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Neues OeNB-Projekt: Verknüpfung multimedialer Bilddaten für größeren Operationserfolg

In der Dezember-Sitzung des Generalrates der Österreichischen Nationalbank (OeNB) wurde aus den Mitteln des Jubiläumsfonds ein Projekt von ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. Wolfgang Freysinger von der Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde genehmigt. Der Medizinphysiker forscht an der Entwicklung eines intraoperativen Werkzeuges zur Quantifizierung von Resektionen.

Neben der Förderung von wissenschaftlichen Arbeiten hoher Qualität aus dem Bereich Wirtschaftswissenschaften werden aus dem Jubiläumsfonds schwerpunktmäßig auch klinische krankheits- bzw. patientenorientierte Forschungsvorhaben aus dem Bereich der Medizinischen Wissenschaften sowie der Sozial- und Geisteswissenschaften unterstützt. Die Vergabe der finanziellen Mittel erfolgt nach einer fundierten Projektauswahl mit einem internationalen Peer-Review Verfahren und unterliegt strengen Qualitätskriterien. Unter den genehmigten Projekten der letzten Entscheidungssitzung findet sich auch das Projekt „Echtzeit Resektionskontrolle bei navigierten Operationen an der lateralen Schädelbasis“ von Prof. Freysinger.

Erstes Werkzeug für quantitativen chirurgischen Prozess

In der Arbeitsgruppe 4D Visualisierung der Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde (Direktor Univ.-Prof. Dr. Herbert Riechelmann) arbeiten Prof. Freysinger und sein Team an Verfahren zur Qualitätssicherung klinischer Navigation sowie an intuitiven visuellen Darstellungen von zuverlässiger intraoperativer Information für ChirurgInnen. Auch das neue OeNB-Projekt – übrigens bereits das fünfte vom Jubiläumsfonds geförderte Projekt von Prof. Freysinger – fokussiert auf die Optimierung und Weiterentwicklung der computerunterstützten Chirurgie. Konkret wird an einem ersten Werkzeug für einen quantitativen chirurgischen Prozess geforscht.

Die operative Behandlung von Erkrankungen der Nasennebenhöhlen und der vorderen Schädelbasis wird üblicherweise mit Videoendoskopen minimal invasiv durchgeführt. Bei Eingriffen im Ohrbereich – an der seitlichen Schädelbasis – kommen praktisch immer Stereo-Operationsmikroskope zum Einsatz. Für spezielle Indikationen wird durch den Einsatz von computerunterstützter Chirurgie zusätzliche Information über die aktuelle Instrumentenposition  für die/den Chirurgin/en bereitgestellt. Derzeit fußen intraoperative Entscheidungen also auf Live-Videos oder Stereo-Mikroskopbildern vom Operationsgebiet, auf haptischen Eindrücken, Information des 3D-Navigationssystems und auf dem mentalen Abgleich der Patientenanatomie mit präoperativen medizinischen Bildern durch die/den Chirurgin/en.

Erfolgreiche (Tumor-)Chirurgie hängt immer von vollständig resezierter Pathologie ab. Deshalb sollten während der Operation nicht nur qualitative, sondern zusätzlich auch quantitative Daten – etwa ein Vergleich von  aktuellen mit geplanten Resektionsgrenzen - als intraoperative Entscheidungshilfe zur Verfügung stehen. „Derzeit wird etwa bei chirurgischen, 3D-navigierten Aktionen im Kopfbereich zwar die aktuelle Instrumentenposition im Patienten in präoperativen medizinischen Bildern gezeigt, doch werden Bilder aus dem Operationssitus  bislang nicht mit präoperativen medizinischen Bilddaten verknüpft“, erklärt Medizinphysiker Freysinger die Ausgangslage zu seinem Forschungsvorhaben.

Aus den Bildern des Operationsmikroskops werden Rekonstruktionen der Operationshöhle erstellt. Diese Rekonstruktionen stehen bei einem navigierten Operationsmikroskop in bekannter räumlicher Relation zur/zum Patientin/en und zu den präoperativen Patientenbildern. Durch Transformation ineinander können nun Rekonstruktionen vom Operationsgebiet in den präoperativen Bildern dargestellt und über die Okulare des Mikroskops mit augmented reality in die Navigation  eingebunden werden. Im Rahmen dieses Projektes des Jubiläumsfonds der Österreichischen Nationalbank soll nun ein erstes intraoperatives Werkzeug zur Quantifizierung von resezierten Volumina entwickelt werden. Medizintechnik könnte also PatientInnensicherheit, Operationserfolg und Dokumentation entscheidend verbessern. Die neuen Werkzeuge werden im Rahmen dieses Projektes im experimentellen Operationssaal der Univ.-HNO Klinik gemeinsam mit einem HNO-Chirurgen, Ass. Prof. PD Dr. Florian Kral, an Phantomen und an anatomischen Präparaten validiert.

(D. Heidegger/W. Freysinger)

Links:

Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde
Schwerpunkt Computergestützte Chirurgie