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<GmsArticle>
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    <Identifier>mibe000097</Identifier>
    <IdentifierDoi>10.3205/mibe000097</IdentifierDoi>
    <IdentifierUrn>urn:nbn:de:0183-mibe0000979</IdentifierUrn>
    <ArticleType>Originalarbeit</ArticleType>
    <TitleGroup>
      <Title language="de">Semi-automatische Orbita-Segmentierung in CT-Bilddaten</Title>
      <TitleTranslated language="en">Semiautomatic orbit segmentation based on CT data</TitleTranslated>
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        <Address>Klinik und Poliklinik f&#252;r Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde&#47;Chirurgie, Universit&#228;tsklinikum Bonn, Sigmund-Freud-Str. 25, 53105 Bonn, Deutschland<Affiliation>Klinik und Poliklinik f&#252;r Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde&#47;Chirurgie, Universit&#228;tsklinikum Bonn, Deutschland</Affiliation></Address>
        <Email>kathrin.tingelhoff&#64;gmx.de</Email>
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        <Email>friedrich.bootz&#64;ukb.uni-bonn.de</Email>
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          <Corporatename>German Medical Science GMS Publishing House</Corporatename>
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        <Address>D&#252;sseldorf</Address>
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    <SubjectGroup>
      <SubjectheadingDDB>610</SubjectheadingDDB>
      <Keyword language="en">semiautomatic segmentation</Keyword>
      <Keyword language="en">orbit segmentation</Keyword>
      <Keyword language="en">CT data</Keyword>
      <Keyword language="de">semi-automatische Segmentierung</Keyword>
      <Keyword language="de">Orbita-Segmentation</Keyword>
      <Keyword language="de">CT-Daten</Keyword>
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    <DatePublishedList>
      <DatePublished>20090804</DatePublished>
    </DatePublishedList>
    <Language>germ</Language>
    <SourceGroup>
      <Journal>
        <ISSN>1860-9171</ISSN>
        <Volume>5</Volume>
        <Issue>3</Issue>
        <JournalTitle>GMS Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie</JournalTitle>
        <JournalTitleAbbr>GMS Med Inform Biom Epidemiol</JournalTitleAbbr>
        <IssueTitle>Medizinische Bild- und Signalverarbeitung</IssueTitle>
      </Journal>
    </SourceGroup>
    <ArticleNo>18</ArticleNo>
  </MetaData>
  <OrigData>
    <Abstract language="de" linked="yes">
      <Pgraph>Die Segmentierung medizinischer Bilddaten gewinnt in vielen klinischen Bereichen an Bedeutung. Die Segmentierungsergebnisse k&#246;nnen zur Diagnose, Operationsplanung oder Definition eines Arbeitsraumes f&#252;r roboter-assistierte Systeme verwendet werden. In diesem Paper wird ein neues Verfahren zur semi-automatischen Orbita-Segmentierung mit minimalem Interaktionsaufwand vorgestellt. Die Ergebnisse der semi-automatischen Segmentierung haben wir mit der manuellen Segmentierung eines Experten in Bezug auf Volumen, &#220;berlappungsma&#223;e und Segmentierungszeit verglichen. Die Abweichung zwischen manueller und semi-automatischer Segmentierung betr&#228;gt durchschnittlich 3,29&#37; des Volumens. Im Vergleich zur manuellen Segmentierung liegen die Ergebnisse deutlich unter den Schwankungen der interindividuellen Variabilit&#228;t, daher ist dieses Verfahren der manuellen Segmentierung vorzuziehen. In unserer k&#252;nftigen Arbeit m&#246;chten wir den Interaktionsaufwand sowie den Segmentierungsfehler weiter reduzieren. Zudem sollen die Einsatzm&#246;glichkeiten des Verfahrens zur pr&#228;operativen Planung von Orbitarekonstruktionen evaluiert werden.</Pgraph>
