Navigierte OP

1. Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Kommunikationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays Navigierte OP cand. ing. Dennis Real dennis.real@udo.edu

2. Einleitung Überblick Motivation/Chancen Anwendungsgebiete Navigierte Systeme Probleme und Risiken Fazit/Ausblick

3. Motivation und Chancen • minimalinvasiv • höchste Präzision • schwer zugängliche Gebiete • Simulation • weniger Strahlenbelastung 1. Motivation/Chancen

4. Anwendungsgebiete • Hüftgelenkimplantation • 10 Jahre: 5-10% locker • komplizierte Wechsel-OP • Planung • hochpräzises Ausfräsen 2. Anwendungsgebiete

5. Anwendungsgebiete • Kniegelenk • Implantation: • Fehlerquote konv.: 10-15% • verfrühte Lockerung • erhöhte Lebensdauer durch Präzision • vordere Kreuzbänder: • Fehlerquote konventionell 40% 2. Anwendungsgebiete

6. Anwendungsgebiete • Wirbelsäule • Verschraubungen/Versteifungen • OP nahe Rückenmark 2. Anwendungsgebiete

7. Anwendungsgebiete • Gehirn • Hirntumorentfernung • Epilepsie • HNO • komplexe Region 2. Anwendungsgebiete

8. Navigierte Systeme • aktive Systeme • automatische Steuerung der Fräse • passive Systeme • Arzt operiert • Lage- und Positionskontrolle • Vorgabe Schnittrichtung 3. Navigierte Systeme

9. Navigierte Systeme • aktive Systeme • Robodoc • CASPAR • passive Systeme • CAPPA • Localite • Orthopilot • GALILEO • SurgiGATE • Vector Vision • Robodent • … 3. Navigierte Systeme

10. Systemaufbau und Funktion • Stereokamera • Referenzpunkte (aktiv/passiv) • Berechnung: • Position und Lage • Abweichung vom Soll • Schnittrichtung • Qualitätsindex • “normale” PC-Hardware 3. Navigierte Systeme

11. Datengrundlage: Bildgebende Verfahren • Abtasten • CT • MRT • C-Bogen (C-ARM) • ISO-C 3D • fMRT • PET • und Kombinationen 3. Navigierte Systeme

12. 3. Navigierte Systeme Registrierung Was ist das? Referenzpins Verschiedene Datenquellen Kalibierung Daten + Patient häufige Fehlerquelle

13. Anwendungsbeispiele • Gehirn • Stereotaxie • MRT • fMRT • PET • Matching über Marker • Gläsener Schädel • OP-Weg plan- und kontrollierbar • risikoärmer • keine Mithilfe des Patienten 3. Navigierte Systeme

14. Anwendungsbeispiele • Knie • Abtastung • Simulation: • Auswahl Implantat • Positionierung • Positionierung Sägeschablone 3. Navigierte Systeme

15. Anwendungsbeispiele • Hüfte • Quelle: CT Bild • Simulation: • Auswahl Prothese • Positionierung • Vorgehen • Speicherung der Daten • Laden der Daten • Wichtig: Positionierung der Hüftpfanne 3. Navigierte Systeme

16. Anwendungsbeispiele • Implantation Zahnersatz • Robodent • 3D-Planung auf CT • Registrierung mit Plastikschiene • Stereokamera • Navigationshilfe optisch und akustisch 3. Navigierte Systeme

17. 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

18. 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

19. 4. Probleme und Risiken Qualität im Einzelnen Wirbelsäule Wirbelkörper beweglich Registrierung extrem schwierig weniger Pedikelperforation etwas bessere Schraubenpositionierung weniger gefährliche Abweichungen Gehirn brain shift

20. 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

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

22. Fragen? Fragen?