Computerunterstützte Rekonstruktion komplexer Frakturen
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Ziel:

Hauptziel dieses vom FWF - im Rahmen eines Erwin Schrödinger Stipendiums - geförderten Projekts, is es, Algorithmen und Werkzeuge zu entwickeln, welche die die Notwendigkeit zur Benutzerinteraktion im Bereich der computerunterstützen Frakturreduktion minimiert (bzw. eliminiert). Die berechnete Information über die anatomisch korrekte Reposition von Knochenfragmenten soll anschließend dem Chirurgen in anschaulicher Weise präsentiert werden.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird (teils statistisches) Vorwissen über die Anatomie gesunder (=nicht frakturierter) Knochen einfließen. Darüber hinaus soll vermehrt Bildinformation aus den CT Daten zusammen mit geometrischen Eigenschaften einzelner Areale auf der Knochenoberfläche genutzt werden, eine anatomisch korrekte Reposition zu ermitteln. Um sowohl die Anwendbarkeit, als auch die Dissemination der entwickelten Methodik zu maximieren, werden die zugrundeliegenden Algorithmen in ein weit verbreitetes und weltweit frei verfügbares Software Paket zur Operations-planung, namens 3D Slicer, integriert. Dieses Software Paket stellt bereits eine Reihe moderner Algorithmen zur Visualisierung von Volumendatensätzen zur Verfügung und liefert so das technische und methodische Umfeld, welches für eine zeitgerechte Umsetzung der geplanten Projektziele notwendig ist. Nicht zuletzt durch die Integration in 3D Slicer bilden die entwickelten Algorithmen auch eine sehr gute Basis für weitere Projekte in verwandten Wissenschaftsbereichen wie der medizinische Robotik, der Frakturklassifikation oder der Knochenqualitätsanalyse.
Die Leistungsfähigkeit der entwickelten Methoden wird sowohl quantitativ, anhand von synthetischen und realen Testdaten, als auch qualitativ durch Chirurgen, mittels Inspektion und Auswertung der 3D Visualisierung der Ergebnisse, ermittelt. Darüber hinaus werden Chirurgen die Benutzerfreundlichkeit, sowie den zeitlichen Aufwand der Rekonstruktion in Verbindung mit einem effizienten Algorithmus zur Segmentierung von CT Daten, evaluieren. Die anberaumte Laufzeit für das Projekt beträgt 12 Monate. Die Durchführung des Projekts erfolgt am "Surgical Planning Lab" (Brigham and Women's Hospital, Boston), in enger Zusammenarbeit mit der "Minerva Research Group" (Georgia Institute of Technology, Atlanta) und der "Universitätsklinik für Unfallchirurgie" in Innsbruck.


Kooperationspartner:

Minerva Research Group (Prof. Tannenbaum), Georgia Institute of Technology, Atlanta; "Surgical Planning Laboratory (Prof. Kikinis), Brigham and Women's Hospital, Boston; Universitätsklinik für Unfallchirurgie (Prof. Blauth), Innsbruck


Stand:

Das Projekt wurde am 1.8. 2011 - im Rahmen eines Forschungsaufenthaltes von Karl Fritscher im Brigham and Womens's Hospital (Boston, MA) - planmäßig gestartet. Methoden zur Rekonstruktion der Frakturen wurden entwickelt. Nach 9 Monaten Projektlaufzeit musste jedoch der Forschungsaufenthalt aus privaten Gründen unterbrochen werden, sodaß das Projekt im Moment vorerst bis 1. 1. 2013 unterbrochen ist.
Das Fördervolumen von seiten des FWF beläuft sich auf ~56.500 $.

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