Navigation - computer- bzw. bildgestützte Chirurgie. Kernspintomographie. Bildgestützte Chirurgie am Beispiel der Neuronavigation

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1 Neuroradiologie / Computergestützte Chirurgie Kernspintomographie Die Kernspintomographie gewinnt im Bereich der neuroradiologischen Diagnostik zunehmend an Bedeutung, was v.a. auf die immer besser werdende Bildqualität und die kürzeren Untersuchungszeiten zurückzuführen ist. Im Gegensatz zur Computertomographie ist in vielen Fällen die exakte anatomische Zuordnung und Begrenzung pathologischer Prozesse möglich. Die Darstellung ischämischer Parenchymareale, insbesondere im Bereich des Hirnstamms (Artefakte bei der CT) und die Auflösung auch kleiner, z.b. entzündlicher Prozesse (Encephalomyelitis disseminata) des Gehirns und des Myelons sind beispielhafte Vorteile der MRT. Durch die dynamische, technische Weiterentwicklung mit stärkeren Magnetfeldern ist in Zukunft mit einem noch breiteren Einsatzgebiet und neuen, schnelleren Aufnahmesequenzen bei noch besserer Detailauflösung für die Kernspintomographie zu rechnen (s. a. Kap. 31). Abb KM-CT und T1-gewichtetes MRT. In der CT (links) unklare Ventralverlagerung des rechten Temporalhorns (Pfeil). Die MRT (rechts) zeigt eindrucksvoll multiple, nach zentral verlagerte und verkleinerte Windungen der Hirnoberfläche (Polymikrogyrie). MR-Myelographie rechts (MIP-Rekonstruktion). 36 Navigation - computer- bzw. bildgestützte Chirurgie Bildgestützte Chirurgie am Beispiel der Neuronavigation Neben dem strahlen- und/oder chemotherapeutischen Behandlungskonzept funktionaler Störungen des Gehirns wie Tumoren oder Gefäßmißbildungen gehört die Operation mit Entfernung des Tumors zu den gängigen Behandlungsmethoden. Während hierzu bis vor kurzem noch eine relative große Öffnung im Schädel mit einem hohen Verletzungsrisiko für gesundes Gewebe und kritische Strukturen wie Sehnerven oder Hirnstamm erforderlich war, ist es heute mit Hilfe von Computern möglich, Tumoren oder andere Veränderungen durch eine kleine Bohrlochtrepanation und mit höherer Präzision zu entfernen. Dieses Verfahren ist als computer- bzw. bildgestützte Chirurgie, als Neuronavigation oder auch Image Guided Surgery bekannt. Bildgestützte Operationsverfahren werden in der Neurochirurgie seit Mitte der 90er Jahre eingesetzt. Diese Operationstechnik basiert auf einem leistungsstarken Computersystem, das dem Chirurgen hilft, eine Läsion, d.h. einen Tumor oder eine arterielle Mißbildung, aus den diagnostischen Bilddaten des Patienten exakt zu lokalisieren und jeden Schritt des Eingriffs über ein 3D-Modell am Bildschirm im Voraus zu planen. Der Tumor und seine Umgebung können aus verschiedenen Namenlos

2 Computergestützte Chirurgie 561 Winkeln und im Verhältnis zu bekannten Strukturen wie Sehnerv und Hirnstamm betrachtet werden, der ideale Zugang zum Tumor kann vor der Operation berechnet und geplant werden. Während der Operation kann der Arzt die Bewegung seiner Instrumente im Gehirn des Patienten millimetergenau am Monitor verfolgen und so eine Schädigung von gesundem Gewebe und kritischen Strukturen vermeiden (sog. minimal invasiver Eingriff). BrainLAB hat für die Neurochirurgie ein System entwickelt, das auf diesem Gebiet den neuesten Stand der Technik repräsentiert. Das Navigationssystem VectorVision 2 ermöglicht es dem Chirurgen, vor (Planung) und während der Operation durch Computersimulation den optimalen Zugang zum Tumor zu finden. VectorVision arbeitet kabellos und ermöglicht eine einfache und schnelle Integration bereits vorhandener Instrumente in den Operationsablauf. Risiken von Lähmung und anderen schwerwiegenden Folgeschäden nach einer Operation werden mit Hilfe dieses Systems verringert und die