Multimodale Navigation
Multimodale Navigation
Mit Hilfe der Mikroskop-gestützten Navigation können direkt im OP-Feld alle relevanten präoperativen Daten individuell visualisiert werden, d.h. der Operateur sieht mit Hilfe des OP-Mikroskops im OP-Feld die genaue Ausdehnung eines Tumors und die genaue Lage der angrenzenden Risikostrukturen, die vor der Operation aufwendig mit modernster Bildgebung identifiziert werden. Damit ist eine schonende Entfernung von Tumoren auch in der Nähe eloquenter Hirnareale ohne neue neurologische Defizite möglich, zum eil werden dadurch Operation in Hirnarealen erst möglich, die zuvor noch als tabu für einem Eingriff galten.
DFG-Projekt ‚Bildbasierte prä- und intraoperative Risikoanalyse für die Neurochirurgie’
Moderne bildgebende Verfahren in Kombination mit Methoden der Neuronavigation haben dazu geführt, dass die Sicherheit und Zuverlässigkeit neurochirurgischer Eingriffe zugenommen hat. Neben den relevanten kortikalen Arealen müssen auch die zugehörigen Faserbahnen zur Vermeidung neurologischer Defizite geschont werden. Allerdings liefern die derzeit verfügbaren Methoden keine zuverlässige und exakte Abbildung der tatsächlichen Faserbahngrenzen. Messfehler und Ungenauigkeiten, vor allem durch physikalische Phänomene wie limitierte Auflösung, Rauschen oder Verzerrungen verursacht, führen zu fehlerhaften Darstellungen mit fehlenden, verschobenen und ausgedünnten Faserbahnen. Das grundlegende Ziel ist es, wichtige Faserbahnen als zentrale Risikostrukturen zuverlässig abzubilden, so dass das Operationsrisiko weiter verringert und letztendlich die Patientensicherheit erhöht wird. Dazu werden Algorithmen, Softwarephantome und entsprechende Softwareassistenten entwickelt, welche die Qualität der zu Grunde liegenden DTI-Daten und des sog. Fiber-Trackings quantifizieren und sicherstellen können. Ermittelte Restunsicherheiten, die nicht vermieden werden können, werden dem Operateur mittels individuell, lokal adaptierter Konfidenzhüllen zugänglich gemacht. Im Gegensatz zu bestehenden Verfahren werden hier die Unsicherheiten erstmals über die gesamte Messstrecke von der Bildgebung beginnend bis hin zur OP-Integration abgedeckt. Schließlich werden alle Arbeitsschritte in einer kohärenten Bildgebungs- und Analysepipeline vereint.
Durch die Resektion eines Glioms kann es zu ausgeprägten intraoperativ auftretenden Verlagerungen der Pyramidenbahn kommen. Dargestellt ist ein ausgedehnter temporaler Tumor (A), der die rechte Pyramidenbahn komprimiert. In B ist das anatomische MR Bild nach der Resektion des Tumors dargestellt. In C zeigt sich durch Überlagerung der prä- und postoperativen Fibertracking-Darstellungen der Pyramidenbahn die erhebliche Verlagerung durch die Entfernung des Tumors (sog. ’brain shift’).