Brainlab EXACTRAC Version 6.0 Benutzerhandbuch Seite 432

Rekonstruktion von implantierten Markern
Dies liegt in den meisten Fällen an einer ungeeigneten Markeranordnung. Wenn sich
beispielsweise ein Marker zu weit verschoben hat oder versehentlich mit einem anderen Marker
vertauscht wurde, ist die Anordnung der Marker verzerrt. Brainlab empfiehlt, stets die Option Shift
pattern zu verwenden, um die Markeranordnung auf ihre ungefähre Zielposition zu bringen. Im
Anschluss kann dann für jeden einzelnen Marker eine genaue Lokalisierung durchgeführt werden.
Die Qualität dieser Markeranpassung wird durch das quadratische Mittel aller Abweichungen
zwischen allen für diesen Abgleich verwendeten Marker wiedergegeben. Je niedriger dieser Wert,
desto höher ist die Übereinstimmung der beiden Markeranordnungen. Höhere Werte zeigen eine
Verformung oder Verzerrung innerhalb der tatsächlichen Markeranordnung an.
Die isometrische Anpassung wird für Markeranordnungen mit einer maximalen Rotation von 10°
vorgenommen. Wenn die implantierten Marker um mehr als 10° gedreht sind, wird eine
Schwerpunktsanpassung durchgeführt.
Schwerpunktsanpassung
Wenn nur ein oder zwei Marker verfügbar sind, bietet das System die Möglichkeit, die
Schwerpunkte der Markeranordnungen abzugleichen. Als Ergebnis sind lediglich Translationen
verfügbar, da Rotationen nicht aus einer einzigen 3D-Information berechnet werden können.
Darüber hinaus wird ein Fehler, der durch die Änderung einer einzelnen Markerposition entsteht,
nicht erkannt, was zu einem falschen Ergebnis führt. Wenn sich beispielsweise ein Marker
verschoben hat, verschiebt sich der Schwerpunkt in die gleiche Richtung. Die Positionskorrektur
basiert daher auf der Verschiebung dieses Markers und nicht auf der Verschiebung eines Organs.
Deshalb sollte diese Option nur sehr vorsichtig angewandt werden.
Überprüfen Sie, dass die implantierten Marker in beiden Bilddatensätzen korrekt
aneinander angeglichen wurden. Wenn eine Schwerpunktsanpassung verwendet wurde, ist
der Abgleich unter Umständen fehlerhaft, da die jeweiligen Markeranordnungen nicht
notwendigerweise übereinstimmen müssen. Die Korrektur besteht nur aus Translationen,
es werden keine Rotationen ermittelt.
Automatische Markererkennung
ExacTrac führt zur Erkennung implantierter Marker im Röntgenbild folgende Schritte durch:
• Ein spezieller Kernel zur Markererkennung wird auf die Bilder angewandt. Dieser Filter
bewertet für jedes Pixel die Wahrscheinlichkeit, zu einem implantierten Marker zu gehören, und
erzeugt ein vorläufiges Bild.
• Die vorläufigen Bilder werden von einem Region-Growing-Algorithmus verarbeitet, um
zusammenhängende Bereiche zu finden, die zum selben Marker gehören.
• Aus jedem der beiden Bilder werden die zehn „wahrscheinlichsten" Markerpositionen
extrahiert.
Mithilfe der bekannten Projektionsmerkmale jedes Bilds wird ermittelt, aus welchen möglichen 2D-
Markerpositionen 3D-Positionen rekonstruiert werden können. Zu diesem Zweck prüft ExacTrac,
welche Projektionslinien des einen Bilds sich mit den Projektionslinien des anderen Bilds
schneiden. Die nicht zu 3D-Positionen rekonstruierbaren 2D-Punkte werden verworfen.
Sind alle 3D-Positionen bestimmt, werden diese mit den Positionen der implantierten Marker
verglichen, die im CT-Datensatz definiert wurden. Das System ermittelt die möglichen
Markerpositionen, die mit der Markervorlage aus dem CT-Datensatz abgeglichen werden können.
Alle weiteren (falsch-positiven) Positionen werden verworfen, sodass lediglich die tatsächlichen
Marker übrig bleiben.
432 Klinisches Benutzerhandbuch Aufl. 1.3 ExacTrac Version 6.0