Rekonvaleszenzzeit wird - dank der weniger invasiven Prozedur - erheblich verkürzt. Im Normalfall wird der Patient nach zwei bis drei Tagen entlassen und kann sein gewohntes Leben wieder aufnehmen. Abb Vector Vision Geräteabbildung des Neuronavigationssystems Historischer Überblick Die Einführung der CT in den 70er Jahren brachte eine rasante Entwicklung neuer stereotaktischer Techniken mit sich, die Schnittbildverfahren schafften die Basis für die bildgestützte Chirurgie. Als Stereotaxie bezeichnet man ein Verfahren, das über einen externen Referenzrahmen bzw. Koordinatensystem, d.h. ohne eine primäre Eröffnung des Schädels, die genaue Bestimmung von Punkten im Gehirn ermöglicht. Obwohl durch diese Entwicklungen die Fähigkeit, Strukturen im Schädelinneren auf nicht-invasive Weise sichtbar zu machen, revolutioniert wurden, gab es zunächst keine dynamische Verbindung zwischen dem vom Computer berechneten 3D-Bild des Patientengehirns und dem eigentlichen Operationsvorgang. Der Durchbruch in der Verbindung von CT-Aufnahmen und stereotaktischer Chirurgie gelang schließlich mit den Entwicklungen in der Software-Technik in den 80er Jahren. Innovative Softwaresysteme liefern heute sämtliche Informationen zur genauen Bestimmung von Punkten im Gehirn. Damit wurde die bildgestützte stereotaktische Chirurgie für Biopsien und Kraniotomien sowie zur Behandlung von Abszessen, Hämatomen und Zysten einsetzbar. Fast alle Läsionen, die auf einem CT zu sehen sind, lassen sich nun mit Hilfe komplexer Softwareprogramme als Zielregion bestimmen. Anfang der 90er Jahre kamen die ersten rahmenlosen Stereotaxiesysteme auf den Markt, mit denen sich die vom Chirurgen benutzten Instrumente und Pointer dynamisch in die CT-Aufnahmen am Monitor einblenden lassen. Die Bewegungen der Instrumente werden von Kameras verfolgt und zeigen ständig deren Position in Relation zum Kopf des Patienten an. Dazu wurden die Instrumente zunächst entweder an einem mechanischen Arm befestigt oder aufwendig mit dem Navigationssystem verkabelt wurde als erstes kabelloses Navigationssystem VectorVision eingeführt. Ebenfalls Mitte der 90er Jahre wurden schließlich neben dem Mikroskop auch die MRT in die stereotaktische Technologie integriert. Die gute Darstellbarkeit von Weichteilstrukturen ermöglicht jetzt die noch genauere Lokalisierung von Läsionen Kabellose Navigation mit VectorVision VectorVision basiert auf der von BrainLAB entwickelten und patentierten Technologie der sog. Passiven Marker und bildet das Bindeglied zwischen diagnostischen Daten aus CT- und MRT-Aufnahmen sowie der Patientenanatomie, wie sie während der Operation gesehen wird. Passive, d.h. Infrarotlicht reflektierende Marker sind über einen Referenzstern an der sogenannten Mayfield Kopffixierung als auch mit einer Adapterklammer an den Instrumenten des Chirurgen befestigt. Die Namenlos

3 562 Computergestützte Chirurgie Abb Pointer Die passive Marker-Technologie (oben). Abb Adapterklemmen Klemmen unterschiedlicher Größe zur Integration von chirurgischen Instrumenten (links). Abb Kalibrierungsmatrix Bohrlochmatrix zur Instrumentenkalibrierung. Mayfield Fixierung ist eine Klammer, mit der der Kopf des Patienten während der Operation fixiert wird. Unter Vollnarkose wird sie mit drei Stiften an der Stirn und dem Hinterkopf des Patienten festgeschraubt und erst nach Beendigung des Eingriffs entfernt. Um die Position des Patienten im OP anzuzeigen, muß sich der Referenzstern im Sichtfeld der Kameras befinden. Dieselben Marker werden mit einer speziellen Adapterklammer an den Instrumenten des Chirurgen angebracht. Da die Marker nicht selbst Licht aussenden, werden keinerlei Kabel benötigt. Durch den Verzicht auf Verkabelungen ergibt sich für den Chirurgen eine bequeme Handhabung der