A01: Situationsadaptiertes Assistenzsystem für die minimalinvasive Chirurgie

Ziel des Projektes ist ein Assistenzsystem innerhalb des Operationssaals OR1®, das sowohl bei konventionellen laparoskopischen als auch robotergestützten laparoskopischen Eingriffen unterstützt. Durch die wissensbasierte, echtzeitfähige Analyse des Operationsablaufs basierend auf intraoperativen Sensordaten wird eine situationsadaptierte Unterstützung generiert, zum Beispiel die Visualisierung von Ziel- und Risikostrukturen. Damit soll die minimalinvasive onkologische Rektumresektion, die als Eingriff in engem unübersichtlichem Raum für ein solches System prädestiniert ist, für den Patienten sicherer und für den Chirurgen einfacher gemacht werden. Im Ausblick werden die Ergebnisse auf die chirurgische Therapie des Pankreas übertragen.

Projektleiter

Prof. Dr. med. Beat Müller
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Dr.-Ing. Stefanie Speidel
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Unser Team

Publikationen im Rahmen des SFB/TRR 125:

Reichard D, Bodenstedt S, Suwelack S, Mayer B, Preukschas A, Wagner M, Kenngott H, Müller-Stich B, Dillmann R, and Speidel S.
"Intraoperative on-the-Fly Organ-Mosaicking for Laparoscopic Surgery."
Journal of Medical Imaging (Bellingham, Wash.) 2, no. 4 (October 2015): 045001.
doi:10.1117/1.JMI.2.4.045001
Bodenstedt S, Wagner M, Mayer B, Stemmer K, Kenngott H, Müller-Stich B, Dillmann R, and Speidel S.
"Image-Based Laparoscopic Bowel Measurement."
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, September 26, 2015.
doi:10.1007/s11548-015-1291-1
Katić D, Julliard C, Wekerle A, Kenngott H, Müller-Stich BP, Dillmann R, Speidel S, Jannin P, and Gibaud B.
"LapOntoSPM: An Ontology for Laparoscopic Surgeries and Its Application to Surgical Phase Recognition."
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 10, no. 9 (September 2015): 1427–34.
doi:10.1007/s11548-015-1222-1
Wagner M, Gondan M, Zöllner C, Wünscher JJ, Nickel F, Albala L, Groch A, Suwelack S, Speidel S, Maier-Hein L, Müller-Stich BP, Kenngott HG.
"Electromagnetic Organ Tracking Allows for Real-Time Compensation of Tissue Shift in Image-Guided Laparoscopic Rectal Surgery: Results of a Phantom Study."
Surgical Endoscopy, June 23, 2015.
doi:10.1007/s00464-015-4231-9
Kenngott HG, Wünscher JJ, Wagner M, Preukschas A, Wekerle A-L, Neher P, Suwelack S, Speidel S, Nickel F, Oladokun D, Maier-Hein L, Dillmann R, Meinzer H-P, Müller-Stich BP.
"OpenHELP (Heidelberg Laparoscopy Phantom): Development of an Open-Source Surgical Evaluation and Training Tool."
Surgical Endoscopy, February 12, 2015.
doi:10.1007/s00464-015-4094-0
Katić D, Spengler P, Bodenstedt S, Castrillon-Oberndorfer G, Seeberger R, Hoffmann J, Dillmann R, and Speidel S.
“A System for Context-Aware Intraoperative Augmented Reality in Dental Implant Surgery.”
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 10, no. 1 (January 2015): 101–8.
doi:10.1007/s11548-014-1005-0
Suwelack S, Röhl S, Bodenstedt S, Reichard D, Dillmann R, dos Santos T, Maier-Hein L, Wagner M, Wünsche J, Kenngott H, Müller BP, Speidel S.
"Physics-Based Shape Matching for Intraoperative Image Guidance."
Medical Physics 41, no. 11 (November 2014): 111901.
doi:10.1118/1.4896021
Kenngott HG, Wagner M, Gondan M, Nickel F, Nolden M, Fetzer A, Weitz J, Fischer L, Speidel S, Meinzer H-P, Böckler D, Büchler MW, Müller-Stich BP.
"Real-Time Image Guidance in Laparoscopic Liver Surgery: First Clinical Experience with a Guidance System Based on Intraoperative CT Imaging."
Surgical Endoscopy 28, no. 3 (March 2014): 933–40.
doi:10.1007/s00464-013-3249-0

Katić D, Wekerle A, Gärtner F, Kenngott H, Müller-Stich BP, Dillmann R, and Speidel S.  
"Knowledge-Driven Formalization of Laparoscopic Surgeries for Rule-Based Intraoperative Context-Aware Assistance."
In Information Processing in Computer-Assisted Interventions, edited by Danail Stoyanov, D. Louis Collins, Ichiro Sakuma, Purang Abolmaesumi, and Pierre Jannin, 158–67. Lecture Notes in Computer Science. Springer International Publishing, 2014 
doi:10.1007/978-3-319-07521-1_17

Suwelack S, Stoll M, Schalck S, Schoch N, Dillmann R, Bendl R, Heuveline V, and Speidel S.
“The Medical Simulation Markup Language - Simplifying the Biomechanical Modeling Workflow.”
Studies in Health Technology and Informatics 196 (2014): 394–400.
doi:10.3233/978-1-61499-375-9-394

Katić D, Wekerle A-L, Görtler J, Spengler P, Bodenstedt S, Röhl S, Suwelack S, Kenngott HG, Wagner M, Müller-Stich BP, Dillmann R, Speidel S.
“Context-Aware Augmented Reality in Laparoscopic Surgery.”
Computerized Medical Imaging and Graphics: The Official Journal of the Computerized Medical Imaging Society 37, no. 2 (March 2013): 174–82.
doi:10.1016/j.compmedimag.2013.03.003