Verfahren zur Visualisierung und Navigation in der Fluoreszenzendoskopie
von Alexander BehrensDie Fluoreszenzendoskopie der Harnblase ist eine minimalinvasive urologische Intervention, welche eine gezielte, schnelle und vollständige Sichtung des Hohlorgans erfordert. Die eingeschränkte Bewegungsfreiheit des Endoskops und die gestörte Augen-Hand-Koordination erschweren jedoch die Orientierung innerhalb der Harnblase. Um dieser Problemstellung zu begegnen, werden in dieser Arbeit Verfahren für erste computergestützte urologische Assistenzsysteme zur Sichtkontrolle, Navigation und Befundprotokollierung entwickelt.
Mittels Bildverarbeitung wird eine echtzeitfähige Erstellung von hochaufgelösten Panoramabildern des Harnblasengewebes für die Fluoreszenzendoskopie vorgestellt. Dabei wird sichergestellt, dass diagnostisch relevante Strukturen, wie starke Fluoreszenzintensitäten und Feingewebe trotz mehrfacher Ansichten im Panoramabild stets erhalten bleiben. Darüber hinaus werden zwei- und dreidimensionale Kartenprojektionen für eine geeignete Visualisierung des kugelförmigen Hohlorgans diskutiert sowie ein weiterer Bildverarbeitungsalgorithmus zur automatischen Sichtkontrolle und Detektion von lückenhaften Blasenspiegelungen für den Arzt entwickelt. Zur dreidimensionalen Navigation wird weiterführend ein erstes trägheitsbasiertes zystoskopisches Navigationssystem realisiert, welches ein gezieltes Anfahren von Oberflächenpunkten der Harnblase ermöglicht und in Kombination mit einer virtuellen 3D-Zystoskopieszene eine neuartige Orientierungshilfe bietet.
Mittels Bildverarbeitung wird eine echtzeitfähige Erstellung von hochaufgelösten Panoramabildern des Harnblasengewebes für die Fluoreszenzendoskopie vorgestellt. Dabei wird sichergestellt, dass diagnostisch relevante Strukturen, wie starke Fluoreszenzintensitäten und Feingewebe trotz mehrfacher Ansichten im Panoramabild stets erhalten bleiben. Darüber hinaus werden zwei- und dreidimensionale Kartenprojektionen für eine geeignete Visualisierung des kugelförmigen Hohlorgans diskutiert sowie ein weiterer Bildverarbeitungsalgorithmus zur automatischen Sichtkontrolle und Detektion von lückenhaften Blasenspiegelungen für den Arzt entwickelt. Zur dreidimensionalen Navigation wird weiterführend ein erstes trägheitsbasiertes zystoskopisches Navigationssystem realisiert, welches ein gezieltes Anfahren von Oberflächenpunkten der Harnblase ermöglicht und in Kombination mit einer virtuellen 3D-Zystoskopieszene eine neuartige Orientierungshilfe bietet.