Förderprojekte

Förderbeginn 01.07.2019

Augmented Reality geführte Brustbiopsie

Prof. Dr. Nassir Navab
Technische Universität München
Fakultät für Informatik

Prof. Dr. Bruce Daniel
Stanford University
Department of Radiology, Mixed reality Incubator

Brustkrebs ist der häufigste Krebs bei Frauen, der typischerweise mit einer Nadelbiopsie diagnostiziert wird. Etwa 1 Mio. Brustbiopsien werden jedes Jahr in den Vereinigten Staaten durchgeführt. Der mit Abstand schnellste Weg zur Durchführung einer Brustbiopsie mit einer Nadel ist die Verwendung von Ultraschall. Der Ultraschall zeigt das Biopsieinstrument sowie den Tumor, das umgebende Brustgewebe und die Brustwand in Echtzeit. Die ultraschallgeführte Biopsie ist jedoch schwer zu erlernen. Eine umfangreiche Hand-Augen-Koordination ist erforderlich und besonders herausfordernd, da die Bilder auf einem separaten Bildschirm angezeigt werden.

Wir erwarten, dass die Nutzung von erweiterter Realität die Durchführung der ultraschallgeführten Biopsie vereinfachen kann, da es mit dieser Technologie möglich ist, die Ultraschallbilder direkt am Patienten zu überlagern und damit die komplexe Hand-Auge Koordination unter der Verwendung eines externen Bildschirms umgeht. Dies würde die Durchführung der Biopsie in eine natürlichere Benutzerinteraktion verwandeln, ähnlich wie bei anderen Aufgaben, bei der der Benutzer direkt auf die Instrumente und Zielstrukturen schaut, die manipuliert werden. In diesem Projekt entwickelt die TU München in Zusammenarbeit mit der Stanford University ein Mixed-Reality System mit einer Datensichtbrille, welches es ermöglicht, das Ultraschallbild in Echtzeit an der richtigen anatomischen Stelle zu visualisieren. Dies geschieht durch Korrektur von Latenzen zwischen der US-Bildaufnahme und der Bewegung der US-Sonde und durch speziell angepasste Rendering-Techniken (Fokus-Kontext Visualisierung), die es ermöglichen, virtuelle Bilder im menschlichen Körper anzuzeigen.