    </Abstract>
    <Abstract language="en" linked="yes">
      <Pgraph>The segmentation of medical images is getting more important in all clinical fields. The results are used for diagnosis, surgical planning or workspace definition of robot-assisted systems. The purpose of this paper is to present a new semiautomatic orbit segmentation technique with minimal user interaction. The results are compared to manual segmentation results of an expert. For the evaluation we compare volume, overlap and segmentation time. The deviation of manual and semiautomatic segmentation is 3.29&#37; of the orbit volume. This error is lower than the inter subject variability of the manual segmentation. Therefore we propose to use the new semiautomatic technique for the orbit segmentation instead of using the manual segmentation. In our future work we will reduce the user interaction and the segmentation error. Furthermore we would like to evaluate the capabilities of this technique for the presurgical planning of orbit surgeries.</Pgraph>
    </Abstract>
    <TextBlock linked="yes" name="1 Einleitung">
      <MainHeadline>1 Einleitung</MainHeadline>
      <Pgraph>Die <Mark2>Functional Endoscopic Sinus Surgery</Mark2> ist ein minimal-invasiver operativer Eingriff an den Nasennebenh&#246;hlen (NNH), der endoskopisch durchgef&#252;hrt wird. W&#228;hrend der Chirurg mit einer Hand das Endoskop h&#228;lt, steht ihm f&#252;r die eigentliche Instrumentation nur seine zweite Hand zur Verf&#252;gung. In unserem Projekt entwickeln wir eine Roboterassistenz, die das Endoskop w&#228;hrend der Operation h&#228;lt und bewegt, und dem Chirurgen beidh&#228;ndiges Instrumentieren erm&#246;glicht. Wir ben&#246;tigen daf&#252;r u.a. eine landmarken-basierte Ausrichtung von CT-NNH-Datens&#228;tzen verschiedener Patienten. F&#252;r die Ausrichtung verwenden wir drei anatomische Landmarken, den spitzen Knochenfortsatz, welcher Ansatzpunkt f&#252;r den Nasenknorpel ist (Spina nasalis anterior) und die beiden Orbitaschwerpunkte. Die beiden Schwerpunkte sollen aus Segmentierungen des Orbitainhaltes abgeleitet werden.</Pgraph>
      <Pgraph>Die Orbita-Segmentierung wird zudem zur Volumenbestimmung und in der rekonstruktiven Orbitachirurgie verwendet. Bei einer Fraktur des Orbitabodens wird die gesunde Orbita der Gegenseite segmentiert und gespiegelt. Die Rekonstruktion wird zur Erstellung eines Titanimplantats verwendet. Ein weiteres Einsatzgebiet gibt es in der Protonentherapie von Augentumoren. F&#252;r deren Planung muss die kn&#246;cherne Orbitagrenze, sowie die darin liegenden Gewebestrukturen (Bulbus, Muskeln etc.) vorab segmentiert werden.</Pgraph>
      <Pgraph>In der Literatur werden manuelle, semi-automatische und modellbasierte Ans&#228;tze zur Orbita-Segmentierung unterschieden, die sowohl auf CT- als auch auf MR-Daten durchgef&#252;hrt werden. Bei manuellen Ans&#228;tzen wird die kn&#246;cherne Orbitagrenze in 150 bis 300 Schichten mit dem Segmentierungswerkzeug einer Software markiert <TextLink reference="1"></TextLink>, <TextLink reference="2"></TextLink>, <TextLink reference="3"></TextLink>. Bei dem Werkzeug handelt es sich meist um eine Liniensegmentierung. In unseren bisherigen Experimenten konnten wir zeigen, dass die manuelle Segmentierung einer intra- und interindividuellen Variabilit&#228;t unterworfen ist, so