Inhalt - DPMA
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müssen präoperative, vor solchen Öffnungen und<br />
Freilegungen angefertigte Bilddaten re-registriert werden,<br />
um die eindeutige Zuordnung zu den intraoperativ<br />
gewonnenen Bilddaten zu gewährleisten [28], [29].<br />
4. Verbesserungen zur Steigerung des<br />
medizinischen Informationsgehalts<br />
4.1. Verbesserungen im Umfeld der Modalitäten<br />
In diesem chirurgischen Kontext, auch als „Computer-<br />
Aided Surgery“ („CAS“) zu bezeichnen, wird die<br />
Genauigkeit von Navigationssystemen auch durch<br />
Verbesserungen in der Orts- und Zeitauflösung der<br />
eingesetzten Modalitäten unterstützt. Diese<br />
Verbesserungen sind eine Folge des rasanten<br />
technologischen Fortschritts mit beispielsweise immer<br />
schnelleren und immer größere Bitbreiten an Daten<br />
verarbeitenden Prozessoren. Durch den Einsatz solcher<br />
Prozessoren ist eine deutliche Steigerung verarbeitbarer<br />
Informationsgehalte auch von medizinischen Bilddaten<br />
möglich. Dies, sowie die durch technische Raffinessen<br />
verfeinerte Sensorik von bildgebender Technologie<br />
gestattet dem Ärzteteam in Echtzeit immer tiefere,<br />
hochaufgelöstere Einblicke in die Körperstrukturen.<br />
Ein Beispiel hierfür ist die Tomographie mit<br />
Spiralabtastung (engl. „helical scan tomography“) (Figur 7<br />
aus [30]), die eine hohe räumliche Ortsauflösung bei<br />
kurzen Zeiten zur Generierung des Bilddatensatzes<br />
gestattet und daher die für Navigationsaufgaben sehr<br />
wertvollen präzisen Informationen liefert [30], [31].<br />
Figur 7: Computer-Tomograph (1, 3) mit Röntgenstrahler (1)<br />
und Strahlendetektor (3). Die Superposition der relativen linearen<br />
Bewegung (Pfeil 6) zwischen der Patientenliege (4) und dem<br />
Tomographen (1, 3) mit der Drehbewegung des Tomographen (1,<br />
3) ergibt eine Spiralabtastung (aus DE 195 02 576 B4, [30]).<br />
Diese Tomographie-Methode ist inzwischen offenbar<br />
erfolgreich dahingehend erweitert worden, dass für den<br />
„Scan“ statt bisher einer Röntgenquelle, zwei in der<br />
Röntgenstrahler-Strahlendetektor-Ebene im Winkel<br />
versetzt angeordnete Quellen als „Dual-Source“ simultan<br />
der Bildgewinnung dienen.<br />
Diese deutliche Steigerung verarbeitbarer<br />
Informationsgehalte lässt auch daran denken, komplexere<br />
Informationen vorteilhaft zu nutzen. Daher ist auch für<br />
Navigationszwecke die Berücksichtigung von sich<br />
einstellenden Veränderungen von und in Körperstrukturen<br />
aufgrund von Stoffwechselaktivitäten von zunehmend<br />
größerer Bedeutung. Solche Veränderungen können<br />
frühzeitig nachgewiesen werden, indem diejenige Modalität<br />
(zusätzlich) eingesetzt wird, die empfindlich auf die<br />
spezifischen Stoffwechselaktivitäten ist.<br />
So gewährt beispielsweise einerseits die Bild gebende<br />
„Positronen-Emissions-Tomographie“ („PET“), bei der die<br />
selektive Anreicherung einer verabreichten radioaktiven<br />
Substanz im Körper erfasst wird, oder andererseits das<br />
ebenfalls Bild gebende „functional Magnetic Resonance<br />
Imag-ng“ („fMRI“), mit der stoffwechselbedingte<br />
Unterschiede aufgrund von reizausgelöster Aktivität im<br />
Gehirn feststellbar sind, diese gewünschten Einblicke.<br />
Dieser Gewinn an zusätzlichen, spezifischen<br />
Bildinformationen kann noch gesteigert werden, indem<br />
diese „PET“- oder „fMRI“-Bilddatensätze mit konventionell<br />
gewonnenen computer-tomographischen Bilddatensätzen<br />
fusioniert werden. Damit ist nun ein neuer Weg für eine<br />
gesteigerte Genauigkeit einer Therapie krankhafter<br />
Körperstrukturen eröffnet [23].<br />
4.2. Einbeziehung von Organmodellen zur weiteren<br />
Steigerung des medizinischen<br />
Informationsgehalts<br />
Bei den vorgenannten Navigationssystemen ist wegen der<br />
hohen Anforderungen an die Verarbeitung der anfallenden<br />
Bild-, Positions- und Lagedaten in Echtzeit der Einsatz von<br />
Computern zwingend erforderlich. Der Einsatz von<br />
Hochleistungscomputern im Zusammenhang mit<br />
Datenbanken eröffnet die Möglichkeit der Datenhaltung<br />
von in ihrer Gestalt veränderbaren virtuellen Modellen von<br />
Organen. So kann bei Eingriffen im Herz oder am Herzen<br />
30 Erfinderaktivitäten 2005/2006