Fusion von Planungsdaten mit interventionellen Bilddaten zur Navigationsunterstützung bei Leberinterventionen

Für onkologische Leberinterventionen sind Resektion und RF-Ablation aktuelle Therapieoptionen mit kurativem Anspruch. Der Erfolg für den Patienten hängt hierbei maßgeblich davon ab, ob die prä-interventionelle Planung präzise umgesetzt wird und der Tumor vollständig entfernt werden kann. Mit einer kombinierten Visualisierung von Planungsdaten und interventionellen Bilddaten wird das Ziel einer verbesserten Instrumenten-Navigation für Leberinterventionen verfolgt.

Im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte (FUSION, RFIT u.a.) wurden bei MeVis Research Methoden und prototypische Softwarelösungen zur intra-operativen Entscheidungsunterstützung für die offene Chirurgie und die RF-Ablation entwickelt. Diese sind hinsichtlich der zeitlichen Anforderungen, Benutzerführung und Visualisierung speziell für den interventionellen Einsatz optimiert.

Dem entwickelten Prototyp für die offene Chirurgie steht während eines Eingriffes eine kontinuierliche Sequenz von navigierten 2D-Ultraschall-Aufnahmen zur Verfügung. Durch Fusion des getrackten intra-operativen Ultraschalls mit den prä-operativen CT-Daten können wichtige anatomische Strukturen (Gefäße, Tumore), abgeleitete funktionelle Planungsdaten (optimale Resektionsfläche, Risiko-Bereiche), sowie die getrackten chirurgischen Instrumente direkt am Situs fusioniert dargestellt werden. Ferner ist es mithilfe des Prototypen möglich, notwendige Änderungen im Operationsverlauf in die prä-operativ geplante Resektionsstrategie einzubeziehen, z.B. durch die Adaption von Risikoanalysen oder der Modifikation von Resektionsflächen.

Für die RF-Ablation werden ebenfalls prä-interventionelle, kontrastierte CT-Daten als Grundlage für die Planung verwendet. Jedoch werden anstatt Ultraschall-Daten niedrig aufgelöste, nicht kontrastiert CT-Daten für die interventionelle Bildgebung genutzt. Zur Navigationsunterstützung werden die RF-Applikatoren aus der Planung, sowie Gefäß- und Tumor-Konturen den intra-interventionell gewonnenen Schichtdaten überlagert. Weitere Entscheidungsunterstützung liefert eine Gefäßanalyse (Abschätzung von Kühleffekten) sowie eine numerische Simulation der Wärmeausbreitung im Leberparenchym.

In der Workstation-Demonstration werden die Methoden vorgestellt und klinische Anwendungsszenarien diskutiert.

Korrespondierender Autor: Hansen C

Mevis Research, Universitätsallee 29, 28359 Bremen

E-Mail: [e-mail]

Navigationsunterstützung - Operationsplanung - Leberchirurgie - RF-Ablation - Visualisierung