dass die Ergebnisse weder standardisierbar noch reproduzierbar sind. Die manuelle Segmentierung ist zudem sehr zeitaufw&#228;ndig und daher f&#252;r den klinischen Alltag ungeeignet. Modellbasierte Ans&#228;tze zur Segmentierung des Bulbus, der Augenmuskeln, der Nerven und des Fettk&#246;rpers werden in <TextLink reference="4"></TextLink>, <TextLink reference="5"></TextLink> beschrieben. Diese Algorithmen arbeiten auf MR-Daten, da eine Weichteilsegmentierung aufgrund des geringen Kontrasts in CT-Datens&#228;tzen nicht durchgef&#252;hrt werden kann.</Pgraph>
      <Pgraph>Semi-automatische Ans&#228;tze verwenden meist Thresholding oder Region Growing und kombinieren diese z.B. mit morphologischem Closing <TextLink reference="6"></TextLink>,  <TextLink reference="7"></TextLink>. Anhand der Hounsfieldeinheiten und den vom Anwender eingegebenen Parametern (z.B. Schwellwert, Startpunkt oder Grauwertbereich) wird das Bild segmentiert. Da die Orbitagrenze an vielen Stellen nicht vollst&#228;ndig von einem Knochen umgeben ist, laufen rein grauwertbasierte Verfahren an diesen Stellen aus. Dementsprechend konnten wir in unseren ersten Ergebnissen weder mit morphologischen Operatoren (Erosion, Dilatation, Opening, Closing), noch mit semi-automatischen Region-Growing-Ans&#228;tzen gute Ergebnisse bei der Orbita-Segmentierung erzielen. </Pgraph>
      <Pgraph>F&#252;r die Segmentierung der kn&#246;chernen Orbitagrenzen verwenden wir ein Verfahren, das zur automatischen Extraktion des Herzens aus CT-Daten von J&#228;hne et al. <TextLink reference="8"></TextLink> vorgestellt wurde. Diese Grundidee erweitern und optimieren wir f&#252;r die Segmentierung der Orbita. Wir integrieren sowohl Grauwertinformationen als auch Vorwissen &#252;ber die Anatomie in den Segmentierungsprozess. Zudem war es unser Ziel, den Interaktionsaufwand durch den Nutzer so gering wie m&#246;glich zu gestalten, so dass die Segmentierungszeit gering und die Qualit&#228;t der Ergebnisse m&#246;glichst unabh&#228;ngig vom Anwender sind.</Pgraph>
    </TextBlock>
    <TextBlock linked="yes" name="2 Methoden">
      <MainHeadline>2 Methoden</MainHeadline>
      <Pgraph>Die Segmentierung wird auf CT-Datens&#228;tzen durchgef&#252;hrt, die von einem 16-Zeilen Spiral-CT von Philips aufgenommen wurden. Die Aufl&#246;sung der Datens&#228;tze variiert in <TextGroup><PlainText>x-,</PlainText></TextGroup> y- und z-Richtung zwischen 0,535 mm x 0,535 mm x 0<TextGroup><PlainText>,67 mm</PlainText></TextGroup> und 0,457 mm x 0,457 mm x 2,0 mm. </Pgraph>
      <Pgraph>Bewegt man sich in der coronalen Ansicht schichtweise durch die Orbita, so ist deren Form bei variierenden Radien in allen Schichten ann&#228;hernd rund. In gro&#223;en Teilen ist die Orbita von einem, im CT gut erkennbaren Knochen umgeben, der in den Bilddaten durch einen hohen Kontrast zwischen Orbitainhalt und Knochen erkennbar ist. An einigen wenigen Stellen ist die Orbita von keinem Knochen begrenzt oder dieser ist so d&#252;nn, dass die Orbita nicht eindeutig abgegrenzt werden kann. </Pgraph>
      <Pgraph>Schichtweise wird ein Orbitaradius abgesch&#228;tzt. In den Bereichen ohne Knochengrenze wird die Orbitaform radial interpoliert. Das gesamte Verfahren ist detailliert in Abbildung 1 <ImgLink imgNo="1" imgType="figure"/> und die Zwischenergebnisse sind in Abbildung 2 <ImgLink imgNo="2" imgType="figure"/> dargestellt. </Pgraph>
