Orientation of endoscopic images: rectification by gravity

Ein nach wie vor ungelöstes Problem in der endoskopischen Chirurgie (insbesondere mit Hilfe von flexiblen Video-Endoskopen) ist das Fehlen eines stabilen Horizonts der endoskopischen Bilder auf dem Monitor. Mit unserem „Endoscopy with the New Dimension of Orientation (ENDOrientation)“-Ansatz kann eine Korrektur der Bildverdrehung, sogar in der nicht-starren interventionellen Endoskopie (insbesondere NOTES) mit einem 3 mm schmalen dreiachsigen MEMS-Beschleunigungssensor realisiert werden, der an der Spitze des Endoskops positioniert wird. Dieser Sensor misst den Anteil der Erdanziehungskraft auf jede der drei orthogonalen Achsen. Nach einer initialen Kalibrierung und zeitlichen Filterung dieser drei Datenströme kann der Rotationswinkel direkt ermittelt werden. Die erreichbare Abtastrate liegt dabei deutlich über der gewöhnlichen Videoframe-Rate von 25 Hz, die Genauigkeit der Rotationserkennung liegt bei etwa einem Grad. Die Aufrichtung des Endoskopbildes in Relation zu einem stabilen Horizont wird in Echtzeit über eine digitale Rotation des analogen Endoskopie-Video-Signals ermöglicht. Die Verbesserungen und Vorteile wurden in Tierversuchen evaluiert. Die Koordination und Führung mehrerer Instrumente zugleich wurde bei endoskopischen Bildern mit stabilisiertem Horizont als deutlich intuitiver beurteilt. Die ermittelten Arbeitsschrittzeiten und Bewegungspfade stützten diese Beobachtung eindeutig