gms | German Medical Science

85th Annual Meeting of the German Society of Oto-Rhino-Laryngology, Head and Neck Surgery

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

28.05. - 01.06.2014, Dortmund

Article

Send article

Experimentelle Laser-Cochleostomie an der nativen Schweinecochlea unter Regelung durch optische Kohärenztomografie (OCT)

Meeting Abstract

Search Medline for

  • corresponding author Marcel A. Weller - Hals-Nasen-Ohrenklinik, Universitätsklinikum Düsseldorf, Düsseldorf
  • Yaokun Zhang - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik, Fakultät für Informatik, Karlsruhe
  • Tom Pfeiffer - Ludwig-Maximilians-Universität, Lehrstuhl für BioMolekulare Optik, München
  • Jörg Raczkowsky - Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik, Fakultät für Informatik, Karlsruhe
  • Robert Huber - Ludwig-Maximilians-Universität, Lehrstuhl für BioMolekulare Optik, München
  • Jörg Schipper - Universitäts-HNO-Klinik, Düsseldorf
  • Thomas Klenzner - Universitäts-HNO-Klinik, Düsseldorf

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 85. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Dortmund, 28.05.-01.06.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. Doc14hnod539

doi: 10.3205/14hnod539, urn:nbn:de:0183-14hnod5390

Published: April 14, 2014

© 2014 Weller et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.

Outline

Text

Einleitung: Die computerassistierte lasergestützte Chirurgie an der Cochlea setzt eine hohe Genauigkeit der Navigation und eine hochpräzise Steuerung der knöchernen Ablation im Submillimeterbereich voraus.

Methoden: In der Arbeitsgruppe wurde die OCT als online Bildgebung verwendet, um die kontaktlose Knochenablation mittels CO2-Laser zu regeln. Nach Bildqualitätsverbesserung wird die Grenzschicht zwischen dem Knochen der Cochlea und dem Perilymphraum automatisch segmentiert. Darauf basierend wird die Ablation automatisch geplant und die Integration der OCT mit dem CO2-Laser in einem koaxialen Aufbau umgesetzt. Wir führten eine 3D-Registrierung zwischen den beiden optischen Systemen sowie ein Oberflächentracking mittels OCT durch, so dass die im OCT erfolgte Ablationsplanung durch den CO2-Laser präzise erfolgt. Der gesamte Arbeitsablauf wurde an einer nativen Cochlea vom Schwein evaluiert.

Ergebnisse: Die Regelung der Laserablation ermöglicht einen gleichmäßigen Verbleib einer definierten Restknochendicke bis zur Eröffnung des Perilymphraumes. Ebenfalls ist eine präzise Näherung der geometrischen Form der Scala tympani am Boden der Cochleostomie möglich. Die Restknochendicke wird vorübergehend mit einer Größe von 100 µm definiert, um die inneren Strukturen der Cochlea vor thermischer Schädigung zu schützen. Eine Messgenauigkeit von ca. 30 µm wurde erzielt.

Schlussfolgerungen: Der gesamte Arbeitsablauf von den OCT-Aufnahmen bis hin zur Laser-Cochleostomie ist experimentell erfolgreich realisierbar. Die Genauigkeit kann durch Optimierung der Ablationsstrategie weiter erhöht werden. Weiterführende Analysen sind zur Risikoeinschätzung und Definition einer sinnvollen Restknochendicke der verbleibenden Gewebeschicht erforderlich.

Unterstützt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (KL 2113/1-1)

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.