Computerunterstützte Chirurgie: Medizinische und by Stephen Fedtke

By Stephen Fedtke

Vorwort Die computergestutzte Medizin-Technik tragt derzeit fur Industrie und Wissen schaft ein hohes Wachstumspotential in sich. Ausschlaggebend hierfur ist nicht nur die breit angesetzte Digitalisierung - "Computerisierung" - klassischer, gera teintensiver medizinischer Bereiche, wie der Radiologie und Strahlentherapie, sondern insbesondere auch das Ziel der Chirurgie, mit Hilfe des entdeckten Hilfsmittels desktop, weniger invasiv operieren und die Grenzen bisheriger Operationsmethoden durchbrechen zu konnen. Der experimentelle Einsatz com putergestutzter Werkzeuge erfolgt heute bereits in vielen Disziplinen der klassi schen Chirurgie. Das Spektrum reicht von der blossen Hilfestellung im Rahmen der Operation und deren Planung bis hin zum autonom operierenden Roboter. Entsprechend unterscheidet guy gerne zwischen der computerunterstutzten und der computergestutzten Chirurgie, um das Ausmass des Computereinsatzes zu verdeutlichen. Dieses Buch stellt die computerunterstutzte Chirurgie - kurz CAS - an hand der Kopf-Chirurgie vor, die praktis:: chicken Erfahrungen stammen hierbei aus ei. nem Pi lotprojekt im Bereich der Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie. Ausschlaggebend fur die Veroffentlichung dieses Buches ist der zu Beginn des Projektes vorgefundene Mangel an einer in sich geschlossenen Darstellung der technologischen wie auch rechtlichen CAS-Themengebiete, ihn galt es zu beseitigen. Denn speziell in der part der Projektierung und fur die ersten notwendigen Investitionen und tech nologischen Grundentscheidungen sind solche Basisinformationen eine notwendi ge Voraussetzung fur den Erfolg. Nur so lasst sich der fixe Aufwand fur die Initi ierung des Projektes wesentlich reduzieren, so dass die hierdurch frei werdenden Ressourcen bereits der eigentlichen CAS-Entwicklung und -Zielsetzung zugute kom

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2·n·m·q Byte für 8< p :::; 16. Folgendes für die Praxis durchaus typische Fallbeispiel zeigt auf, wie umfassend das anfallende Datenvolumen in der Verarbeitungsphase sein kann: Die CT-Daten für eine Kopf-Abtastung (BA =LA =30cm) bei einem Schichtabstand von 2mm und einer Schichtanzahl von 100 führen bei n = m = 512 und p = 12 auf ein grundsätzliches Datenvolumen in Höhe von 512'512'12'100=314572800 Bit bzw. 39321600 Byte (~38 Mega-Byte). Die Speicherung der Matrix-Elemente als 16-Bit-Zahlen zum Zweck einer schnellen Verarbeitung bewirkt ein Datenvolumen im Umfang von 512'512'2'100=52428800 Byte (= 50 Mega-Byte).

1 < 64 > : Hounsfield Unit < 65>: vgl. B. 14) = 3; diese Funktion ist sinnvoll bzw. notwendig, da mit ganzen HU-Werten gearbeitet wird. < 67 >: Man spricht beispielsweise vom Gewebe- oder vom Knochenfenster. Jedes Fenster wird durch zwei Parameter charakterisiert: (a) Fensterbreite (=CT m"" -CT nun) und (b) Fensterlage (= Mitte des Fensters). < 68>: Da der gemessene CT-Wert ebenso von den verwendeten CT-Parametern abhängt, können die einzelnen Fenstertypen nicht auf I HU genau festgeschrieben werden.

Je größer das Datenvolumen ist, desto deutlicher treten aber Engpässe in bei den Verarbeitungsarten hervor, so daß Datenstrukturen notwendig werden, die auf spezifische Verarbeitungen ausgelegt sind< 118>. Der Übergang von der einen in die andere Repräsentation der Daten erfolgt über das Bearbeiten der Datei mittels eines Anwendungsprogramms: Beim "Laden/Öffnen" einer Datei werden die in ihr enthaltenen Daten vom kompakten Dateiformat in performante Datenstrukturen im Hauptspeicher überführt. h.

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