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80th Annual Meeting of the German Society of Oto-Rhino-Laryngology, Head and Neck Surgery

German Society of Oto-Rhino-Laryngology, Head and Neck Surgery

20.05. - 24.05.2009, Rostock

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Simulation und Regelung mikrochirurgischer Knochenablation mittels CO2-Laser

Meeting Abstract

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  • corresponding author Thomas Klenzner - Universitäts-HNO-Klinik Düsseldorf, Düsseldorf
  • Lüder Kahrs - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik Universität Karlsruhe, Karlsruhe
  • Felix Knapp - Universitäts-HNO-Klinik Düsseldorf, Düsseldorf
  • Petra Lohnstein - Universitäts-HNO-Klinik Düsseldorf, Düsseldorf
  • Jörg Raczkowsky - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik Universität Karlsruhe, Karlsruhe
  • Heinz Wörn - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik Universität Karlsruhe, Karlsruhe
  • Peter Hering - Institut für Lasermedizin, Düsseldorf
  • Jörg Schipper - Universitäts-HNO-Klinik Düsseldorf, Düsseldorf

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. Doc09hnod062

doi: 10.3205/09hnod062, urn:nbn:de:0183-09hnod0623

Published: April 17, 2009

© 2009 Klenzner et al.
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Einleitung: Ein präziser Knochenabtrag mit einer entsprechenden Planung, Simulation und Regelung ist in der computergestützten Chirurgie ein wichtiger Baustein für mikrochirurgische Manipulationen am humanen Felsenbein. Für eine mikrochirurgische Knochenablation am Innenohr wird von unserer Arbeitsgruppe der Ansatz mit einem gepulsten CO2-Laser verfolgt.

Methoden: Für eine Planung und Simulation eines solchen Eingriffs ist es erforderlich, die Größe des Ablationsvolumens pro Puls und dessen Geometrie zu ermitteln, damit letztendlich dadurch ein Verteilungsmuster der Einzelpulspositionen zu einem Gesamtabtrag über einen Scanner definiert werden kann. Mittels konfokaler Mikroskopie wurden Messungen der Knochenoberfläche von Laserablationen durchgeführt. Am Beispiel des Cochleostomiekanals bei der Cochlea Implantation erfolgte durch die Definition des Ablationsvolumens die Simulation des Knochenabtrags. Die technische Herausforderung ist, die einzelnen Laserimpulse so anzuordnen, dass eine gleichmäßige Verteilung zu einer entsprechend gleichmäßigen Entfernung des Knochens im Mikrometerbereich führt.

Ergebnisse: In einer beispielhaften Versuchsanordnung wurde eine Knochenablation am Felsenbeinpräparat durchgeführt. Durch Interaktion mit dem Chirurgen konnte ein gezielter Abtrag bis zur membranösen Innenauskleidung der Cochlea durchgeführt werden.

Schlussfolgerungen: Die Weiterentwicklung dieses Instrumentariums stellt aus unserer Sicht ein interessantes Werkzeug für eine präzise Knochenentfernung und Gestaltung minimalinvasiver Zugangswege in der Felsenbeinchirurgie dar.

Unterstützt durch: gefördert durch die DFG im SPP 1124