      <Pgraph>Im Vorverarbeitungsschritt wird vom Anwender zun&#228;chst eine <Mark2>Volume of Interest</Mark2> (VOI) um die zu segmentierende Orbita im CT-Datensatz gelegt. Diese bewirkt eine Reduktion der Rechenzeit, z.B. bei dem morphologischen Closing. Anschlie&#223;end werden Histogrammlinearisierung und der Kuwahara-Filter auf die VOI angewandt, die zu einer Konstrastverst&#228;rkung und eine Rauschreduktion bei gleichzeitiger Kantenerhaltung der Daten f&#252;hren. Im zweiten Schritt werden die umliegenden Strukturen, n&#228;mlich die luftgef&#252;llten Siebbeinzellen und die Kieferh&#246;hle, sowie die Knochenstrukturen durch den Region Growing Algorithmus segmentiert. Der Anwender setzt jeweils einen Seedpoint in die Knochen und in den luftgef&#252;llten Bereich und w&#228;hlt einen Offset aus. Durch die Knochen- und Luftsegmentierung erhalten wir eine ungef&#228;hre Abgrenzung der Orbita mit diversen L&#252;cken (Abbildung 2.3 <ImgLink imgNo="2" imgType="figure"/>). Durch das morphologische Closing mit einer 7 x 7 x 7-Maske werden kleine L&#252;cken zwischen Knochen- und Luftsegmentierung geschlossen (Abbildung 2.4 <ImgLink imgNo="2" imgType="figure"/>). </Pgraph>
      <Pgraph>Durch die folgenden Schritte sollen die gr&#246;&#223;eren L&#252;cken schichtweise geschlossen werden. Der Anwender legt zun&#228;chst die erste und letzte Schicht fest. Die vordere und hintere Begrenzung ist in der Literatur nicht eindeutig definiert, daher haben wir diese Begrenzungen in enger Absprache mit Fach&#228;rzten festgelegt. Als vordere Begrenzung haben wir die letzte coronale Schicht gew&#228;hlt, in welcher der Tr&#228;nenkanal noch zu sehen ist. Die hintere Begrenzung ist diejenige Schicht, in welcher die Fissura infraorbitalis erstmals zu sehen ist. </Pgraph>
      <Pgraph>In der ersten coronalen Schicht wird ein initialer Orbitaschwerpunkt bestimmt. Von diesem werden n radiale Strahlen (default n&#61;60) in gleichm&#228;&#223;igen Winkelabst&#228;nden ausgesendet. F&#252;r alle weiteren Schichten werden die x- und z-Koordinaten des Schwerpunktes der vorherigen Schicht verwendet. Es entspricht dabei die x-Koordinate der sagittalen, die y-Koordinaten der coronalen und die z-Koordinaten der transversalen Ansicht. Die Strahlen enden, sobald sie an eine bereits segmentierte Region (Luft-Knochen-Segmentierung) sto&#223;en oder den Bildrand erreichen. Aus den ausgesandten Strahll&#228;ngen wird die mittlere Strahll&#228;nge bestimmt. Diejenigen Strahlen, die von der durchschnittlichen Strahll&#228;nge stark abweichen, werden radial interpoliert (Abbildung 2.6 <ImgLink imgNo="2" imgType="figure"/>). </Pgraph>
      <Pgraph>In zwei nachbearbeitenden Schritten werden die Strahll&#228;ngen automatisch gegl&#228;ttet. Ist die Differenz aufeinanderfolgender Strahlen sehr gro&#223;, wird deren Distanz angepasst. Im zweiten Nachbearbeitungsschritt f&#252;hren wir eine Gauss-Gl&#228;ttung der Strahlenl&#228;ngen durch. Die 1D-Gaussverteilung (G) wird durch Gleichung 1 beschrieben, wobei <Mark2>&#963;</Mark2> die Standardabweichung ist.</Pgraph>
      <Pgraph>
        <Indentation>
          <Indentation>(1) <ImgLink imgNo="1" imgType="inlineFigure"/></Indentation>
        </Indentation>
      </Pgraph>
