Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
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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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Navigierte OP

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Presentation Transcript


Navigierte op

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


Fragen

Fragen?

Fragen?


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