VI Zusammenfassung

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Bis heute hat sich in der Evaluierung der zentralen Atemwegsstenosen keine Methode durchgesetzt, mit der eine objektivierbare mehrdimensionale Vermessung und Darstellung möglich ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist ein neues bronchoskopisches Verfahren entwickelt und auf klinische Durchführbarkeit getestet worden, mit dem eine Längs- und Querschnittsvermessung in Echtzeit erfolgt und anschließend eine dreidimensionale Rekonstruktion des untersuchten Abschnitts visualisiert werden kann.

Für die Querschnittsflächenbestimmung wird durch den Arbeitskanal des Bronchoskops eine Lasersonde eingeführt und ein Laserlichtring auf die Bronchialwand projiziert. Die Abbildung des Lichtrings wird im bronchoskopischen Bild noch während der Untersuchung mit Hilfe einer speziell im Rahmen dieser Arbeit dafür entwickelten Software segmentiert und vermessen. Durch die sequenzielle Analyse aufeinanderfolgender Querschnittsflächen kann ein dreidimensionaler Datensatz erstellt, visualisiert und das Volumen berechnet werden.

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Die neue Methode wurde zunächst an Kunststoffmodellen mit bekannten Durchmessern und Präparaten aus Schweineluftröhren getestet. Die realen Werte für die Volumen der Präparate aus Schweineluftröhren wurden durch Wasservolumetrie bestimmt.

Die Ergebnisse im experimentellen Teil zeigten bei guter Reproduzierbarkeit eine sehr gute Korrelation zwischen den realen Werten und den bronchoskopisch gemessenen Werten mit einem Intraklassenkorrelationskoeffizienten ICC > 0,99 bei einem 95% CI [0,98; 1,00] für die Kunststoffmodelle und einem 95% CI [0,99, 1,00] für die Modelle aus Schweinetrachea.

Klinisch wurde die neue Methode im Rahmen von routinemäßig durchgeführten Bronchoskopien getestet. Bei 10 von 14 Patienten wurden Querschnitte und Volumen unterschiedlich langer Trachealabschnitte vermessen. Als Vergleichsmethode wurde zeitnah eine Computertomographie durchgeführt, mit der ebenfalls Querschnitt und Volumen der jeweiligen Trachealabschnitte bestimmt wurden. Die Korrelation der klinischen Ergebnisse erwies sich als befriedigend (für die Querschnittsflächenmessung: ICC > 0,97 bei einem 95% CI [0,95; 1,00]; für die Volumenmessung: ICC > 0,99 bei einem 95% CI [0,95, 1,00]).

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Die Analyse der Messfehler im experimentellen Teil ergab Hinweise für einen proportionalen Fehler, der nicht vollständig durch den Entzerrungsalgorithmus der Software ausgeglichen werden konnte. Durch eine verbesserte Positionierung der Lasersonde konnte die Auswirkung des Fehlers so weit verringert werden, dass die Differenz in Bezug zur anatomischen Größe der zentralen Atemwege zu vernachlässigen war. Bei den klinischen Untersuchungen zeigte die Analyse der Messwertunterschiede zwischen Computertomographie und bronchoskopischen Messungen keinen systematischen Fehler.

Insgesamt ist mit der hier vorgestellten Methode die Grundlage für ein objektives quantitatives Vermessungsverfahren der zentralen Atemwege gegeben, das eine Erweiterung der bisher möglichen bronchoskopischen Diagnostik und Verlaufskontrollen bietet und in der Weiterentwicklung Möglichkeiten zur Tumorvolumenberechnung und zur individualisierten Stentimplantation schafft.


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25.04.2006