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<div xmlns="http://www.tei-c.org/ns/1.0"><p>Bei der virtuellen Endoskopie (VE) wird aus Schichtbildern (z.B. CT oder MR) ein dreidimensionales Modell des betreffenden Organs (Darm, Trachea, etc.)  rekonstruiert. Dann kann an einem Computer mithilfe einer virtuellen Kamera das Organ von innen exploriert werden [1]. Es kann also eine Endoskopie durchgeführt werden, ohne dass der Patient diesem invasiven Eingriff ausgesetzt werden muss. Weiterhin kann das Organ aus Blickwinkeln exploriert werden, die aufgrund räumlicher oder technischer Begrenzungen in einer realen Untersuchung nicht möglich sind. Durch entsprechende Visualisierungssysteme können Oberflächenbesonderheiten hervorgehoben und zusätzliche Informationen, wie z.B. visuell verdeckte, naheliegende Risikostrukturen, eingeblendet werden. Virtuelle Werkzeuge ermöglichen eine einfache Vermessung von Abständen und Größen und wenn die VE mit einem entsprechenden Simulationssystem gekoppelt ist, können sogar ganze Eingriffe am Computer erprobt werden. Aufgrund dieser vielfältigen Möglichkeiten besitzt die VE ein breites Anwendungsspektrum [2]. Sie kann für die Patientenaufklärungen oder für die multimedial erweiterte Falldokumentation genutzt werden. Des Weiteren kann sie im Rahmen von Lehrsystemen für das Training endoskopischer Eingriffe zum Einsatz kommen und zusätzliche Informationen für die Therapieplanung und -durchführung liefern [3] [4]. Allerdings hat die klassische VE einen entscheidenden Nachteil. Da als einzige Datenquelle Schichtbilder herangezogen werden, stehen qualitative Informationen über die Beschaffenheit des Organgewebes nur im geringen Maße, meist aber gar nicht zur Verfügung. Am Beispiel der Trachea können z.B. die einzelnen Spangen sehr gut räumlich aus den Schichtbildern rekonstruiert werden, eine Aussage über entzündete Gewebebereiche kann allerdings nicht getroffen werden. Deswegen kann eine VE eine echte Endoskopie weniger ersetzen, sondern durch die oben beschriebenen, zusätzlichen Möglichkeiten ergänzen. Ziel dieser Arbeit ist es zu untersuchen, wie aus Filmaufnahmen einer Trachea-Endoskopie Texturen für die Gewebeabbildung in der VE extrahiert werden können. Die vorgestellten Konzepte zielen dabei auf die Anwendung einer ergänzenden Falldokumentation (z.B. für eine spätere Diskussion mit Kollegen) und Patientenaufklärung ab. Notwendig dafür ist eine Endoskopie vor dem eigentlichen endoskopischen Eingriff, wor die reale Szene möglichst vollständig aufgenommen wird. Wir konzentrieren uns auf drei übliche Endoskopiewinkel: 0° (in Richtung der Bifurcatio Trachea), 60° (schräg zur Trachea-Wand) und 90° (direkt auf die Trachea-Wand). Ausgehend von diesen Aufnahmen ergeben sich zwei mögliche Texturierungsverfahren: projektive Texturierung und Stitching-Texturen. Parallel zur Untersuchung auf</p></div>
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<div xmlns="http://www.tei-c.org/ns/1.0"><p>realen Patientendaten wurde ein experimenteller Aufbau geschaffen, der eine genauere Untersuchung des Einflusses verschiedener Aufnahmeparameter auf die Texturqualität erlaubt. </p></div><figure xmlns="http://www.tei-c.org/ns/1.0" xml:id="fig_0"><head>2Abbildung 1 :Abbildung. 2 : 3 Ergebnisse 2 , 4 Diskussion</head><label>12324</label><figDesc>Abbildung 1: Endoskopie-Frame (links), texturierte, virtuelle Trachea (Mitte), Verzerrungsartefakte und Unschärfe bei projektiver Texturierung (rechts) Projektive Texturierung: Für die projektive Texturierung muss die Ausrichtung und Position der virtuellen Kamera in der virtuellen Trachea der echten Kamera aus den endoskopischen Aufnahmen entsprechen. Für diese korrelierende Ausrichtung wird eine Landmarke benötigt. Dazu können die Bifurcatio Trachea, die Aufspaltung am Ende Trachea, sowie auffällige Spangen genutzt werden. Im aktuellen Verfahren erfolgt die Wahl der Landmarken und die Ausrichtung der virtuellen Kamera manuell. Zwischen den ausgerichteten Kamerapositionen wird linear interpoliert und ggf. weitere Positionen eingefügt, falls die Abweichung zum realen Kamerapfad zu stark ist. Stimmen virtuelles und reales Endoskopiebild überein, wird eine lokale, projektive Parametrisierung erzeugt. Dann wird der aktuelle Video-Frame als Textur verwendet. Die Trachea ist so allerdings nur aus dem aktuellen Blickwinkel visuell korrekt texturiert. Ändert sich der virtuelle Blickwinkel, sieht man deutlich Verzerrungen und falsch texturierte Bereiche (Abb. 1, rechts). Um eine vollständige Texturabdeckung zu erreichen, wird aus weiteren Blickwinkeln lokal projektiv parametrisiert und texturiert. Die lokalen Texturen werden über manuelles Textur-Painting in eine globale Atlas-Textur mit einer globalen Oberflächenparametrisierung (Blender: Smart-UV-Project, Feature-Winkel: 66°) überführt.</figDesc><graphic coords="2,161.72,303.13,97.44,75.78" type="bitmap" /></figure>
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