Panorama-Endoskopie

Ein eingeschränktes Sichtfeld behindert vom Gastroenterologen bis zum Chirurgen jeden endoskopisch tätigen Mediziner. Um den Kontext eines Eingriffs zu visualisieren, muss daher das Endoskop mit der angeschlossenen Kamera regelmäßig bewegt und damit von der Stelle des Eingriffs entfernt werden. Allerdings wird die damit erfasste Szene nur temporär sichtbar und Zusammenhänge zwischen Situs und der anatomischen Peripherie stellt der Arzt gedanklich her.

Zur Dokumentation stehen nur Einzelbilder mit einem eingeschränkten Sichtfeld oder ganze Videosequenzen zur Verfügung, welche unhandlich in der Weitergabe und Archivierung sind.

Durch die Entwicklung sog. Stitching-Technologien können mittels Nachbearbeitung kontinuierlich aufgenommener Bildsequenzen räumlich hoch aufgelöste Panoramabilder erstellt werden. Diese erlauben es, mehr als ein einzelnes Sichtfeld der Kamera gleichzeitig darzustellen. Durch den hohen Rechenbedarf herkömmlicher Verfahren können diese Bilder meist nicht »online« während eines Eingriffs erstellt werden, sondern stehen erst zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung. Um diese Limitation zu umgehen und Panoramabilder in Echtzeit und damit während eines endoskopischen Eingriffs zu erstellen und auch zu nutzen wurde das »Endorama^®«-System entwickelt.

Die Berechnung der Panoramabilder mit »Endorama^®« basiert auf einer Sequenz von Bildoperatoren, die auf jedes aufgezeichnete Bild der angeschlossenen Kamera unmittelbar angewandt werden. Nach Entzerrung des endoskopischen Bildes werden Bildmerkmale benutzt, um die Bildfolge in einen gemeinsamen räumlichen Bezug zu stellen. Sukzessive wird so ein Panoramabild der endoskopisch erfassten Szene mit einer flüssigen Datenrate aufgebaut. Das jüngste Bild wird immer auf das Panoramabild projiziert, so dass der Anwender immer ein Livebild im anatomischen Kontext zur Verfügung hat.

Durch die Panoramabilder mit zentral eingeblendetem Livebild steht immer ein anatomischer Kontext während endoskopischer Eingriffe zur Verfügung. Dieser kann jederzeit durch einfache Endoskopbewegungen aktualisiert und erweitert werden. Dies erleichtert Orientierung und Überblick im Operationsfeld.

Außerdem wird die Dokumentation und Qualitätssicherung von Eingriffen durch ein oder mehrere Panoramabilder verbessert. Sie sind schnell zu überblicken, einfach zu archivieren und leicht weiterzugeben.

»Endorama^®« ist derzeit noch nicht als Medizinprodukt zugelassen. Das Fraunhofer IIS präsentiert »Endorama®« mit dem Ziel, Partner für weitere Entwicklung, Produktion und Vermarktung zu gewinnen.

• Bergen, T; Schneider, A; Münzenmayer, C; Knödgen, F; Feussner, H; Wittenberg, T; Winter, C: Echtzeit-Stitching endoskopischer Bilder für eine erweiterte Sicht in chirurgischen Eingriffen. In: Endoskopie Heute, 24(1):60-61, 2011.
• Bergen, T; Ruthotto, S; Rupp, S; Winter, C; Münzenmayer, C: Endoscopic Egomotion Computation. In: Proc’s SPIE Medical Imaging 2010: Computer Aided Diagnosis, Feb. 13-18, 2010, Dawant, BM; Haynor, DR (Eds.), Vol. 7623.