title: Intraoperative Visualisierung multimodaler Daten in der Neurochirurgie
title: Intraoperative Visualization of Multimodal Data in Neurosurgery
Creators: name: Egger, Jan
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: Intrakranielles Aneurysma
Pituitary Adenoma
Neurosurgery
Bildsegmentierung
Protonen-NMR-Spektroskopie
GBM
Aneurysm
MRS
Glioblastom
Neurochirurgie
DBS
Segmentation
Medizin, Gesundheit
Hypophysenadenom
Hirnstimulation

description: Die Neurochirurgie als
      medizinisches Fachgebiet befasst sich mit der Erkennung und
      der (operativen) Behandlung von Pathologien des zentralen und
      peripheren Nervensystems. Dazu gehören unter anderem die
      operative Entfernung (Resektion) von Gehirntumoren und das
      Einsetzen von Neurostimulatoren bei Parkinson-patienten. In
      dieser Arbeit werden Beiträge zur computergestützten
      Behandlung von zerebralen Erkrankungen – Tumoren, Aneurysmen
      und Bewegungsstörungen – geleistet. Bei operativen Eingriffen
      zur Behandlung dieser zerebralen Erkrankungen muss eine
      exakte Planung vor der Operation erfolgen. Für die
      Volumen-bestimmung von zerebralen Erkrankungen wurde im
      Rahmen dieser Arbeit ein graphbasierter
      Segmentierungsalgorithmus für kugelförmige und elliptische
      Objekte entwickelt. Außerdem ist ein effizienter
      geometrischer Ansatz für die präoperative Planung von
      Zugangswegen bei der tiefen Hirnstimulation ausgearbeitet
      worden. Weiterhin wurde der Workflow zur multimodalen
      Integration von Stoffwechselvorgängen – erzeugt mit Hilfe der
      3 Tesla Protonen MR-Spektroskopie (1H-MRS) – in ein
      neurochirurgisches Navigationssystem realisiert. Alle
      Verfahren werden in der vorliegenden Arbeit im Detail
      vorgestellt und anhand von Patientendaten evaluiert. Außerdem
      werden die klinischen Prototypen präsentiert, die auf den
      Verfahren aufbauen.
description: The medical field of neurosurgery
      addresses the diagnosis and (surgical) treatment of
      pathologies of the central and peripheral nervous system. The
      contributions of this thesis are in the area of computer
      aided treatment of cerebral diseases such as brain tumors,
      aneurysms, and movement disorders. Specifically, the
      methodology developed in this thesis is used during the
      pre-operative planning phase of brain tumor resection or deep
      brain stimulation for Parkinson’s disease. For the volume
      determination of cerebral diseases a graph-based segmentation
      algorithm for spherically- and elliptically-shaped objects
      has been developed in this thesis. In addition, an efficient
      geometrical approach for the preoperative planning of access
      paths for the deep brain stimulation has been elaborated.
      Furthermore, the workflow for the multimodal integration of
      metabolic processes – generated with 3 Tesla Proton
      MR-Spectroscopic Imaging (1H-MRS) – in a neurosurgical
      navigation system has been realized. All methods are
      introduced in detail in this thesis and are evaluated with
      real patient data from the clinical routine. Additionally,
      the clinical prototypes that are based upon these methods are
      presented.