Instrumente. Die passiven Marker bieten außerdem den Vorteil, daß mit der Adapter-Klammer jedes vom Chirurgen bevorzugte Instrument in Sekundenschnelle in den Operationsvorgang integriert werden kann. Nachdem die Adapterklammer am Instrument angebracht wurde, berührt der Chirurg mit der Spitze des Instruments den Referenzierungsstern an der Mayfield Clamp. Das Instrument ist dann kalibriert und sofort zur Navigation bereit, es wird zusätzlich in die CT- oder MRT- Aufnahmen eingeblendet. VectorVision zeigt bis zu fünf Instrumente gleichzeitig an. Führt man zusätzlich die Spitze des Instruments in die passende Bohrung der Kalibrierungs-Matrix ein, berechnet das System außerdem die Form dieses speziellen Instruments, d.h. dessen exakten Vektor und Durchmesser Eingriffsplanung an der VectorVision Planungsstation Der zum System gehörige Notebook Computer und die Docking Station sind für gewöhnlich im Büro des Chirurgen untergebracht. Die Übertragung der Daten vom CT- oder MRT-Scanner auf die VectorVision Planungsstation erfolgt auf die im Krankenhaus gängige Weise (MOD, Netzwerk, etc.). Am Computer kann der Chirurg die Läsion und andere Details aus dem OP-Gebiet in die CT-Daten einzeichnen. Das Zielvolumen und der ideale Zugang zur Läsion können hier bereits bestimmt und der Eingriff vor der eigentlichen Operation am Computer simuliert und bis ins Detail durchgeplant werden. Die Eingriffsplanung wird vom Chirurgen auf der ZIP-Disk gespeichert und mit in den OP genommen. Dort wird die Disk in das VectorVision Navigationssystem eingeführt, das automatisch alle Patientendaten lädt. Abb Planungsstation Notebook und Docking Station zur OP-Planung. Namenlos

4 Computergestützte Chirurgie Positionserfassung über Infrarotkameras Abb Infrarotkamera Erfassung der Patientenposition im OP. Über Infrarotkameras wird die Position des Patienten im Behandlungsraum sowie die Position der Operationsinstrumente in Relation zum Kopf des Patienten erfaßt. Dabei werden die Reflektorkugeln per Infrarotstrahlen angepeilt. Damit die so gewonnenen Positionsdaten mit den diagnostischen Daten des Patienten korreliert werden können, trägt der Patient bei den präoperativen CT- oder MRT-Aufnahmen jeweils spezielle Marker, sogenannte Fiducials, die direkt auf die Haut geklebt werden. In den CT-Aufnahmen beispielsweise sind diese Marker auf Grund ihrer hohen Dichte gut sichtbar. Die von den Markern erzeugten weißen Punkte werden anschließend beim Laden der Patientendaten auf die VectorVision Planungsstation automatisch erkannt und registriert. Die Markierungen im CT liefern dem System die notwendigen Referenzpunkte, um später im OP die Lage des Patienten mit seinen CT-Bildern in Einklang zu bringen. Dazu berührt der Chirurg mit einem speziellen Pointer (siehe Abb ) den Mittelpunkt der einzelnen Marker. Das System signalisiert die Korrelation jedes einzelnen Punktes mit seinem Äquivalent in den CT-Daten und errechnet schließlich ein dreidimensionales Abbild des Patientenkopfes, dessen Lage im OP mit den CT-Datensätzen übereinstimmt. Vergleichbar mit einem Piloten, der sein Ziel per Radar anpeilt, kann der Chirurg jetzt durch Neuronavigation das Ziel seines Eingriffs am Bildschirm bis auf 0,5 Millimeter genau bestimmen und die Position seiner Instrumente im Gehirn sowie den Abstand zum Tumor in Echtzeit am Computerbildschirm verfolgen. (Diese Genauigkeit gilt für CT- und MRT- Aufnahmen mit einer Schichtdicke von 1 mm.) Anstelle der Marker erfolgt die Referenzierung neuerdings über z-touch. Mit einem Laser-Pointer werden bis zu hundert Oberflächenpunkte von Kopf und Gesicht des Patienten aufgenommen und mit seinem Bilddatensatz korreliert (g Surface Matching ). Damit wird das Anbringen der Marker überflüssig, was einen zeitlich-logistischen