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Einleitung: Der klinische Einsatz von Navigationssystemen hängt von seinen quantitativen und qualitativen Eigenschaften ab. Vor der intraoperativen Nutzung eines Navigationssystems muss die Registrierung, die Transformation zwischen der Patientenanatomie und dem Bilddatensatz, durchgeführt werden. Punktbasierte und oberflächenbasierte Strategien sind hierzu im klinischen Alltag regulär in Verwendung. In unserer Arbeit wurde erstmalig eine automatische Registrierstrategie eines elektromagnetischen Navigationssystems (Fiagon GmbH) im Vergleich zum Goldstandard (Fiducials) hinsichtlich der Messunsicherheit (TRE) und Anwendung evaluiert.

Methoden: Für die Durchführung und Auswertung der Registrierung wurde ein Kopfmodell für den Bereich der Nasennebenhöhlen und der frontalen Schädelbasis (n=150 Messungen) und vier mastoidektomierte Felsenbeinpräparate (n=160 Messungen) genutzt. Die Bildgebung erfolgte mittels DVT.

Ergebnisse: Der Target Registration Error (TRE) hat, über alle Schrauben gemessen, einen Wert von 1.67 ± 0.61 vs. 1.70 ± 0.78 im Bereich der Nasennebenhöhlen und der frontalen Schädelbasis (Schraubmarker versus automatische Registrierung). Endonasal zeigen sich TRE-Werte von 1.58 ± 0.60 vs. 1.59 ± 0.76, im Bereich des Clivus und der Fossa infratemporalis von 1.98 ± 0.62 vs. 2.23 ± 0.76. An der lateralen Schädelbasis zeigt sich insgesamt ein TRE von 1.04 ± 0.88 vs. 1.25 ± 0.45, auf der Mastoidoberfläche 0.66 ± 0.35 vs. 1.18 ± 0.32 und im Bereich des inneren Gehörganges von 1.94 ± 1.01 vs. 1.44 ± 0.62 (Schraubmarker versus automatische Registrierung).

Diskussion: Fehleranalysen zeigen, dass nicht nur der Registrierungsfehler die Genauigkeit des Navigationsvorgangs beeinflusst. Zusätzliche potenzielle Fehlerquellen wie z.B. der Repositioning Error, der Tracking Error und der Anzeige- und Rekonstruktionsfehler müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Fazit: Die untersuchte automatische Registrierstrategie erweist sich als Alternative im Bereich der Kopf-Hals-Chirurgie und würde das intraoperative Anbringen von Fiducials am Patienten ersparen. Geeignet erscheint es auch bei zur Registrierung fehlenden anatomischen Landmarken. Insgesamt zeigt sich jedoch eine höhere Abweichung (Messunsicherheit) der Zielstrukturen als beim Goldstandard.