Computerassistierte Chirurgie: Navigation und intraoperative 3D-Bildgebung

Computerassistierte Chirurgie (computer assisted surgery, CAS) beschreibt ein chirurgisches Konzept, bei dem Computer-Technologien zur Operationsplanung und zur Ausführung chirurgischer Eingriffe genutzt werden. CAS ist auch unter den Begriffen computergestützte Chirurgie, bildgeführte Chirurgie und chirurgische Navigation bekannt.

Der Begriff der Navigation leitet sich vom lateinischen ‚navigare‘ ab, was sich mit dem ‚Führen eines Schiffes‘ übersetzen lässt.

Auch in der Medizin sind mittlerweile eine Vielzahl von innovativen und leistungsstarken Navigationssystemen verfügbar, die mit modernsten Visualisierungs- und  Bildfunktionen ausgestattet sind, um dem Operateur jederzeit eine genaue dreidimensionale Orientierung im Patientenkörper zu ermöglichen. Durch ihre Verwendung können komplexe operative Eingriffe mit einem hohen Maß an Sicherheit und Präzision durchgeführt werden.

Die Basis solcher Systeme bildet hierbei immer ein radiologischer Datensatz im DICOM-Format aus einer CT-, DVT- oder MRT-Untersuchung, der in der Regel vor der Operation angefertigt wird und in das System importiert werden muss. Zusätzlich können so auch bereits präoperativ erstellte virtuelle Behandlungspläne in das System integriert und während der Operation genutzt werden.

Bei dem in unserer Klinik genutzten optischen Navigationsverfahren der Firma BrainLAB® wird zu Beginn der Operation zunächst der Patient und ggf. das zu verwendende Instrument per Infrarotsignal referenziert. Anschließend lässt sich die Position der Instrumentenspitze, in Bezug zu den jeweiligen anatomischen Strukturen in Echtzeit im CT-, DVT- oder MRT-Bild dreidimensional verfolgen. Der Operateur kann hierdurch auf dem Bildschirm die dreidimensionale Ausrichtung seiner Instrumente im betreffenden Schädelabschnitt überprüfen, wobei Knochenstrukturen und Weichteile plastisch dargestellt werden.

OP-Vorbereitung
OP-Vorbereitung
Vorbereitung im BrainLAB®
Vorbereitung im BrainLAB®
Spiegelung der gesunden Seite
Spiegelung der gesunden
Seite
Design des Patienten spezifischen Implantats
Design des patienten-
spezifischen Implantates

Die in unserer Klinik vorhandene BrainLAB®-Planungssoftware ermöglicht die virtuelle Vorplanung komplexer operativer Eingriffe (z.B. im Rahmen der Schädelbasischirurgie oder bei komplizierten Tumorresektionen). Durch die Spiegelung der gesunden Seite auf die erkrankte Seite können darüber hinaus komplexe knöcherne Rekonstruktionen am Schädelskelett durchgeführt werden (z.B. bei Trümmerfrakturen oder Explosionstraumata). Diese Funktion erlaubt ferner die Planung von individuell hergestellten CAD/CAM-Implantaten, welche mit Hilfe des generierten Datensatzes dann industriell, z.B. im Lasersinterungsverfahren, speziell individuell für den jeweiligen Patienten hergestellt werden.

Seit dem Umzug in das Zentrum für Operative Medizin II (ZOM II) und der damit verbundenen einzigartigen und hochtechnisierten Neuausstattung unserer OP-Säle besteht zusätzlich die Möglichkeit intraoperativ dreidimensionale Röntgenkontrollen per CT, DVT oder 3-D Bildwandler durchzuführen. Die hierdurch erzeugten Datensätze können mit Hilfe von Sepzialsoftware mit der präoperativen Planung fusioniert (intraoperative Bildfusion) und damit verglichen werden.

Individuelles Schädelmodell aus dem 3D-Drucker
Individuelles Schädelmodell
aus dem 3D-Drucker
Schädelmodell mit Implantat
Schädelmodell mit Implantat
Intraoperative Navigation
Intraoperative Navigation
Intraoperative Navigation mit verschiedenen Perspektiven
Intraoperative Navigation
mit verschiedenen Perspektiven

Der Vorteil der intraoperativen Bildgebung und Fusionierung liegt in der unmittelbaren Überprüfbarkeit des Operationsergebnisses: So können beispielsweise Fehlpositionierungen von CAD/CAM-Implantaten, von Osteosyntheseplatten sowie von Knochenfragmenten im Rahmen der anatomisch korrekten Hart- und Weichgewebsrekonstruktion verhindert werden. Diese intraoperative Kontrolle des Operationsergebnisses führt zu einer bisher nicht gekannten Qualitätssteigerung und reduziert das Risiko von unnötigen Folgeeingriffen.

Im Kopf-Halsbereich nehmen die Indikationen zur intraoperativen Navigation und zu CAD/CAM-Implantaten stetig zu: So wird in unserer Klinik die computerassistierte Chirurgie heutzutage routinemäßig bei einer Vielzahl von Eingriffen im Rahmen der Frakturbehandlung, der Therapie von angeborenen Fehlbildungen, in der Tumor- und Wiederherstellungschirurgie sowie zur Fremdkörperentfernung genutzt.

Die computerassistierte, navigationsgestützte Chirurgie ist ein hochmodernes Verfahren zur Steigerung der Qualität und Sicherheit bei komplexen und diffizilen Eingriffen. Die Navigation unterstützt den Chirurgen bei der Arbeit, wobei Sie diesen nicht ersetzen kann.

Lagekontrolle im BrainLAB
Lagekontrolle im BrainLAB®
Navigation und Verifizierung
Navigation und Verifizierung
3D-Röntgenkontrolle
3D-Röntgenkontrolle
3D-Bildanalyse und Kontrolle
3D-Bildanalyse und Kontrolle
 
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  • Zuletzt aktualisiert am 23.08.2016
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