3D-Modell des lymphatischen Systems des Menschen auf der Basis des Visible Human

Abstract

Die bösartigen Tumorerkrankungen bilden gemeinsam mit den Herz-Kreislauferkrankungen die Spitze der Todesursachen unserer Gesellschaft. Mit der stetigen Zunahme der malignen Tumorerkrankungen während der letzten 20 Jahren gerät die Bedeutung des lymphatischen Systems, als das wichtigste prognostische und therapeutische Mittel, in den Vordergrund. Außerdem kann es in einer breiten Vielzahl von Pathologien, von ansteckenden Krankheiten bis hin zu den kongenitalen, erworbenen oder autoimmunen Erkrankungen, involviert sein.\\ Auf der anderen Seite bildet das lymphatische System kein strukturiertes, übersichtliches Organ, sondern ist in seiner Anatomie extrem feinstrukturiert und kompliziert. Deshalb bleibt seine bildliche Darstellung eine der schwierigsten Probleme der radiologischen Onkologie. Die gegenwärtigen bildgebenden Verfahren verwenden unspezifische Parameter wie die Morphologie. Sie können kein vollständiges und verständliches Bild von der Lage und Aktivität des lymphatischen Systems liefern. Daher ist die Kenntnis der konkreten Anatomie und Physiologie der Lymphknoten als Grundbasis für die Lymphknotendiagnostik absolut notwendig.\\ Die zeitlich getrennte bildliche und symbolische (textliche) anatomische Wissensvermittlung im Medizinstudium ist ineffektiv. Zum einen können die Atlanten und Lehrbücher die räumliche Topographie anhand von quantitativ (und qualitativ) eingeschränkten Bildern schlecht vermitteln. Zum anderen sind Präparationen des lymphatischen Systems Grenzen gesetzt. Die gegenwärtige digitalen Atlanten haben einige wenige 3D-Szenen und deren Schnittbilddaten können den räumlichen Eindruck schlecht vermitteln.\\

In dieser Arbeit enstand ein anatomisches 3D-Modell des lymphatischen Systems des Menschen auf Basis des Visible Human-Datensatzes, der sich besonders durch seinen detailgenauen und authentischen Charakter auszeichnet.\\ Der postmortal hergestellte Datensatz (Visible Human Projekt) der National Library of Medicine wurde über das VOXEL-MAN-Autorensystem des Instituts für Medizinische Informatik (IMI) segmentiert und realistisch dreidimensional visualisiert. Auf Basis dieser dreidimensionalen Darstellung und mit Hilfe der Module des VOXEL-MANs, vor allem des Programms TREE-EDIT, wurde die Modellierung der Lymphknoten, Lymphstämme und Lymphgefäße ermöglicht.\\

Das entstandene 3D-Modell bietet breite Anwendungen in der klinischen Medizin und der medizinischen Ausbildung.\\ Als 3D-Atlas steht dem Anwender die freie Wahl der Darstellungsperspektive der anatomischen Strukturen jederzeit unbegrenzt zur Verfügung. So ermöglicht das interaktive Lernen bessere Resultate als bisherige Lehrmethoden.\\ In der klinischen Medizin kann mit Hilfe der hier entwickelten nicht nur die Beseitigung der gegenwärtigen Probleme der bildgebenden Verfahren bei Lymphknotendiagnostik unterstützt werden, sondern auch über Simulationen schwieriger Eingriffe und Therapien besser trainiert und präziser geplant werden. Die Komplikationen und Risiken der diagnostischen und therapeutischen Interventionen lassen sich so für den Patienten auf ein Minimum senken.