      <Pgraph>F&#252;r die Gl&#228;ttung der Strahlen verwenden wir eine Faltungsmaske der L&#228;nge sieben, welche die Gaussfunktion mit <Mark2>&#963;</Mark2>&#61;1.0 ann&#228;hert. Aus den Strahll&#228;ngen wird f&#252;r jede coronale Schicht eine Orbitakontur angen&#228;hert (Abbildung 2.7 <ImgLink imgNo="2" imgType="figure"/>). Die angen&#228;herte Kontur wird schlie&#223;lich gef&#252;llt (Abbildung 2.8 <ImgLink imgNo="2" imgType="figure"/>) und mit einem Erosionsfilter der Gr&#246;&#223;e 3 x 3 x 3 nachbearbeitet. Zur 3D-Visualisierung der Daten wird zun&#228;chst eine Gl&#228;ttung der bin&#228;ren Daten mittels eines 5 x 5 x 5-Gauss-Filters vorgenommen. Zur Bestimmung des 3D-Gitternetzes verwenden wir Marching Cubes <TextLink reference="9"></TextLink>, dessen Prinzip folgenderma&#223;en zusammengefasst werden kann: Der Algorithmus generiert ein Mesh, das aus Dreiecken besteht und die Oberfl&#228;che des Objektes durch das Gitternetz ann&#228;hert.</Pgraph>
    </TextBlock>
    <TextBlock linked="yes" name="3 Ergebnisse">
      <MainHeadline>3 Ergebnisse</MainHeadline>
      <Pgraph>Die Ergebnisse der semi-automatischen Orbita-Segmentierung haben wir in 10 CT-Datens&#228;tzen jeweils f&#252;r die linke und rechte Orbita getestet und mit der manuellen Segmentierung eines Experten verglichen. Der Experte ist Mediziner, der sich sowohl mit der Orbitaanatomie, mit CT-Daten als auch mit der Segmentierungssoftware sehr gut auskennt und bereits viele manuelle Segmentierungen durchgef&#252;hrt hat. Da auch die manuelle Segmentierung eines Experten einer gewissen Varianz unterworfen ist, kann diese nicht als Gold-Standard verwendet werden. Den Segmentierungsexperten haben wir bei fr&#252;heren Experimenten bereits auf seine intraindividuelle Variabilit&#228;t bei Segmentierungen der gleichen Segmentierungsdaten getestet. F&#252;r die Segmentierung haben wir denjenigen manuellen Segmentierungsexperten mit der geringsten Varianz ausgew&#228;hlt. Bei unseren fr&#252;heren Experimenten konnten wir zeigen, dass die Standardabweichung dieser Person bei nur 1,3&#37; des Gesamtvolumens liegt <TextLink reference="10"></TextLink>. Im Vergleich zur interindividuellen Variabilit&#228;t, die je nach Komplexit&#228;t der anatomischen Struktur zwischen 5,0&#37; und 35&#37; liegt sind 1,3&#37; ein sehr guter und sehr geringer Wert. Der Vergleich zwischen semi-automatischer und manueller Segmentierung muss stets in Relation zu den 1,3&#37; intraindividueller Standardabweichung gesehen werden. </Pgraph>
      <Pgraph>Die Ergebnisse der semi-automatischen Segmentierung haben wir in Bezug auf Volumen, &#220;berlappungsma&#223;e, Segmentierungszeit und durch eine visuelle, applikationsbezogene Analyse ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Abbildung 3 <ImgLink imgNo="3" imgType="figure"/> und Tabelle 1 <ImgLink imgNo="1" imgType="table"/> zusammengestellt. In Abbildung 3 <ImgLink imgNo="3" imgType="figure"/> sind die Volumina der manuellen denen der semi-automatischen Segmentierung gegen&#252;bergestellt. Der durchschnittliche Fehler liegt bei 0,631 cm<Superscript>3</Superscript> und die Varianz bei 0,92 cm<Superscript>3</Superscript>.</Pgraph>
      <Pgraph>Neben dem Volumen haben wir die Ergebnisse auch in Bezug auf ihre &#220;berlappung mit der manuellen Segmentierung verglichen, wof&#252;r wir den Dice-Koeffizienten, die Sensitivit&#228;t und die Spezifit&#228;t verwendet haben. Der Dice-Koeffizient <Mark2>D</Mark2> bestimmt die Schnittmenge zwischen einer Punktemenge <Mark2>A</Mark2> und einer Punktemenge <Mark2>B</Mark2>. Die Gr&#246;&#223;e der Mengen ist durch &#124;<Mark2>A</Mark2>&#124; und &#124;<Mark2>B</Mark2>&#124; gegeben und der Dice-Koeffizient ist durch Gleichung 2 definiert. Die Sensitivit&#228;t und Spezifit&#228;t sind in den Gleichungen 3 und 4 definiert und k&#246;nnen nur dann verwendet werden, wenn ein Referenzbild vorhanden ist. <Mark2>A</Mark2> und <Mark2>B</Mark2> sind zwei kompakte Mengen innerhalb von <Mark2>N</Mark2>. Die Sensitivit&#228;t gibt den Anteil der richtig erkannten positiven und die Spezifit&#228;t den Anteil der richtig erkannten negativen wieder. Sind beide Werte gleich eins, konnte ein perfektes Ergebnis erzielt werden. Unsere Ergebnisse aus Tabelle 1 <ImgLink imgNo="1" imgType="table"/> zeigen, dass sowohl der Dice-Koeffizient, als auch Sensitivit&#228;t und Spezifit&#228;t zwischen 0,92 und 0,9999 liegen. </Pgraph>
