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Modellbasierte Orbita-Segmentierung und die automatisierte Bestimmung anatomisch relevanter Parameter

Becker, Matthias


Die knöcherne Augenhöhle, Orbita, ist ein System aus sieben Knochen, die teilweise nur papierdünn sind. Sie beinhaltet das Sehorgan. Verkehrsunfälle, Rohheitsdelikte, Stürze oder Sportunfälle sind Ursachen für Orbitafrakturen. Ein häufiges Frakturmuster ist die Blow-out-Fraktur, bei der der Orbitaboden bricht. Zur Rekonstruktion der Orbita lassen sich die Knochenfragmente nicht verwenden, da sie in der Regel zu fein zersplittert sind. Ein erneutes Zusammenwachsen ist dadurch nicht möglich. Stattdessen wird ein Titangitter als Implantat eingesetzt, für das die gesunde Orbita als Vorlage verwendet wird. Die gesunde Orbita wird dafür zunächst segmentiert und dann gespiegelt, da die beiden Orbitae entlang einer sagittalen Ebene symmetrisch sind und das einzusetzende Titangitter wird entsprechend geformt. In der folgenden Operation werden die Knochenfragmente entfernt und das stützende Gitter wird eingesetzt. Im Rahmen der postoperativen Erfolgskontrolle werden Aufnahmen des Patienten angefertigt, in denen das Gitter gut sichtbar ist. Anhand dieser Aufnahmen können Lage und Form des Gitters überprüft werden. Die dafür benötigte manuelle Segmentierung zweier Orbitae ist ein sehr aufwändiges Verfahren, das auch einen erfahrenen Mediziner sehr viel Zeit kostet. Um diesen Aufwand zu reduzieren und den Medizinern mehr Zeit für wichtigere Aufgaben zu geben, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein experimentelles Softwaremodul entwickelt , das eine semi-automatische Orbita-Segmentierung erlaubt. Des Weiteren wurden an den gewonnenen Segmenten vorgegebene anatomische Parameter ermittelt. Eine Neuheit in dieser Arbeit ist die Kombination von Orbitasegmentierung und -vermessung in einem Modul. Auch die anteriore Begrenzung der Orbita durch den konvexen Orbitarand ist in dieser Form noch nicht eingesetzt worden. Bisherige Verfahren zur Orbitasegmentierung verwenden üblicherweise CT-Daten, in dieser Arbeit werden die verwandten Methoden auf Aufnahmen, die mit der digitalen Volumentomographie entstanden sind, erweitert.

 	
@thesis{Bec11,
  author = {Becker, Matthias},
  school = {Leibniz Universität Hannover, Germany},
  title = {Modellbasierte Orbita-Segmentierung und die automatisierte Bestimmung anatomisch relevanter Parameter},
  type = {Master's thesis},
  year = {2011}
}