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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und
47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

02. - 06.10.2006, Berlin

Pedikelschraubenplatzierung mit video-augmentierter C-Bogen-Kontrolle: Erste klinische Anwendung des CAMC-Konzepts - Kadaverstudie

Meeting Abstract

  • S.-M. Heining - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum der LMU - Innenstadt, München, Germany
  • S. Wiesner - CAMP, TU, München, Germany
  • E. Euler - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum der LMU - Innenstadt, München, Germany
  • W. Mutschler - Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum der LMU - Innenstadt, München, Germany
  • N. Navab - CAMP, TU, München, Germany
  • CAS-CAMP collaboration LMU/TU München

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 02.-06.10.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. DocW.5.3-1454

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2006/06dgu0828.shtml

Veröffentlicht: 28. September 2006

© 2006 Heining et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Vorgestellt wird die erste klinische Anwendung des CAMC-Konzepts (camera augmented mobile c-arm) zur Implantation von Pedikelschrauben im Phantom- und Leichenexperiment. CAMC ist ein neuartiges von Navab vorgeschlagenes System zur AR-Visualisierung im OP mit einem mobilen Bildverstärker. Augmented reality beschreibt eine Technik welche Bilddaten mit dem Operationssitus überlagert. Das bedeutet, dass räumlich registrierte Bilddaten mit der realen Sicht des Operateurs fusioniert werden, wodurch ein ergonomisches, intuitiv bedienbares und chirurgisches Navigationssystem entsteht.

Methodik: Für den Versuch wurde das von Navab beschriebene CAMC-System aufgebaut und die perkutane Platzierung von Pedikelschrauben auf lumbaler und thorakaler Höhe mit Video-Kontrolle im Phantom- und Leichenexperiment durchgeführt. Die Auswertung erfolgte durch CT und Dissektion. Die Hardware besteht aus einem Iso-C-3D-Prototypen (Fa. Siemens) und einer zusätzlich angebrachten CCD-Kamera. Die optische Achse des Videobilds und der Strahlengang der Durchleuchtung werden über eine Doppelspiegelkonstruktion kalibriert übereinandergeblendet.

Ergebnisse: Das beschriebene CAMC-System ermöglicht die stabile 2-dimensionale AR-Visualisierung von alltäglichen traumatologischen Arbeitsabläufen mit Hilfe eines modifizierten C-Bogens. Die Hardwareveränderungen des vorgestellten Prototyps führen zu einer geringfügig reduzierten Aufnahmeöffnung des C-Bogens, zudem ist upside-down-Betrieb der Röntgenröhre erforderlich. Die einzeitige Kalibrierung war im Verlauf der Experimentalserie stabil. Bei Wirbelsäuleneingriffen über einen Pedikelzugang wird eine signifikante Reduzierung der Durchleuchtungszeit und damit auch der applizierten Strahlendosis erreicht, weil ein einziges Durchleuchtungsbild ausreicht, sobald die Pedikelachse identifiziert wurde. Der Operateur kann dennoch zu jedem Zeitpunkt des Eingriffs ein neues Durchleuchtungsbild erstellen, um ein Update durchzuführen. Die Identifizierung der Pedikelachse und das Einbringen der Pedikelschrauben war in allen Fällen korrekt möglich. Modifizierte Standardinstrumente werden benötigt um die Achse zu identifizieren und ein optisches Tracking des Instruments zu ermöglichen. Da das CAMC-System vollständig in einen mobilen Bildverstärker integriert ist und keine zusätzliche externe Hardware benötigt wird, erfolgt die verbesserte intraoperative Visualisierung ohne Störungen des konventionellen Operationsablaufs. Der Eingriff kann unmittelbar und ohne Registrierungsschritte begonnen werden.

Schlussfolgerung: Das CAMC-System ist eine Visualisierungshilfe für alltägliche traumatologische Operationsschritte. Es ermöglicht einen verbesserten Röntgenblick des Chirurgen und ermöglicht eine signifikante Reduzierung der Durchleuchtungszeit. Es besteht das Potential zur Konstruktion eines video-basierten Navigationssystems, welches fortlaufende Durchleuchtung und externes Tracking unnötig macht.