Record #285061 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)240636000

Mechatronisch geführte Mikronavigation von Nadeln in Weichgewebe

Coordinator	Professor Dr. Gereon Hüttmann ; Professor Dr.-Ing. Alexander Schlaefer
Grant period	2014 - 2022
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)240636000

Note: Das Einbringen von Nadeln stellt eine wichtige Option bei der minimalinvasiven und fokussierten Diagnose und Therapie in Weichgeweben dar, beispielsweise im Rahmen einer Biopsie oder der Brachytherapie. Beim Einbringen der Nadel kommt es jedoch zu teilweise erheblichen Gewebedeformationen, so dass die Lage der Nadel relativ zum Gewebe nicht der ursprünglichen Planung entspricht. In einer ersten Projektphase wurde ein mechatronischer Aufbau realisiert, mit dem die Machbarkeit der hochaufgelösten optischen Bildgebung aus der Nadel heraus untersucht wurde. Auf Basis von in die Nadel integrierten Fasern und Optiken wird mittels optischer Kohärenztomographie das Gewebe in der Umgebung der Nadel erfasst. Mit dem Aufbau können auch kleine Relativbewegungen zwischen Gewebestrukturen und der Nadelspitze sowie Deformationen beim Einbringen erkannt werden. In der zweiten Projektphase wird das räumliche Gewebemodell um elastische und räumlich noch höher aufgelöste Informationen erweitert. Ziel ist es, erstmals die für die Modellierung und Prädiktion der Nadel-Gewebs-Interaktion benötigten Informationen direkt aus der Nadel zu bestimmen. In Verbindung mit der mechatronischen Führung der Nadel wird dadurch eine Grundlage für die genauere Regelung des Nadelvorschubs geschaffen, um Deformationen zu kompensieren. Ein weiterer Aspekt ist die mögliche Differenzierung unterschiedlicher Gewebetypen anhand der erfassten Signale. Beispielsweise können geringere Gewebeelastizitäten auf Tumorareale hindeuten. Um auch strukturelle Unterschiedle in Geweben sichtbar zu machen, soll die noch recht neue optische Kohärenzmikroskopie erstmals aus einer Nadelsonde realisiert werden. Mittelfristiges Ziel ist es, die so gewonnenen morphologischen und mechanischen Gewebeeigenschaften bei Lokalisation und Behandlungsplanung zu berücksichtigen.

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Record created 2023-01-31, last modified 2024-09-28

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