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82. 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.

01.06. - 05.06.2011, Freiburg

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Grenzflächendetektion beim Knochenabtrag am Felsenbein mittels optischer Kohärenzto-mographie – Ansatz für eine Sensorik für mikrochirurgische Manipulationssysteme an der Schädelbasis

Meeting Abstract

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  • corresponding author Thomas Klenzner - Universitäts-HNO-Klinik Düsseldorf, Düsseldorf
  • Wolfgang Wieser - Lehrstuhl für BioMolekulare Optik, LMU München, München
  • Yoakun Zhang - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik, Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe
  • Jörg Raczkowsky - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik, Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe
  • Heinz Wörn - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik, Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe
  • Robert Huber - Lehrstuhl für BioMolekulare Optik, LMU München, München
  • Jörg Schipper - Universitäts-HNO-Klinik Düsseldorf, Düsseldorf

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 82. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Freiburg i. Br., 01.-05.06.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11hnod607

doi: 10.3205/11hnod607, urn:nbn:de:0183-11hnod6076

Veröffentlicht: 19. April 2011

© 2011 Klenzner et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Zur Behandlungen von Pathologien des Felsenbeins sind sehr präzise Interventionen für ein mini-males Trauma beim Patienten notwendig. Bei solchen mikrochirurgischen Eingriffen ist ein definierter und vollständiger Knochenabtrag mit Genauigkeiten im Submillimeterbereich mit Schonung der darunter liegenden Nerven, Gefäße und Organe zwingend erforderlich. Als Anforderungen an ein neuartiges System ergeben sich die Detektion von Gewebeübergängen sowie der Stopp des Knochenabtrags vor dem Erreichen bzw. der Schädigung angrenzender Weichgewebestrukturen.

Methodik: Ein möglicher Lösungsansatz besteht in der Regelung des Knochenabtrages durch automatische Detektion der Grenzfläche mittels optischer Kohärenztomographie (OCT). Anhand von präparierten Bohrungen an humanen Felsenbeinpräparaten mittels CO₂-Laser wird ein Regelungsansatz untersucht, welcher den realen Anforderungen der Schädelbasischirurgie im Submillimeterbereich gerecht wird. Die OCT soll hierbei das verbliebene knöcherne Gewebe über der Zielstruktur mikroskopisch visualisieren und vermessen.

Ergebnisse: In Untersuchungen an humanen formalin-fixierten Präparaten konnte das OCT Knochen bis zu einer Tiefe von 300 µm optisch durchdringen und darin enthaltene Grenzschichten darstellen. Zudem eignete es sich sehr gut für eine 3D-Gesamtvisualisierung der mikroskopischen Feinstruktur (Oberfläche) zum Beispiel anhand des Mittelohrs oder der Kochlea.

Diskussion: Die OCT scheint methodisch als Sensorik für den knöchernen Gewebeabtrag bei Mikromanipulation an der Schädelbasis geeignet. Eine Einbindung in ein Mikroskop und Kombination mit chirurgischen Lasersystemen ist möglich und unterstützt hiermit die Weiterentwicklung von mikrochirurgi-schen Assistenzsystemen.

Unterstützt durch: Gefördert durch die DFG (KL 2113/3-1)