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Ein nichtinvasive Registrierungstechnik zur Navigation in der Orthopädie/Unfallchirurgie
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Autoren
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D. Kendoff
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
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M. Citak
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
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A. Bogojevic
- Brainlab, AG, Heimstetten, Germany
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C. Maier
- Brainlab, AG, Heimstetten, Germany
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G. Meier
- Brainlab, AG, Heimstetten, Germany
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T. Hüfner
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
| Veröffentlicht: | 28. September 2006 |
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Gliederung
Text
Einleitung: Die Referenzierung während der Navigation an Extremitäten bedarf einer festen Fixierung der Referenzeinheit (RE) mittels Schrauben oder Fixierungspins. Insuffiziente Befestigungen können erhebliche Registrierungsfehler bei Bewegungen der Extremitäten verursachen. Bisherige nichtinvasive Befestigung der RE waren wenig erfolgreich und nicht im klinischen Alltag anwendbar. Die Navigation in der HNO nutzt seit längerer Zeit nichtinvasive Befestigungen der RE am Schädel. Eine straffe Fixierung mittels Fixationsband „headband“ (HF) sollte auch an Extremitäten möglich sein. Ziel dieser Studie war die Testung dieser HF Fixierung als alternative zu invasiven Verfahren an der unteren Extremität.
Methoden und Material: Eine konventionelle HF Fixierungseinheit (Brainlab) aus der HNO Navigation wurde genutzt. Diese wurde an definierten Punkten um die Oberschenkel von 2 Leichen fixiert. Relativbewegungen der HF zum Femur wurden durch eine invasive RE, mittels Schanz Schraube 10 cm proximal des Kniegelenkes bestimmt. Messung der Relativbewegungen, zwischen Ausgangsposition und Endposition der HF, wurden mit einem Navigationsgerät (VectorVision, Brainlab) und modifizierter Softwareanwendung durchgeführt. Dynamisch Messungen die Positionen der RE und HF erfolgten bei Manipulationen des Beines. Die HF wurde dabei in 3,20,33cm Abstand vom Kniegelenk fixiert und die Tests durchgeführt:
a)direkter Anprall des Untersuchers Finger an der HF;
b)wiederholtes Anheben des Beines um 10cm,Ablegen zur Seite
c)Anheben um 22cm,Ablegen zur Seite
d)Flexion im Knie+Hüfte um 90°
e)Flexion Knie +Hüfte um 90° mit 30° interner/externer Rotation. Alle Tests wurden von 3 Untersuchern 3 Mal wiederholt. Abweichungen der Position der HF vom Ausgangswert und endgültigen Wert relativ zum Femur wurden in Transversalebene (mm) und in Rotationsebene (°) bestimmt.
Ergebnisse: Alle Tests zeigten jeweils hohe Relativbewegungen der HF zwischen der Ausgangs- und Endposition nach den Manipulationen des Beines. Detailliert:
a) mittlere transversale Abweichung zwischen 2mm und 6mm,abhängig von der Distanz vom Kniegelenk und der anatomischen Seite, Rotationsabweichungen befanden sich zwischen 1° bis 4°.
b) mittlere transversale Abweichung von 1mm bis 6mm, Abweichungen der Rotation zwischen 2° und 4°.
c) Transversale Abweichung von 1mm bis 5mm, in Rotationsebene von 1° bis 3,5°.
d) Transversal 2mm bis 6mm, Rotationsabweichung von 1° to 4°.
e) 2mm bis 7mm in transversaler-und 1° bis 7 ° in Rotationsebene.
Diskussion: Die Methode der „headband“ Fixierung ist nicht für die Navigation im orthopädischen Gebiet brauchbar. Hohe Relativbewegungen und Abweichungen der Präzision verursachen essentielle Fehlerraten. Geringe Manipulationen resultieren in hohen Abweichungen in Transversal- und Rotationsebene. Die Befestigung um die Weichteile des Oberschenkels garantiert keine suffiziente Fixation, rigide Fixationsmechanismen durch Schrauben bleiben noch Methode der Wahl
