Preoperative Volume Determination for Pituitary Adenoma

The most common sellar lesion is the pituitary adenoma, and sellar tumors are approximately 10-15% of all intracranial neoplasms. Manual slice-by-slice segmentation takes quite some time that can be reduced by using the appropriate algorithms. In this contribution, we present a segmentation method for pituitary adenoma. The method is based on an algorithm that we have applied recently to segmenting glioblastoma multiforme. A modification of this scheme is used for adenoma segmentation that is much harder to perform, due to lack of contrast-enhanced boundaries. In our experimental evaluation, neurosurgeons performed manual slice-by-slice segmentation of ten magnetic resonance imaging (MRI) cases. The segmentations were compared to the segmentation results of the proposed method using the Dice Similarity Coefficient (DSC). The average DSC for all datasets was 75.92% +/- 7.24%. A manual segmentation took about four minutes and our algorithm required about one second.Comment: 7 pages, 6 figures, 1 table, 16 references in Proc. SPIE 7963, Medical Imaging 2011: Computer-Aided Diagnosis, 79632T (9 March 2011). arXiv admin note: text overlap with arXiv:1103.177

Intraoperative Visualisierung multimodaler Daten in der Neurochirurgie

Die Neurochirurgie als medizinisches Fachgebiet befasst sich mit der Erkennung und der (operativen) Behandlung von Pathologien des zentralen und peripheren Nervensystems. Dazu gehören unter anderem die operative Entfernung (Resektion) von Gehirntumoren und das Einsetzen von Neurostimulatoren bei Parkinson-patienten. In dieser Arbeit werden Beiträge zur computergestützten Behandlung von zerebralen Erkrankungen – Tumoren, Aneurysmen und Bewegungsstörungen – geleistet. Bei operativen Eingriffen zur Behandlung dieser zerebralen Erkrankungen muss eine exakte Planung vor der Operation erfolgen. Für die Volumen-bestimmung von zerebralen Erkrankungen wurde im Rahmen dieser Arbeit ein graphbasierter Segmentierungsalgorithmus für kugelförmige und elliptische Objekte entwickelt. Außerdem ist ein effizienter geometrischer Ansatz für die präoperative Planung von Zugangswegen bei der tiefen Hirnstimulation ausgearbeitet worden. Weiterhin wurde der Workflow zur multimodalen Integration von Stoffwechselvorgängen – erzeugt mit Hilfe der 3 Tesla Protonen MR-Spektroskopie (1H-MRS) – in ein neurochirurgisches Navigationssystem realisiert. Alle Verfahren werden in der vorliegenden Arbeit im Detail vorgestellt und anhand von Patientendaten evaluiert. Außerdem werden die klinischen Prototypen präsentiert, die auf den Verfahren aufbauen