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80. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

20.05. - 24.05.2009, Rostock

Fehleranalyse zur Genauigkeitsbestimmung eines ultraschall-gestützten Navigationssystems für die Weichteilchirurgie des Kopf-Halsbereiches

Meeting Abstract

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  • corresponding author Tobias Kroll - HNO-Universitätsklinik Frankfurt am Main, Frankfurt am Main
  • Josef Kozak - Aesculap AG, Tuttlingen
  • Matthias Helbig - HNO-Universitätsklinik Frankfurt am Main, Frankfurt am Main

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 80. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Rostock, 20.-24.05.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09hnod124

DOI: 10.3205/09hnod124, URN: urn:nbn:de:0183-09hnod1246

Veröffentlicht: 17. April 2009

© 2009 Kroll et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Ein Prototyp eines ausschließlich auf Sonographie beruhenden Navigationssystems wurde für die Weichteilchirurgie des Kopf-Halsbereiches entwickelt. Aufgrund der Anatomie dieser Region ist es unerlässlich, über ein sehr präzises Navigationssystems zu verfügen, um das navigierte chirurgische Instrument an die Zielstruktur heranzuführen. Im Rahmen der Genauigkeitsbestimmung wurden mögliche systematische Fehlerquellen betrachtet.

Methoden: Die Genauigkeitsbestimmung des Systems erfolgte mathematisch unter Berücksichtung folgender potentieller Fehlerquellen:

1.
Fehler durch das Ultraschallgerät (Fiducial Localisation Error; FLE)
2.
Fehler durch das Kamerasystem und das verwendete Instrument (Fiducial Localisation Error; FLE)
3.
Fehler durch Justierung der Sonde (Fiducial Registration Error; FRE)
4.
Fehler am Zielpunkt (Target Registration Error; TRE)

In anschließenden in-vitro-Versuchsreihen erfolgte die praktische Validierung.

Ergebnisse: Für das Ultraschallnavigationssystem wurden folgende Systemabweichungen ermittelt: FLE durch das Ultraschallgerät: 0.3 mm; FLE durch das Kamerasystem und das verwendete Instrument: 0.6 mm; FRE durch Justierung der Sonde: 0.4 mm und TRE am Zielpunkt: 0.9 mm. Daraus resultiert eine mittlere dimensionale Abweichung des Gesamtsystems von 0.9+/-0.2mm. Bei der praktischen Anwendung im Modellversuch zeigt sich eine exakte Annäherung des chirurgischen Instruments an die sonographisch dargestellte Zielstruktur.

Schlussfolgerungen: Das für die Weichteilchirurgie des Kopf-Halsbereichs entwickelte – ausschließlich sonographisch basierte Navigationsverfahren – unter Verwendung eines navigierten Ultraschallkopfes und eines navigierten Instruments – zeichnet sich durch eine hohe Systempräzision aus.