Home | english | Impressum | Sitemap | KIT

Analyse endoskopischer Bildsequenzen für ein chirurgisches Assistenzsystem

Endoskop
Stereoendoskop
Instrumententracking
Instrumententracking

Im Fokus der vorliegenden Arbeit steht die Analyse intraoperativer Sensordaten in Form von endoskopischen Bildsequenzen für eine kontextbezogene Unterstützung eines laparoskopischen Eingriffs. Im Rahmen eines minimalinvasiven Assistenzsystems spielt das Endoskop als bildgebendes System eine tragende Rolle. Ziel ist die Nutzung des Endoskops als intelligente Bildverarbeitungseinheit. Die Bildanalyse bietet die Möglichkeit, die aktuelle Operationssituation zu untersuchen und auf den gegenwärtigen Kontext zu schließen.

Hierzu werden charakteristische Situationsmerkmale, wie die ausgeführte Tätigkeit des Chirurgen, die verwendeten Instrumente, die chirurgischen Materialien und ein dreidimensionales Modell der Szene, ermittelt. Die Prozesskette der Analyse lässt sich in drei Schritte unterteilen: Bildakquisition, quantitative 3D-Analyse und Handlungsanalyse.
Die Bildakquisition erfolgt über ein Stereoendoskop, dessen Pose über passive Marker eines optischen Trackingsystems bestimmt wird. Sie beinhaltet sowohl die Kalibrierung des Gesamtsystems, die vor der eigentlichen Bildaufnahme durchgeführt wird, als auch Methoden zur Verbesserung der Bildqualität. Der zweite Schritt der Prozesskette beinhaltet eine markerlose 3D-Analyse der stereoskopischen Bildsequenzen. Die quantitative Analyse besteht aus einer dynamischen Rekonstruktion der Weichgewebeoberfläche und der Lokalisierung der Instrumentenspitze. Die Analyse der chirurgischen Handlung benutzt die Bilder, um Situationsmerkmale wie die chirurgische Tätigkeit, die Instrumente und die chirurgischen Materialien zu erkennen. Die Analyse der Bildsequenzen liefert Situationsmerkmale, die für die anschließende Situationsinterpretation und Visualisierung genutzt werden.

 


Mitarbeiter
Name Titel Tel. E-Mail
Dr.-Ing. +49 721 608 47127 stefanie speidelFmp8∂kit edu

Veröffentlichungen