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