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Navigierte OP

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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Kommunikationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays. Navigierte OP. cand. ing. Dennis Real [email protected] Einleitung. Überblick Motivation/Chancen Anwendungsgebiete Navigierte Systeme Probleme und Risiken

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Presentation Transcript
slide1
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik

Lehrstuhl für Kommunikationstechnik

Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays

Navigierte OP

cand. ing. Dennis Real

[email protected]

einleitung
Einleitung

Überblick

Motivation/Chancen

Anwendungsgebiete

Navigierte Systeme

Probleme und Risiken

Fazit/Ausblick

1 motivation chancen
Motivation und Chancen
  • minimalinvasiv
  • höchste Präzision
  • schwer zugängliche Gebiete
  • Simulation
  • weniger Strahlenbelastung
1. Motivation/Chancen
2 anwendungsgebiete
Anwendungsgebiete
  • Hüftgelenkimplantation
    • 10 Jahre: 5-10% locker
    • komplizierte Wechsel-OP
    • Planung
    • hochpräzises Ausfräsen
2. Anwendungsgebiete
2 anwendungsgebiete1
Anwendungsgebiete
  • Kniegelenk
    • Implantation:
      • Fehlerquote konv.: 10-15%
    • verfrühte Lockerung
    • erhöhte Lebensdauer durch Präzision
    • vordere Kreuzbänder:
      • Fehlerquote konventionell 40%
2. Anwendungsgebiete
2 anwendungsgebiete2
Anwendungsgebiete
  • Wirbelsäule
    • Verschraubungen/Versteifungen
    • OP nahe Rückenmark
2. Anwendungsgebiete
2 anwendungsgebiete3
Anwendungsgebiete
  • Gehirn
    • Hirntumorentfernung
    • Epilepsie
  • HNO
    • komplexe Region
2. Anwendungsgebiete
3 navigierte systeme
Navigierte Systeme
  • aktive Systeme
    • automatische Steuerung

der Fräse

  • passive Systeme
    • Arzt operiert
    • Lage- und Positionskontrolle
    • Vorgabe Schnittrichtung
3. Navigierte Systeme
3 navigierte systeme1
Navigierte Systeme
  • aktive Systeme
    • Robodoc
    • CASPAR
  • passive Systeme
    • CAPPA
    • Localite
    • Orthopilot
    • GALILEO
    • SurgiGATE
    • Vector Vision
    • Robodent
3. Navigierte Systeme
3 navigierte systeme2
Systemaufbau und Funktion
  • Stereokamera
  • Referenzpunkte (aktiv/passiv)
  • Berechnung:
    • Position und Lage
    • Abweichung vom Soll
    • Schnittrichtung
    • Qualitätsindex
  • “normale” PC-Hardware
3. Navigierte Systeme
3 navigierte systeme3
Datengrundlage: Bildgebende Verfahren
  • Abtasten
  • CT
  • MRT
  • C-Bogen (C-ARM)
  • ISO-C 3D
  • fMRT
  • PET
  • und Kombinationen
3. Navigierte Systeme
3 navigierte systeme4
3. Navigierte Systeme

Registrierung

Was ist das?

Referenzpins

Verschiedene Datenquellen

Kalibierung Daten + Patient

häufige Fehlerquelle

3 navigierte systeme5
Anwendungsbeispiele
  • Gehirn
    • Stereotaxie
    • MRT
    • fMRT
    • PET
    • Matching über Marker
    • Gläsener Schädel
    • OP-Weg plan- und kontrollierbar
    • risikoärmer
    • keine Mithilfe des Patienten
3. Navigierte Systeme
3 navigierte systeme6
Anwendungsbeispiele
  • Knie
    • Abtastung
    • Simulation:
      • Auswahl Implantat
      • Positionierung
    • Positionierung Sägeschablone
3. Navigierte Systeme
3 navigierte systeme7
Anwendungsbeispiele
  • Hüfte
    • Quelle: CT Bild
    • Simulation:
      • Auswahl Prothese
      • Positionierung
      • Vorgehen
    • Speicherung der Daten
    • Laden der Daten
    • Wichtig: Positionierung der Hüftpfanne
3. Navigierte Systeme
3 navigierte systeme8
Anwendungsbeispiele
  • Implantation Zahnersatz
    • Robodent
    • 3D-Planung auf CT
    • Registrierung mit Plastikschiene
    • Stereokamera
    • Navigationshilfe optisch und akustisch
3. Navigierte Systeme
4 probleme und risiken
Probleme und Risiken
  • eckige Prothesen
  • OP dauert länger
  • technische Probleme
  • Präzision nicht erreicht
  • aktive Systeme:
    • verhindern nicht Fehlpositionierung
    • erkennen keine Hindernisse
4. Probleme und Risiken
4 probleme und risiken1
4. Probleme und Risiken

Qualität im Einzelnen

Hüfte

Beckenfehlstellungen: keine Navigation möglich

CT in Dünnschichttechnik

keine Erfahrungen, ob Implantat länger hält

Knie

starkes Übergewicht: keine Navigation möglich

keine CT notwendig

Navigation: geringe Abweichungen

4 probleme und risiken2
4. Probleme und Risiken

Qualität im Einzelnen

Wirbelsäule

Wirbelkörper beweglich

Registrierung extrem schwierig

weniger Pedikelperforation

etwas bessere Schraubenpositionierung

weniger gefährliche Abweichungen

Gehirn

brain shift

5 fazit ausblick
5. Fazit/Ausblick

Aktueller Stand

Klagen gegen Krankenhäuser und Hersteller

Studie: “keine relevanten Unterschiede”

Studie: “keine eindeutigen Unterschiede”

Gutachten

OP dauert länger

Strahlenbelastung

hoher technischer und finanzieller Aufwand

keine Langzeiterfahrungen

Trend: passive Systeme

5 fazit ausblick1
Ausblick
  • Andere Ansätze
    • Elektromagnetisch
    • Ultraschall
    • RFID
    • UWB
5. Fazit/Ausblick
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