Partner: DKFZ

Die von dem Deutschen Krebsforschungszentrum an dem OP 4.1 Projekt beteiligten Abteilungen bringen ihre Kompetenzen im Bereich der Computer-assistierten Interventionen und der medizinischen Bildverarbeitung in das Projekt ein.

Es wird das Ziel verfolgt, einen Transfer der hochinnovativen Forschungsergebnisse in die Klinik zu ermöglichen und somit die Qualität und Sicherheit der Patientenbehandlung zu verbessern. Dabei soll die effiziente Einsetzung intelligenter Technologien zu einer Optimierung der klinischen Arbeitsabläufe führen, bessere und sichere Behandlung der Patienten gewährleisten und eine langfristigen Kostenreduktion in den Kliniken bewirken.

Um dies zu ermöglichen, wird die Kommunikation mit OP Hardware und Geräten sowie der Informationsaustausch mit der cloudbasierten Integrationsplattform (SAP) realisiert.Desweiteren werden Dienste zur medizinischen Bildverarbeitung, Augmented Reality (AR) und Wissen- und Prozessmodellierung zur Verfügung gestellt. Diese bieten intelligent assistierende Funktionen und stellen,unter Beachtung des Datenschutzes, auf intuitiver Weise die relevanten Informationen zur richtigen Zeit dar.  

Des Weiteren werden drei Starter Apps entwickelt, welche auf die zuvor erwähnten Dienste zugreifen und innovative Forschungsergebnisse beitragen.

Die kontextsensitive AR App verfolgt das Ziel, dem Arzt die richtigen Daten zur richtigen Zeit zur Verfügung zu stellen. Durch die visuelle Darstellung von Risiko- und Zielstrukturen während der Operation, sowie der Überwachung zeitlicher Abläufe erlangt der Arzt einen besseren Überblick und wird bei bevorstehenden Risiken gewarnt. Die kontextsensitive AR App greift dafür auf Dienste zur medizinischen Bildverarbeitung, Augmented Reality und Wissens- und Prozessmodellierung zu. Somit ermöglicht die App die Extraktion von Wissen aus medizinischen Bilddaten und eine Patienten- und Prozessmodellierung zur Planung und Überwachung des Eingriffs während mittels Augmented Reality zusätzliche Bilddaten integriert dargestellt werden.

Die App zur Live Perfusionsmessung ermöglicht es während der Operation Kenntnis über die Durchblutung von Gewebe zu erhalten. Diese wird derzeit von dem Arzt durch visuelle Abschätzung überprüft. Die Live Perfusionsmessungs App wird basierend auf einer Forschungsarbeit entwickelt bei der mittels multispektraler Bildgebung Änderungen der Perfusion potentiell früher und mit höherer Genauigkeit quantifiziert werden kann. (Link Paper: J. Wirkert, Sebastian & Vemuri, Anant & Kenngott, Hannes & Moccia, Sara & Götz, Michael & Mayer, Benjamin & Maier-Hein, Klaus & Elson, Daniel & Maier-Hein, Lena. (2017). Physiological Parameter Estimation from Multispectral Images Unleashed. 134-141. 10.1007/978-3-319-66179-7_16.)

Die Starter App Präzisionspunktion unterstützt den Arzt bei der Durchführung von Ultraschall-geführten Nadelbiopsien. Die Integration von Ultraschallsonde und einem elektromagnetischem Trackingsystem in einer Modalität erlaubt die gleichzeitige Darstellung von Ultraschall-Bilddaten und Positionsinformationen der Insertionsnadel. Prä-operative Bilddaten können zusätzlich durch Anwendung von Registrierungsdiensten der Plattform mit dem aktuellen Ultraschallbild fusioniert werden um so anatomische Details besser auflösen zu können. Die Punktion lässt sich damit effizienter, risikoärmer und weniger belastend für den Patienten durchführen.