeit: 1.7.2010 - 31.12.2013

Förderer:
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Mitwirkende Institutionen:
Siemens AG, Healthcare Sector
Zentralinstitut für Medizintechnik

Kontakt:
Koch, Martin
E-Mail: martin.koch@cs.fau.de

Publikationen

Koch, Martin ; Langenkamp, Arne ; Kiraly, Atilla ; Brost, Alexander ; Strobel, Norbert ; Hornegger, Joachim: Navigation System with Contact Force Assessment to Guide Pulmonary Vein Isolation Procedures. In: SMIT Society (Hrsg.) : 23rd Conference of the Society for Medical Innovation and Technology (SMIT) (23rd Conference of the Society for Medical Innovation and Technology (SMIT) Tel Aviv, Israel September 13-16, 2011). 2011, S. 1-2.

Bourier, Felix ; Heißenhuber, Frank ; Schneider, Hans-Jürgen ; Ganslmeier, Patrycja ; Fischer, Robert ; Brost, Alexander ; Koch, Martin ; Strobel, Norbert ; Hornegger, Joachim ; Kurzidim, Klaus: 3D-Funktionalität und Navigation durch einen Siemens-Prototypen in der biplanen Fluoroskopie zur Pulmonalvenenisolation. In: Deutsche Gesellschaft für Kardiologie (Hrsg.) : 77. Jahrestagung (Frühjahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie Mannheim 27.04. - 30.04.2011). 2011, S. 73.

Brost, Alexander ; Bourier, Felix ; Kleinoeder, Andreas ; Raab, Jens ; Koch, Martin ; Stamminger, Marc ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert ; Kurzidim, Klaus: AFiT - Atrial Fibrillation Ablation Planning Tool. In: EUROGRAPHICS - European Association For Computer Graphics (Hrsg.) : VMV (Proceedings of the Vision, Modeling, and Visualization Workshop 2011, Berlin, Germany, 4-6 October, 2011 Berlin 4-6 October). 2011, S. 223-230.

Brost, Alexander ; Wimmer, Andreas ; Liao, Rui ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert: Constrained 2-D/3-D Registration for Motion Compensation in AFib Ablation Procedures. In: Springer (Hrsg.) : Lecture Notes in Computer Science (Information Processing in Computer-Assisted Interventions Berlin 22.06. - 23.06.2011). Bd. 6689. Berlin / Heidelberg : Springer, 2011, S. 133-144. (Lecture Notes in Computer Science Bd. 6689)

Bourier, Felix ; Brost, Alexander ; Koch, Martin ; Kleinoeder, Andreas ; Kiraly, Atilla ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert ; Zorger, Niels ; Schneider, Hans-Juergen ; Kurzidim, Klaus: Guiding transseptal puncture by 3D-overlay of the left atrium and ascending aorta by a new softwareprototype. In: European Society of Cardiology (Hrsg.) : ESC Congress (ESC Congress 2011 Paris, France 27.08. - 32.08.2011). 2011, S. P3595.

Bourier, Felix ; Schneider, Hans-Jürgen ; Ganslmeier, Patrycja ; Heißenhuber, Frank ; Fischer, Robert ; Brost, Alexander ; Koch, Martin ; Strobel, Norbert ; Hornegger, Joachim ; Kurzidim, Klaus: Unterstuetzung der transseptalen Punktion durch vorherige Überlagerung eines 3D-Volumens von linkem Atrium und Aorta. In: Deutsche Gesellschaft für Kardiologie (Hrsg.) : 77. Jahrestagung (Frühjahrestagung der Gesellschaft für Kardiologie Mannheim 27.04. - 30.04.2011). 2011, S. 228.

Brost, Alexander ; Wimmer, Andreas ; Liao, Rui ; Bourier, Felix ; Koch, Martin ; Strobel, Norbert ; Kurzidim, Klaus ; Hornegger, Joachim: Constrained Registration for Motion Compensation in Atrial Fibrillation Ablation Procedures. In: IEEE Transactions on Medical Imaging 31 (2012), Nr. 4, S. 870-881
[doi>10.1109/TMI.2011.2181184]

Koch, Martin ; Brost, Alexander ; Kiraly, Atilla ; Strobel, Norbert ; Hornegger, Joachim: Post-Procedural Evaluation of Catheter Contact Force Characteristics. In: Bram van Ginneken; Carol L. Novak (Hrsg.) : SPIE Medical Imaging 2012: Computer-Aided Diagnosis (SPIE Medical Imaging 2012: Computer-Aided Diagnosis San Diego, CA, USA February 04.-09.). Bd. 8315. 2012, S. 83152J.