      <Pgraph>
        <Indentation>
          <Indentation>(2) <ImgLink imgNo="2" imgType="inlineFigure"/></Indentation>
        </Indentation>
      </Pgraph>
      <Pgraph>
        <Indentation>
          <Indentation>(3) <ImgLink imgNo="3" imgType="inlineFigure"/></Indentation>
        </Indentation>
      </Pgraph>
      <Pgraph>
        <Indentation>
          <Indentation>(4) <ImgLink imgNo="4" imgType="inlineFigure"/></Indentation>
        </Indentation>
      </Pgraph>
      <Pgraph>Die visuelle, applikationsbezogene Analyse wurde durch einen HNO-Facharzt durchgef&#252;hrt, der sie mit der Begrenzung der Orbita vom chirurgischen Standpunkt aus verglichen hat. Das Verfahren konnten in fast allen Schichten gute Ergebnisse erzielen. In einigen wenigen Schichten wurden geringe Abweichungen der erwarteten Orbitakontur festgestellt, an denen der Knochen sehr d&#252;nn war und die Korrekturen keinen Erfolg lieferten. Die erzeugte Volumendifferenz liegt bei durchschnittlich 3,29&#37; (Abbildung 3 <ImgLink imgNo="3" imgType="figure"/>). </Pgraph>
      <Pgraph>Die ben&#246;tigte Zeit f&#252;r die semi-automatische Orbita-Segmentierung lag zwischen 3 und 7 Minuten und erzielt eine deutliche Verbesserung gegen&#252;ber der manuellen Orbita-Segmentierung, die zwischen 54 bis 75 Minuten ben&#246;tigte. Dies entspricht einer durchschnittlichen Reduktion um 93,0&#37;. </Pgraph>
      <Pgraph>Obwohl die semi-automatische Segmentierung gegen&#252;ber der manuellen eine gro&#223;e Zeitersparnis bewirkt, m&#252;ssen dennoch verschiedene manuelle Interaktionsschritte durchgef&#252;hrt werden. Die manuellen Schritte sind: </Pgraph>
      <Pgraph>
        <OrderedList>
          <ListItem level="1" levelPosition="1" numString="1.">Definition einer Volume of Interest; </ListItem>
          <ListItem level="1" levelPosition="2" numString="2.">Seedpoint und Grauwert-Offset f&#252;r die Luftsegmentierung definieren; </ListItem>
          <ListItem level="1" levelPosition="3" numString="3.">Seedpoint und Grauwert-Threshold f&#252;r die Knochensegmentierung einstellen.</ListItem>
        </OrderedList>
      </Pgraph>
    </TextBlock>
    <TextBlock linked="yes" name="4 Diskussion und Ausblick">
      <MainHeadline>4 Diskussion und Ausblick</MainHeadline>
      <Pgraph>Die Ergebnisse der semi-automatischen Orbita-Segmentierung liefern in Bezug auf Volumen, &#220;berlappungsma&#223;e, Segmentierungszeit und visuelle, applikationsbezogene Beurteilung der Segmentierungsergebnisse durch den HNO-Facharzt gute Ergebnisse. </Pgraph>
      <Pgraph>Der durchschnittliche Segmentierungsfehler liegt bei 3,29&#37;. Dies ist fast doppelt soviel Variabilit&#228;t wie bei der intraindividuellen Variabilit&#228;t unseres Experten, dennoch liegen die Ergebnisse deutlich unter den Schwankungen der interindividuellen Variabilit&#228;t. Dementsprechend ist der semi-automatische Algorithmus zur Segmentierung der Orbita geeignet. Die verwendeten &#220;berlappungsma&#223;e, Dice-Koeffizient, Sensitivit&#228;t und Spezifit&#228;t, liegen zwischen 0,92 und 0,9999, siehe Tabelle 1 <ImgLink imgNo="1" imgType="table"/>. Da alle Werte nahe bei eins liegen, spricht dies f&#252;r eine gute &#220;bereinstimmung mit der manuellen Segmentierung.</Pgraph>
