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Einleitung: Etablierte Methoden der Registrierung bei der chirurgischen Navigation basieren auf der Zuordnung assoziierter Landmarken oder auf einem Vergleich von präoperativen und intraoperativen Patientendaten. Beide haben Nachteile: Während bei der Zuordnung künstlicher Landmarken eine vorbereitende Operation notwendig ist, ist der geometrische Vergleich anfällig für Messartefakte und Veränderungen des Weichgewebes. Auf der Suche nach einer klinisch anwendbaren Registrierungsmethode, stellen wir ein hybrides Registrierungsverfahren vor, welches auf einer Kombination beider Methoden basiert.

Methoden: Lokal begrenzte Topologien dienen als anatomische Landmarken und werden automatisiert einander zugeordnet. Zur Verifizierung des Verfahrens wurde die Registrierung eines Humanpräparats anhand einer CT-Aufnahme und eines Laserscans durchgeführt. Dabei wurden die Fehlereinflüsse durch Blut- und Spülflüssigkeiten sowie Abschattungseffekte simuliert.

Ergebnisse: Die Präzision wurde anhand zusätzlich eingebrachter künstlicher Landmarken (n=10) ermittelt. Es ergab sich ein Fiducial Registration Error (FRE) (realer mittlerer Abstand zwischen erwarteter und gemessener Situs-Oberfläche) von FRE <0.63mm mit einer Sicherheit >95% bezogen auf die zur Kontrolle eingesetzten künstlichen Landmarken. Der Einfluss von Flüssigkeiten zeigte keine signifikante Auswirkung auf die Leistung des Verfahrens, sofern eine artefaktfreie Oberfläche zu einem ausreichenden Anteil von >30% zur Verfügung stand.

Schlussfolgerung: Damit besitzt das neuartige hybride Registrierungsverfahren auch unter klinischen Bedingungen das Potenzial, die Registrierung anhand der CT-Daten und des Laserscans mit hoher Präzision durchzuführen.