Neue Konzepte in der bildgestützten Chirurgie: automatische Patientenregistrierung anhand von Kiefer und Ohrmuschel

ZusammenfassungFragestellung Mit Hilfe einer automatischen und markerlosen Patientenregistrierung auf der Basis natürlicher anatomischer Grenzflächen kann im Vorfeld eines computergestützten chirurgischen Eingriffs eine deutliche Reduktion von Strahlenbelastung und logistischem Aufwand erreicht werden, weil auf das Platzieren und Einmessen röntgensichtbarer Referenzmarker verzichtet werden kann. In einer klinischen Studie sollte überprüft werden, ob neben dem Gesicht auch die Ohrmuschel sowie der Ober- und Unterkiefer als anatomische Grenzfläche zur intraoperativen Registrierung der Patientenlage verwendet werden können.Material und Methode Vor einem chirurgischen Eingriff wurde die räumliche Lage von 20 Patienten mit Hilfe eines hochauflösenden 3D-Laserscans registriert und markerlos mit dem präoperativen CT-Datensatz korreliert. Indikation für den chirurgischen Eingriff waren Tumoren, skelettale Fehlbildungen und Fremdkörper. Die Ohrmuschel sowie der Ober- und Unterkiefer wurden dabei zur Registrierung der Patientenlage genutzt. Durch eine zusätzliche konventionelle markerbasierte Patientenregistrierung wurde die Genauigkeit dieser neuen—an sich markerlosen—Methode klinisch evaluiert.Ergebnisse und Schlussfolgerungen Die markerlose Patientenregistrierung auf der Basis natürlicher anatomischer Grenzflächen war im Bereich des Oberkiefers verlässlich möglich (Abweichung: 0,8±0,3 mm), im Unterkiefer haben Zunge und beweglicher Mundboden zu geometrischer Inkongruenz und mangelhafter Laserregistrierung geführt. Mit Hilfe der Ohrmuschelregistrierung war eine hohe Präzision zu erzielen, solange die Ohrmuschel während der CT-Bildgebung oder während des Laserscannens nicht deformiert wurde (Abweichung: 1,9±0,9 mm). Die übliche CT-Bildakquisition mit Kopfschale führte jedoch bei mehr als der Hälfte der Patienten zu temporären Ohrmuscheldeformierungen, die eine exakte Laserscanregistrierung unmöglich machte.