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Fragestellung: In der Wirbelsäulenchirurgie sind perkutane Verfahren zur Pedikelschraubeninsertion fest etabliert. Sie verursachen geringeres Weichteiltrauma und damit schnellere postoperative Rekonvaleszenz. Durch die intraoperative Durchleuchtung in zwei Ebenen besteht für Patient und Operateur jedoch eine relativ hohe Strahlenexposition.

Moderne Navigationsverfahren können angewendet werden um die Strahlenexposition zu verringern, erfordern aber die Registrierung und das Matching von dreidimensionalen Daten der Wirbelsäule, die entweder präoperativ oder intraoperativ erzeugt werden. Augmented reality Surgical Navigation basiert auf der Referenzierung von 3D Daten gegen optische Marker auf der Körperoberfläche und damit nicht-invasiv. Der virtuelle Verlauf der geplanten Schraubenrichtung wird mit einem Echtzeit Video des Operationsfeldes fusioniert und die Instrumentierung erfolgt unter im Video sichtbaren Zielmarkierungen.

Methodik: An vier Kadavern wurden sämtliche Brust- und Lendenwirbel mit Pedikelschrauben intrumentiert, wobei jeweils eine Pedikelschraube pro Wirbel mit Surgical Navigation und eine Pedikelschraube konventionell perkutan gesetzt wurde. Entsprechend dem vorgesehenen Arbeitsablauf erfolgte die Planung der Schraubenlage nach 3D scan (cone beam CT). Strahlendosis und Operationszeit wurden festgehalten. Die Lage der Schrauben wurde mittels konventionellem CT von drei Begutachtern nach dem Gertzbein-Score ermittelt. Die Interrater-Reliabilität wurde mittels Intra-Klassen-Korrelation ermittelt. Der Exakte Fisher-Test wurde zum Vergleich nominaler Variablen verwendet. Relative Risikos (RR) wurden mit den 95% Konfidenzintervallen (KI) berechnet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Interrater-Reliabilität betrug 0.64 (95% KI 0.52-0.73). Die Genauigkeit - als maximal 2 mm Fehllage der Schraube außerhalb des Pedikels definiert - betrug mit Surgical Navigation 0,94 (95% KI 0,85-0,98) und mit der konventionell perkutanen Technik 0,88 (95% KI 0,78-0,94), ein signifikanter Unterschied in der Genauigkeit zwischen den beiden Methoden bestand nicht (p=0,18). Lag eine Fehllage der Schraube durch Surgical Navigation vor, so lag am zweiten Pedikel des gleichen Wirbels ebenfalls eine Fehllage durch die konventionell perkutane Technik vor. Das OP-Personal war während der Surgical Navigation Operation keiner Strahlenbelastung ausgesetzt, da der Saal zur Durchführung des cone beam CTs verlassen werden konnte. Signifikante Unterschiede in der Operationszeit bestanden nicht.