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Die computerassistierte Operationsplanung in der Abdominalchirurgie des Kindes

3D-Visualisierung mittels „volume rendering“ in der MRT

Computer-assisted operational planning for pediatric abdominal surgery. 3D-visualized MRI with volume rendering

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Zusammenfassung

Komplexe Operationen bei ausgeprägten pathologischen Veränderungen anatomischer Strukturen des kindlichen Abdomens benötigen eine exakte Operationsvorbereitung. 3D-Visualisierung und computerassistierte Operationsplanung anhand von CT-Daten finden für schwierige chirurgische Eingriffe bei Erwachsenen in zunehmendem Maße Anwendung. Aus strahlenhygienischen Gründen und bei besserer Weichteildifferenzierung ist jedoch neben der Sonographie die Magnetresonanztomographie (MRT) bei Kindern das Diagnostikum der Wahl. Die 3D-Visualisierung dieser MRT-Daten ist dabei jedoch aufgrund vielfältiger Schwierigkeiten bisher nicht durchgeführt worden, obwohl sich das Gebiet embryonaler Fehlbildungen und Tumoren geradezu anbietet.

Vorgestellt wird eine weiterentwickelte und an die Fragestellungen der abdominellen Kinderchirurgie angepasste, sehr leistungsstarke raycastingbasierte 3D-volume-rendering-Software (VG Studio Max 1.2). Mit speziell entwickelten Bearbeitungsalgorithmen wird beispielhaft ein ausgereiftes Operationsplanungssystem demonstriert. Durch Praktikabilität und hohe Visualisierungsqualität mit ausgesprochenem Informationsgewinn hat das vorgestellte Operationsplanungssystem einen festen Stellenwert im klinischen Alltag erlangt.

Abstract

Exact surgical planning is necessary for complex operations of pathological changes in anatomical structures of the pediatric abdomen. 3D visualization and computer-assisted operational planning based on CT data are being increasingly used for difficult operations in adults. To minimize radiation exposure and for better soft tissue contrast, sonography and MRI are the preferred diagnostic methods in pediatric patients. Because of manifold difficulties 3D visualization of these MRI data has not been realized so far, even though the field of embryonal malformations and tumors could benefit from this.

A newly developed and modified raycasting-based powerful 3D volume rendering software (VG Studio Max 1.2) for the planning of pediatric abdominal surgery is presented. With the help of specifically developed algorithms, a useful surgical planning system is demonstrated. Thanks to the easy handling and high-quality visualization with enormous gain of information, the presented system is now an established part of routine surgical planning.

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Der korrespondierende Autor versichert, dass keine Verbindungen mit einer Firma, deren Produkt in dem Artikel genannt ist, oder einer Firma, die ein Konkurrenzprodukt vertreibt, bestehen.

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Authors and Affiliations

  1. Kinderchirurgie, Universitätsklinikum Heidelberg

    P. Günther, S. Holland-Cunz & K. L. Waag

  2. Pädiatrische Radiologie, Universitätsklinikum Heidelberg

    J. Tröger &  J. P. Schenk

  3. Pädiatrische Radiologie, Universitätsklinikum, Im Neuenheimer Feld 153, 69120, Heidelberg

    J. P. Schenk

Authors
  1. P. Günther
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  2. J. Tröger
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  3. S. Holland-Cunz
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  4. K. L. Waag
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  5. J. P. Schenk
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Günther, P., Tröger, J., Holland-Cunz, S. et al. Die computerassistierte Operationsplanung in der Abdominalchirurgie des Kindes. Radiologe 46, 689–697 (2006). https://doi.org/10.1007/s00117-005-1179-0

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00117-005-1179-0

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