Wesentliche Technische Aspekte der Stereoskopie in der ... · Mit einem Crosstalk-Testchart (50%...

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i Um die 3D-Grafiken räumlich betrachten zu können, verwenden Sie bitte die unten ange- hängten Brillen. Die Grafiken wurden nach dem Anaglyphen-Prin- zip erstellt, dabei geht ein Großteil der Farbin- formation verloren, d. h. farblich entsprechen die Abbildungen nicht dem verwendeten System. Wesentliche Technische Aspekte der Stereoskopie in der Endoskopie T. Giering 1 , W. Kunert 1 , P. Storz 1 , A. Kirschniak 1 1 ) Arbeitsgruppe Experimentelle Minimal Invasive Chirurgie und Training, Universitätsklinikum Tübingen EINLEITUNG Verschiedene Publikationen zeigen, dass stereoskopische Sicht Endo- skopische Chirurgie sicherer und effizienter machen kann. Jedoch erfordert die Umsetzung in der Klinikroutine nicht nur eine geeignet zusammengestellte Ausstattung, sondern auch das Verständnis optischer Hintergründe. Dieses Poster befasst sich praxisorientiert mit stereoskopischen Parametern. METHODE Bei typischen laparoskopischen Operationen im anatomischen Präparat [Abb. 2] wurde ein 3D- Videosystem, bestehend aus zweikanaligem Laparoskop, stereoskopischer Kamera und 3D- Rückprojektions-Wellenlängen-Multiplex-Monitor (Funktionsmodell, Infitec GmbH, Ulm [Abb. 1]) eingesetzt. Um die Grenzen der stereoskopischen Videodarstellung zu quantifizieren, wurden die stereoskopischen Parameter des genannten 3D- Videosystems gemessen. Zum Vergleich führten wir Messungen an einem neuen LCD-Fernsehmonitor (Philips 46PFL9705K) mit Shutterbrillen (Philips PTA02) und speziellen Testcharts durch. ERGEBNISSE DISKUSSION Bei der 3D Endoskopie gab es zwei Hauptprobleme: Verletzungen des stereoskopischen Scheinfensters [Abb. 5, 6] und Übersprechen [Abb. 7, 8] von linkem und rechten Kanal. Scheinfensterverletzungen tre- ten auf, wenn ein Objekt zu nahe an der Frontlinse des Endoskops liegt. Im Gegensatz zu den bekann- ten kommerziellen 3D-Monitoren können beim 3D- Die Multiplexmonitore haben das Potential, die 3D-Visualisierung in der Endoskopie zu verbessern. Bis zur Markteinführung können Chir- urgen improvisieren, indem sie mit dem Stereoendoskop hinreichenden Abstand zum Operationsfeld halten, sich auf das Zentrum des Bildes konzentrieren und die Beleuchtung reduzieren, sollten Glanzlichter den 3D Effekt stören. Abb. 3: Graustufenauflösung der untersuchten Monitore Abb. 4: Farbauflösung des Infitec Monitors Abb. 1: Funktionsmodell des 3D Monitors der Firma Infitec GmbH Abb. 2: Setting im OP-Bereich des Anatomischen Instituts Tübingen Abb. 5: Scheinfenster verletzt, da Optik zu nahe am Objekt (rechtes Instrument) Abb. 6: Scheinfenster korrekt (alle Objekte erscheinen hinter der Bildebene) Abb. 7: Übersprechen (Glanzlichter, vor allem links, erscheinen doppelt) Abb. 8: Übersprechen reduziert Spiegel Spiegel Mattscheibe Video- projektoren 4 2 6 4 6 5 3 8 0 3 600 8 0 0 6 3 9 3 2 32 469 Monitor von Infitec Höhenfehler und die Lage des stereoskopischen Fensters eingestellt werden. Mit einem Crosstalk-Testchart (50% Helligkeitsdifferenz) wurde beim Wellenlängenmultiplexmonitor ein weit geringerer Übersprechfaktor als beim Philips-System mit Shutterbrille gemessen. Die Graustufen- und die Farbdarstellung [Abb. 3, 4] vom Philips-Monitor war im Vergleich zum Funkti- onsmodell von Infitec besser. Jedoch ist dies ein vorübergehender Nachteil, der mit der nächsten Generation von Interferenzfiltern verbessert werden soll.

