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Die Anwendung verschiedener Bildmodalitäten bei der Wirbelsäulennavigation kann zu Vorteilen wie Erhöhung der Präzision, Verbesserung des introperativen Handlings und Reduktion der Strahlenbelastung führen. Im Rahmen einer retrospektiven und prospektiven klinischen nicht randomisierten Studie erfolgt die Analyse der Performance und Ergebnisse der CT- sowie C-Arm-gestützten und der 3D-Iso-C-Arm-CT-Navigation in Bezug auf die zu stabilisierende Struktur an der Wirbelsäule hinsichtlich der Wertigkeit im operativen Einsatz.

Bisher wurden in konsekutiver Reihenfolge an der Wirbelsäule 194 Schraubenimplantate durch navigierte Zielweisung platziert: CT-basiert (n=86), C-Arm-gestützt (n=80) und 3D-Iso-C-Arm-CT navigiert (n=28). Lokalisiert waren die Eingriffe an der HWS (n=6 Implantate), an der BWS (n=108 Implantate) und an der LWS (n=80 Implantate). Bei allen Patienten erfolgte eine exakte Protokollierung aller Vorgänge incl. der Zeiten für die Datenerfassung, der Verlauf des Datentransfers, der Operationsplanung und der intraoperativen Anwendung des Navigationssystems. Hierbei wurden erfasst die OP-Dauer, Verlauf/Erforderlichkeit eines Matchings sowie die Implantationsdauer des Fixationsmaterials. Es erfolgte die subjektive Einschätzung des Operateurs (n=2) hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit des Navigationssystems. Zur Objektivierung der Präzision wurde die postoperative Implantatposition sowie das Alignment vertebral und die Position etwaiger Hinterkantenfragmente bei allen Patienten per CT evaluiert.

Bezogen auf die Lokalisation der technischen Anwendung der verschiedenen Modalitäten ergaben sich für alle drei derzeit verfügbaren Formen der Navigation keine absoluten Limitationen. Als vorteilig bei der CT-basierten Navigation zeigte sich die hohe Detailtreue des Bilddatensatzes, bei der C-Arm-gestützten Navigation die einfache Handhabung und bei der 3D-Iso-C-Arm-CT-Navigation die hohe Versatilität. Nachteil der CT-basierten Navigation ist die Notwendigkeit eines Matchings (n=45) mit dem Risiko einer virtuellen Translokation des Datensatzes (n=4) sowie die fehlende Möglichkeit eines updates identischer Qualität (n=2). Nachteil der C-Arm-basierten Navigation ist die fehlende Dreidimensionalität (n=3) sowie die geringe Detailtreue (n=2). Als Nachteil des 3D-Iso-C-Arm-CT fand sich Einschränkungen der Bildqualität (n=2) durch Metallüberlagerungen und die Limitierung des zu erfassenden Bildausschnittes auf 12,5cm3 (n=3). Weiterhin ergaben sich in unserem Kollektiv Beeinträchtigungen der Bildschärfe mit Artefakten im Falle einer nicht vollständig ruhenden Zielregion (Beatmung, n=2). Die Bildqualität des CT bei der 3D-Iso-C-Arm-CT-Navigation unterschied sich bei "gutem Datensatz" unwesentlich von der des außerhalb des OP's angefertigten CT's. Die Implantatlage in Relation zur Zielstruktur (zumeist Pedikel) ergab für alle Verfahren der Navigation eine Lernkurve, signifikant höhere Perforationsquoten thorakal oder lumbal ergaben sich für keine Modalität. Außerdem fanden sich keine statistisch signifikanten Unterschiede der Modalitäten hinsichtlich der Reposition und der Lage des Hinterkantenfragmentes.

Die Navigation der Wirbelsäule auf Basis eines Datensatzes mit dem 3D-Iso-C-Arm-CT bietet für die operative Versorgung spinaler Läsionen die besten Voraussetzungen hinsichtlich Bildqualität, update nach Reposition, nicht erforderlichem Matching und Zeitfaktor sowie intraoperativem Handling im Vergleich zu den anderen Modalitäten. Einschränkend ist der relativ kleine Bildausschnitt und die gegenüber Verwacklungen und Metallartefakten anfällige Modalität anzuführen, was jedoch durch eine sorgfältige Bildakquisition zu vermeiden ist. Im lumbalen Bereich bei entsprechend großen Zielstrukturen ist die C-Arm gestützte Navigation einfach und ausreichend sicher einzusetzen.