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Computerunterstützung in der Lungenchirurgie für VATS und Segmentresektionen

 
: Stöcker, C.; Welter, S.; Witte, B.; Beckers, F.; Klemm, W.; Kraß, S.

:

Zentralblatt für Chirurgie 139 (2014), No.S01, Paper PB 3 4
ISSN: 0044-409X
ISSN: 1438-9592
Deutsche Gesellschaft für Thoraxchirurgie (DGT Jahrestagung) <23, 2014, Osnabrück>
German
Journal Article, Conference Paper
Fraunhofer MEVIS ()

Abstract
Zielsetzung: Minimal-invasive Lungenoperationen sind heute in Deutschland etabliert. Das Management unterschiedlicher Verzweigungs-Varianten des Gefäß- und Bronchialsystems kann hierbei, insbesondere bei der Resektion von Segmenten des Oberlappens, eine besondere Herausforderung darstellen. Bei der Planung onkologischer Segmentresektionen ist die Kenntnis in welchem Segment der Tumor liegt essentiell. Das Ausmaß der Segmente ist im CT nicht abgebildet, was je nach Tumorlage eine exakte Tumorlokalisation schwierig machen kann. Mithilfe der vorgestellten CT-basierten Methoden der medizinischen Bildverarbeitung soll die Planung von VATS und Segmentresektionen erleichtert werden.
Methode: Basierend auf den CT-Daten werden Patienten-individuell das Bronchialsystem, die Pulmonalarterien und die Pulmonalvenen mithilfe automatischer bzw. interaktiver Segmentierungs-Methoden getrennt erfasst und räumlich visualisiert. Farbliche Differenzierung ermöglicht die schnelle Unterscheidung verschiedener Strukturen sowie die Darstellung der individuellen Lappen- und Segmentabgänge. Die Lungensegmente werden mit einer Methode approximiert, die die Segmentgrenze in der Mitte zwischen Pulmonalarterienästen benachbarter Segmente platziert. Wichtige Parameter im Zusammenhang mit onkologischen Segmentresektionen sind ferner Tumorgröße und Mitentfernung eines adäquaten Tumor-umgebenden Sicherheitssaums. Hierzu kann die Tumorgröße (Durchmesser und Volumen) quantifiziert, sowie ein Saum Tumor-umgebenden Gewebes in adäquater Größe um den Tumor eingeblendet werden. Die Methoden wurden retrospektiv an ersten Fällen bewertet.
Ergebnis: Anhand der exemplarischen Fallanalysen wird der Mehrwert der verwendeteten Methoden für die Planung von VATS und Segmentresektionen wie folgt bewertet. Die räumliche Darstellung ermöglicht das Erfassen der Patienten-individuellen Verzweigungsstruktur von Bronchialsystem und Gefäßen auf einen Blick. Seltenere Verzweigungs-Varianten sind hiermit schnell erkennbar. Die Methode der Lungensegment-Approximation bestimmt das Segmentausmaß mit einer mittleren Genauigkeit von wenigen Millimetern. Durch die Visualisierung der berechneten Segmente ist die segmentbezogene Lokalisation von Tumoren zuverlässiger möglich.
Schlussfolgerung: Der Nutzen der Computerunterstützung für die Planung von VATS und Segmentresektionen wurde an ersten Beispielen demonstriert. Eine Automatisierung der Methoden sowie eine Untersuchung anhand größerer Fallzahlen sind wünschenswert.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-332158.html