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Fragestellung: Assistenzsysteme zur Bildoptimierung halten zunehmend Einzug in die Operationssäle, vor allem im Bereich der mininmalinvasiven Chirurgie. Ziel der Studie war die Evaluation zweier integrierter Post-Processing Assistenzsysteme für die intraoperative 3D-Bildgebung. Insbesondere sollte der Mehrwert für die Beurteilbarkeit der Schraubenlage bei dorsalen Instrumentierungen an der Wirbelsäule bestimmt werden.

Methodik: An einem Körperspender wurden die Wirbelkörper Th11-L2 mit dorsalen Pedikelschrauben entsprechend klinischem Standard versehen. Es erfolgte die Durchführung eines 3D-Scans (Cios Spin, Fa. Siemens, Forchheim, Deutschland). Im Anschluss wurden von vier Probanden unterschiedlicher klinischer Erfahrung zwei automatisierte Optimierungsprozeduren des verwendeten C-Bogens gegenüber der manuellen Einstellung getestet:

1.

Die Applikation "ScrewScout" zum automatischen Erkennen der Schraubenlage und entsprechende Einstellung der orthogonalen MPR. Es erfolgte die Messung der Zeit, die zur vollständigen achsengerechten Einstellung und Beurteilung der Lage der 8 Schrauben notwendig war, sowohl bei manueller als bei automatisierter Einstellung. Ebenso wurde die Handhabung auf einer Likert-Skala bewertet.

2.

Ein Algorithmus zur Reduktion der Metallartefakte, welche durch die hohe Röntgendichte der Implantate entstehen. Hier wurde der prozessierte Datensatz hinsichtlich Bildeindruck, Fehlen relevanter Bildinfomationen (Schraubenspitze, mediale Pedikelwand und Hinterkante des Wirbelkörpers) sowie Erkennbarkeit der Schrauben bewertet. Hier erfolgte eine Graduierung von 0 (nicht abgrenzbar) bis 2 (immer abgrenzbar).

Ergebnisse und Schlussfolgerung:

1.

Durchscnittlich wurden 8 Schrauben inklusive Beurteilung der Lage auf konventionellem Weg betrug im Mittel 83 [70-105] s (+-14s). Unter Verwendung der ScrewScout-Funktion betrug die Zeit im Mittel 22 [15-32] s (+-8,4s). Daraus resultiert eine durchschnittliche Zeitersparnis von 61s (p<0,01). In den durchgeführten Tests wurden alle 8 Schrauben zuverlässig erkannt. Die Handhabung wurde durchgehend mit 5/5 Punkten bewertet.

2.

Der subjektive Bildeindruck war im Durchschnitt vor und nach der MAR gleich (jeweils 3,95/5), wobei sich in der Subgruppenanalyse vor allem bei den jüngeren eine subjektiv bessere Bildqualität zeigte. Hinsichtlich der Erkennbarkeit anatomisch relevanter Strukturen zeigte sich vor allem in Hinblick auf die Hinterwand des Wirbelkörpers eine Verbesserung (0,8 auf 1,1, p<0,05). Auch bei diesen Parametern war der Vorteil umso ausgeprägter, je geringer die Erfahrung des Untersuchers war.

Die automatisierte Bildverarbeitung und -Analyse zeigte sich in der vorliegenden Studie vor allem hinsichtlich der Erkennung von Implantaten und automatischer Ausrichtung des Datensatzes effektiv. Die verwendete Metallartefaktreduktion führt nicht immer zu einer Verbesserung des Bildeindrucks und der Beurteilbarkeit.