Ultraschallsimulation für das Training von Gallengangspunktionen

Ultraschalluntersuchungen sind ein wichtiger Bestandteil der modernen Medizin. Ein Anwendungsgebiet ist zum Beispiel die Ultraschallkontrolle während einer Gallengangspunktion. Die Deutung von Ultraschallbildern ist schwierig, sodass dieses über einen langen Zeitraum am Patienten erlernt werden muss. Eine Alternative ist eine virtuelle Trainingsumgebung mit Ultraschallsimulation. In diesem Beitrag wird die Ultraschallsimulation innerhalb eines Punktionssimulators vorgestellt, mit der Gallengangspunktionen unter Ultraschallkontrolle trainiert werden können. Die Ultraschallsimulation nutzt unbearbeitete 3D CT-Daten und beruht darauf, Reflexionen entlang eines Strahlenfächers ausgehend von der Sonde zu berechnen. Dabei werden Reflexion, Transmission und Absorption berücksichtigt. Zur Erhöhung des Lerneffekts kann der Anwender je nach Schwierigkeit dem simulierten Bild zusätzliche Visualisierungen hinzufügen, zum Beispiel eine Umrandung der Zielstruktur oder ein nachgebildetes Doppler-Ultraschall. Im Ergebnis können unter Benutzung partiell segmentierter CT-Daten in Echtzeit realistische Ultraschallbilder simuliert werden.