Universität zu Köln

Sheriff, Nonkoh Joshua (2025). Untersuchung der Registrierungsgenauigkeit von Augmented Reality-gestützter Navigation in der offenen Leberchirurgie: Vergleich lokaler und externer 3D-Lebermodelle sowie des linken und rechten Pfortaderhauptastes als Registrierungslandmarke. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Die intraoperative 3D-Navigation in der Leberchirurgie steht immer noch vor technischen Herausforderungen. Diese Arbeit befasst sich mit der Verbesserung der Registrierungsgenauigkeit bei der Implementierung von Augmented Reality-gestützter intraoperativer 3D-Navigation in der Leberchirurgie: 1) dem aufwendigen Prozess der präoperativen virtuellen 3D-Leberrekonstruktion, der größtenteils von externen Anbietern abhängt 2) der begrenzten Genauigkeit der intraoperativen 3D-Navigationssysteme in der Leberchirurgie bei Nutzung von Augmented Reality (erweiterte Realität). Retrospektiv wurden 109 Messungen der Registrierungsgenauigkeit eines 3D-Navigationssystems bei 13 Patienten mit Lebertumoren durchgeführt, die einer onkologischen Leberresektion oder -thermoablation unterzogen wurden. Es wurde untersucht, ob die Registrierungsgenauigkeit durch verschiedene Rendering-Techniken, die bei der Erstellung virtueller 3D-Lebermodelle verwendet werden, beeinflusst wird. Dabei wurde die Registrierungsgenauigkeit von intern erstellten virtuellen 3D-Lebermodellen, die von örtlichen Radiologen und Chirurgen erstellt wurden, mit externen 3D-Lebermodellen, die von einer kommerziellen Firma bereitgestellt wurden, verglichen. Zusätzlich wurde die Rolle der Anatomie bei der Festlegung von Gefäßlandmarken während des Registrierungsprozesses untersucht, indem die Registrierungsgenauigkeit bei Nutzung des linken vs. des rechten Pfortaderhauptastes verglichen wurde. Ferner wurde analysiert, wie sich die Registrierungsgenauigkeit mit zunehmendem Abstand zur Region of Interest (ROI) verhält. Die vorliegende Analyse zeigt, dass verschiedene Rendering-Techniken die Registrierungsgenauigkeit bei der Erstellung virtueller 3D-Lebermodelle nicht signifikant beeinflussen. Lokal als auch extern bzw. kommerziell generierte Lebermodelle zeigten ähnliche Ergebnisse in der Registrierungsgenauigkeit. Registrierungen über den linken Pfortaderhauptast zeigten eine signifikant höhere Genauigkeit als jene über den rechten. Dabei war die Genauigkeit bei geringem Abstand zur ROI höher.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Sheriff, Nonkoh Joshua nsheriff@gmx.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-785906
Date:	2025
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Chirurgie > Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral- und Tumorchirurgie
Subjects:	Technology (Applied sciences) Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language augmented reality, intraoperative 3D navigation, innovation, liver surgery, registration accuracy, segmentation English
Date of oral exam:	24 April 2025
Referee:	Name Academic Title Wahba, Roger Professor Dr. med. Herden, Jan Professor Dr. med.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/78590