      <Pgraph>Eine Fehlerquelle sind einzelne Stellen, an denen die Orbita nicht vollst&#228;ndig von einem Knochen umgeben ist. An einigen dieser Stellen werden die Strahlen noch nicht ausreichend gut interpoliert, wordurch sich Abweichungen von der manuellen Segmentierung ergeben. Diese potentiellen Fehlerquellen k&#246;nnen durch eine erweiterte Vorverarbeitung abgefangen und verbessert werden, die den Kontrast relevanter Strukturen im Bild verst&#228;rkt. Die verbesserte Vorverarbeitung k&#246;nnte auch das Einstellen des Grauwert-Offsets erleichtern. Je nach Datensatz waren die Offset-Werte sehr unterschiedlich, so dass es teilweise einiger Versuche bedurfte, bis ein geeigneter Offset gefunden werden konnte. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens sind die manuellen Schritte des semi-automatischen Verfahrens. In unserer weiteren Arbeit werden wir versuchen die Interaktionsschritte weiter zu reduzieren. </Pgraph>
      <Pgraph>F&#252;r die Bestrahlungsplanung ist das Verfahren ungeeignet, da keine Weichgewebestrukturen segmentiert werden. Hierf&#252;r eignen sich Verfahren, die auf MRT-Datens&#228;tzen arbeiten und Bulbus, Nerven und Fettgewebe segmentieren. </Pgraph>
      <Pgraph>Prinzipiell k&#246;nnen wir die Ergebnisse der Orbita-Segmentierung bzw. die Orbitaschwerpunkte zur Ausrichtung von NNH-CT-Daten verwenden. In unserer k&#252;nftigen Arbeit soll der Segmentierungsfehler weiter gesenkt und die Automatisierung des Verfahrens vorangetrieben werden. Zudem soll die landmarkenbasierte Ausrichtung mittels Orbitaschwerpunkte mit der Ausrichtung auf Grundlage anderer Landmarken in Bezug auf ihre Genauigkeit verglichen werden.</Pgraph>
      <Pgraph>F&#252;r die Robotersteuerung w&#228;hrend der Nasennebenh&#246;hlenchirurgie kann die Orbita-Segmentierung verwendet werden, um kritische Regionen in der unmittelbaren N&#228;he zur NNH auszuweisen. Wir m&#246;chten diese, sowie die Segmentierung von Nerven und Arterien in ein Patientenmodell integrieren, auf dem die Bahnplanung des Roboters basiert. </Pgraph>
      <Pgraph>Insgesamt ist das Verfahren zur Orbita-Segmentierung &#228;u&#223;erst Erfolg versprechend und bietet aufgrund der schnellen Segmentierung hohes Potential f&#252;r den klinischen Einsatz, z.B. in der rekonstruktiven Orbitachirurgie nach Frakturen der Orbita. </Pgraph>
    </TextBlock>
    <TextBlock linked="yes" name="Anmerkung">
      <MainHeadline>Anmerkung</MainHeadline>
      <SubHeadline>Interessenkonflikte</SubHeadline>
      <Pgraph>Keine angegeben.</Pgraph>
    </TextBlock>
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              <Mark1>Tabelle 1: Die &#220;berlappungsma&#223;e der 20 segmentierten Orbitae in zehn Datens&#228;tzen</Mark1>
            </Pgraph>
          </Caption>
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              <Mark1>Abbildung 1: Orbita-Segmentierungsalgorithmus</Mark1>
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              <Mark1>Abbildung 2: Zwischenergebnisse der Orbita-Segmentierung</Mark1>
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              <Mark1>Abbildung 3: 20 Orbitavolumen im Vergleich zwischen manueller und semi-automatischer Segmentierung</Mark1>
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