Volumap: 3D-Software als Zauberkünstler

5. November 2007
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Viele Ärzte kennen das Problem: Schlecht interpretierbare und zweidimensionale CT- oder MRT-Aufnahmen erschweren die Diagnose im Klinik- oder Praxisalltag. Damit könnte in Zukunft Schluss sein: Eine an der University of Southern California getestete Software, VOLUMAP, verwandelt die Daten zu hochauflösenden 3D-Bildern - sehr zum Nutzen der Ärzte und ihrer Patienten.

Tatsächlich gilt die Software unter Fachleuten als Sensation. Denn erstmals stellten Mediziner an der Southern California Keck School of Medicine in Los Angeles ihre Erfahrungen mit dem neuen Zauberkünstler aus Bits und Bytes vor. Die Forscher hatten das Programm in der pädiatrischen Urologie eingesetzt – und waren begeistert. Die 3D-Software erlaubt nämlich im Vergleich zu den 2-dimensionalen Pendants die rasche Diagnose einer ganzen Palette von Erkrankungen: Ob Hydronephrose oder obstruktive Uropathien im Kindesalter – alles was sich anhand der dreidimensionalen Struktur als Abnormalität erweist, lässt sich laut Roger De Filippo, Assistant Professor an der Keck School of Medicine, nach erfolgter MRT und Übertragung der Daten auf den Laptop des Arztes dreidimensional erkennen.

Die neue Technologie ermöglicht damit nicht nur die Visualisierung von Schichten im sub-Millimeter Bereich, also von 0,1 bis 0,7 mm. Das “Aufpeppeln” der alt her gedienten 2D-MRT-Aufnahmen geht nach den Erfahrungen der Pädiater in Los Angeles auch mit einem weiteren Vorteil für die Anwender einher: Nicht wenige Nachuntersuchungen lassen sich auf diese Weise einsparen. So blieben beispielsweise die gerade in der Pädiatrie wenig beliebten, aber oftmals nötigen CT-Untersuchungen bei Kindern mit urologischen Erkrankungen nach Einsatz der VOLUMAP-Software aus. Magie? Gar Zauberkraft des Softwarepaktets?

Mitnichten, wie De Filippo erklärt. Die MRT-Daten gelangen als kleine “Würfel” und in ihrer räumlichen Originalzusammensetzung vom MRT auf den Computer des Arztes. Darin liegt die eigentliche Stärke des Programms. Denn es vermag, anders als die meisten bisherigen Software-Tools, diese “Würfel” sofort zu einem dreidimensionalen Bild zusammenzusetzen. Allein das wäre bereits eine wesentliche Verbesserung. Die Software eröffnet aber dem Arzt zudem ganz neue Behandlungsperspektiven, indem sie ihm die Möglichkeit bietet, jedes einzelne Organ aus jeder Perspektive zu betrachten. Was bei einer 2D-Aufnahme im Weg liegt, stellt in der 3D-Version keine Sichtbehinderung mehr dar. Wenige Mausklicks reichen aus, um dem Blick des Radiologen oder Chirurgen freie Bahn zu verschaffen.

Software aus dem All, für Dino-Suche bestens geeignet

Dass die galaktisch anmutende Software das Licht der irdischen Welt erblickte, ist indes mehr oder minder dem Mond zu verdanken. Entwickler Lee Schiel hatte nämlich ursprünglich an der National Aeronautics and Space Administration des California Institute of Technology ähnliche Programme konzipiert, um mitunter der NASA einen dreidimensionalen Blick ins Innere des Mondgesteins zu erlauben. Auch Geologen profitierten von Lees Liebe zu den Bytes. Sie setzten eine ähnliche Software ein, um das Innenleben von Fossilien zu durchleuchten – und um auf diese Weise versteinerte Dino-Reste im Gestein aufzuspüren.

Der eigentliche Durchbruch für medizinische Anwendungen allerdings erfolgte erst mit der Fertigstellung eines neuen Algorithmus durch Programmierer Schiel. Zwei Jahre lang arbeitete er am Children's Hospital in Los Angeles mit De Filippo zusammen, bevor das Endprodukt das zu leisten vermochte, was die Vorgänger-Tools nicht konnten: MRT-Daten direkt in 3D-Bilder zu verwandeln.

An das Ergebnis werden sich Radiologen und Chirurgen womöglich auch hierzulande bald gewöhnen dürfen, sofern VOLUMAP wie angedacht ab 2008 vermarktet wird. Wer heute noch mit aneinander gereihten 2D-Aufnahmen auskommen muss, kann dann eine Reise durch den 3D-Atlas seines Patienten starten – rein virtuell und per Mausklick am eigenen PC.

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