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i Um die 3D-Grafiken räumlich betrachten zu können, verwenden Sie bitte die unten ange-hängten Brillen. Die Grafiken wurden nach dem Anaglyphen-Prin-zip erstellt, dabei geht ein Großteil der Farbin-formation verloren, d. h. farblich entsprechen die Abbildungen nicht dem verwendeten System.

Wesentliche Technische Aspekte der Stereoskopie in der Endoskopie

T. Giering1, W. Kunert1, P. Storz1, A. Kirschniak1

1) Arbeitsgruppe Experimentelle Minimal Invasive Chirurgie und Training, Universitätsklinikum Tübingen

EINLEITUNGVerschiedene Publikationen zeigen, dass stereoskopische Sicht Endo-skopische Chirurgie sicherer und effizienter machen kann. Jedoch erfordert die Umsetzung in der Klinikroutine nicht nur eine geeignet zusammengestellte Ausstattung, sondern auch das Verständnis optischer Hintergründe. Dieses Poster befasst sich praxisorientiert mit stereoskopischen Parametern.

METHODEBei typischen laparoskopischen Operationen im anatomischen Präparat [Abb. 2] wurde ein 3D-Videosystem, bestehend aus zweikanaligem Laparoskop, stereoskopischer Kamera und 3D-Rückprojektions-Wellenlängen-Multiplex-Monitor (Funktionsmodell, Infitec GmbH, Ulm [Abb. 1]) eingesetzt. Um die Grenzen der stereoskopischen Videodarstellung zu quantifizieren, wurden die stereoskopischen Parameter des genannten 3D-Videosystems gemessen. Zum Vergleich führten wir Messungen an einem neuen LCD-Fernsehmonitor (Philips 46PFL9705K) mit Shutterbrillen (Philips PTA02) und speziellen Testcharts durch.

ERGEBNISSE

DISKUSSION

Bei der 3D Endoskopie gab es zwei Hauptprobleme: Verletzungen des stereoskopischen Scheinfensters [Abb. 5, 6] und Übersprechen [Abb. 7, 8] von linkem und rechten Kanal. Scheinfensterverletzungen tre-ten auf, wenn ein Objekt zu nahe an der Frontlinse des Endoskops liegt. Im Gegensatz zu den bekann-ten kommerziellen 3D-Monitoren können beim 3D-

Die Multiplexmonitore haben das Potential, die 3D-Visualisierung in der Endoskopie zu verbessern. Bis zur Markteinführung können Chir-urgen improvisieren, indem sie mit dem Stereoendoskop hinreichenden Abstand zum Operationsfeld halten, sich auf das Zentrum des Bildes konzentrieren und die Beleuchtung reduzieren, sollten Glanzlichter den 3D Effekt stören.

Abb. 3: Graustufenauflösung der untersuchten Monitore

Abb. 4: Farbauflösung des Infitec Monitors

Abb. 1: Funktionsmodell des 3D Monitors der Firma Infitec GmbH Abb. 2: Setting im OP-Bereich des Anatomischen Instituts Tübingen

Abb. 5: Scheinfenster verletzt, da Optik zu nahe am Objekt (rechtes Instrument) Abb. 6: Scheinfenster korrekt (alle Objekte erscheinen hinter der Bildebene)

Abb. 7: Übersprechen (Glanzlichter, vor allem links, erscheinen doppelt) Abb. 8: Übersprechen reduziert

Spiegel

Spiegel

Mattscheibe

Video-projektoren

4264653803

600 800

63932

32 469

Monitor von Infitec Höhenfehler und die Lage des stereoskopischen Fensters eingestellt werden. Mit einem Crosstalk-Testchart (50% Helligkeitsdifferenz) wurde beim Wellenlängenmultiplexmonitor ein weit geringerer Übersprechfaktor als beim Philips-System mit Shutterbrille gemessen. Die Graustufen- und die Farbdarstellung [Abb. 3, 4] vom Philips-Monitor war im Vergleich zum Funkti-onsmodell von Infitec besser. Jedoch ist dies ein vorübergehender Nachteil, der mit der nächsten Generation von Interferenzfiltern verbessert werden soll.