Brost, Alexander ; Bourier, Felix ; Wimmer, Andreas ; Koch, Martin ; Kiraly, Atilla ; Liao, Rui ; Kurzidim, Klaus ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert: Real-time circumferential mapping catheter tracking for motion compensation in atrial fibrillation ablation procedures. In: David R. Holmes III ; Kenneth H. Wong (Hrsg.) : Proceedings of SPIE Medical Imaging 2012: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling (SPIE Medical Imaging 2012 San Diego, CA, USA February 4--6). Bd. 8316. Bellingham, WA 2012, USA : SPIE Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, 2012, S. 83162V.

Weidler, Matthias ; Brost, Alexander ; Jakob, Carolin ; Bourier, Felix ; Koch, Martin ; Kurzidim, Klaus ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert: Semi-Automatic Catheter Reconstruction from Two Views. In: Ayache, Nicholas ; Delingette, Herve ; Golland, Polina ; Mori, Kensaku (Hrsg.) : MICCAI 2012, Part I (International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention Nice, France 01.10.2012). Berlin, Heidelberg : Springer, 2012, S. 584-591. (Lecture Notes in Computer Science Bd. 7510)

Kleinoeder, Andreas ; Brost, Alexander ; Bourier, Felix ; Koch, Martin ; Kurzidim, Klaus ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert: Cryo-balloon catheter position planning using AFiT. In: David R. Holmes III ; Kenneth H. Wong (Hrsg.) : Proceedings of SPIE Medical Imaging 2012: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling (SPIE Medical Imaging San Diego, CA, USA February 4--9). Bd. 8316. 2012, S. 83162R.

Kurzendorfer, Tanja ; Brost, Alexander ; Bourier, Felix ; Koch, Martin ; Kurzidim, Klaus ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert: Cryo-Balloon Catheter Tracking in Atrial Fibrillation Ablation Procedures. In: Tolxdorff, Thomas ; Deserno, Thomas Martin ; Handels, Heinz ; Meinzer, Hans-Peter (Hrsg.) : Bildverarbeitung für die Medizin 2012 (Bildverarbeitung für die Medizin 2012 Berlin, Germany). Berlin / Heidelberg : Springer, 2012, S. 386-391. (Informatik aktuell) - ISBN 978-3-642-28502-8

Brost, Alexander: Image Processing for Fluoroscopy Guided Atrial Fibrillation Ablation Procedures. Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität, Diss., 2012. - 205 Seiten.

Käppler, Sebastian ; Brost, Alexander ; Koch, Martin ; Wu, Wen ; Bourier, Felix ; Chen, Terrence ; Kurzidim, Klaus ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert: Motion Estimation Model for Cardiac and Respiratory Motion Compensation. In: Abolmaesumi, Purang and Joskowicz, Leo and Navab, Nassir and Jannin, Pierre (Hrsg.) : Lecture Notes in Computer Science (Information Processing in Computer-Assisted Interventions (IPCAI) Pisa, Italy 27.06.2012). Bd. 7330. Berlin Heidelberg : Springer, 2012, S. 94-103.

Bourier, Felix ; Brost, Alexander ; Kleinoeder, Andreas ; Kurzendorfer, Tanja ; Koch, Martin ; Kiraly, Atilla ; Schneider, Hans-Juergen ; Hornegger, Joachim ; Strobel, Norbert ; Kurzidim, Klaus: Navigation for Fluoroscopy-Guided Cryo-Balloon Ablation Procedures of Atrial Fibrillation. In: SPIE Medical Imaging (Veranst.) : Proceedings of SPIE Medical Imaging 2012: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling (SPIE Medical Imaging 2012 San Diego, CA, USA February 4-9). Bd. 8316. 2012, S. 831627.