Vorteil erbringt und die Genauigkeit optimiert Neue 3D-Darstellung Als neue Funktion implementiert VectorVision die Möglichkeit der 3D-Visualisierung in Echtzeit. Über die sogenannte Volumendarstellung lassen sich dreidimensionale diagnostische Daten, die die Basis der Neuronavigation bilden, besser verstehen und interpretieren. Als Datenquellen dienen CT, MRT, funktionales MRT, PET und SPECT -Scanner sowie Ultraschallgeräte. Die Integration von Volumendatensätzen, und nicht wie bisher üblich, von Oberflächen- und Umrißdaten, eröffnet die Manipulation von dreidimensionalen Objekten in Echtzeit und ohne vorherige Bearbeitung. Darüber hinaus lassen sich Gefäße und andere Innenstrukturen, wie sie im MRT zur Darstellung kommen, auf realistische Weise sichtbar machen. Mit dem Pointer kann der Chirurg die 3-D Darstellung der anatomischen Daten an jeder beliebigen Stelle in Echtzeit Abb D-Planung betrachten. Im selben Tempo, wie der Pointer die verschiedenen Schichten durchdringt, verschwinden diese und geben den Blick auf den jeweils angestrebten Zielpunkt und seine anatomische Umgebung frei. Damit können Chirurgen erstmals echte 3D-Bilder zur Navigation benutzen und für ihre Zwecke manipulieren. Zur optimalen Orientierung in den 3-D Daten sind die auf MRT, CT, Angiographie und anderen Untersuchungsverfahren basierenden Bilder von unterschiedlicher Transparenz. Namenlos

5 564 Computergestützte Chirurgie Ein typischer Behandlungsablauf mit dem VectorVision Navigationssystem Schritt 1: Anbringung der Marker und Erstellen der Diagnosebilder Nachdem ein Tumor diagnostiziert und die Indikation für eine Operation gestellt ist, werden CT- oder MRT-Aufnahmen vom Kopf des Patienten gemacht. Spezielle, selbstklebende und in der CT bzw. MRT sichtbare Marker werden zuvor am Patientenkopf befestigt. Sie teilen dem Navigationssystem später die exakte Kopfposition des Patienten im Operationssaal mit. Abb Präoperative Planung Mit Markern am Patientenkopf durchgeführte MRT präoperativ Schritt 2: Behandlungsplanung Nach den Aufnahmen werden die diagnostischen Schnittbilddaten zu einer Computerplanungsstation (siehe Abb. 36.5) transferiert, wo sie als dreidimensionale Bildrekonstruktion zu sehen sind. An diesem Computer plant der Chirurg den Eingriff, z.b. durch Einzeichnen des Tumors und seiner exakten Lage in Relation zu kritischen Gehirnstrukturen oder durch Bestimmen des Eintrittspunktes und des idealen Zugangs zum Tumor, der sog. Trajektorie. Während der Patient für die Operation vorbereitet wird, werden die bearbeiteten und gespeicherten Daten per Netzwerk oder mit einer Zip-Disk auf das Navigationssystem im OP überspielt. Abb Präoperative Planung Einzeichnen des Tumors (Pfeil) und gefährdeter Strukturen, hier der A. carotis interna Schritt 3: Fixierung des Kopfes Unter Vollnarkose wird der Kopf des Patienten mit einer speziellen Klammer, der Mayfield Kopffixierung, am OP-Tisch befestigt. Das VectorVision Navigationssystem wird im OP positioniert. Es besteht aus einem sehr leistungsstarken Computersystem inkl. eines Touch-Screen, der die Steuerung des Computers und des Navigationssystems über Berührung mit dem Finger erlaubt und dadurch Tastatur und Maus überflüssig macht. Zwei Infrarotkameras mit integrierten Infrarot LED s (light emitting devices) sind mit dem Computer verbunden. Namenlos

6 Computergestützte Chirurgie Schritt 4: Registrierung Die Navigation mit VectorVision beginnt kurz vor dem Öffnen des Schädels mit einer sogenannten Registrierung. Der Chirurg berührt den Mittelpunkt der Fiducials mit einem speziellen Pointer. Dieser Prozeß zeigt dem System die aktuelle Position des Patienten im OP an und korreliert sie mit seinen diagnostischen Daten. Die beiden zum System gehörenden Infrarotkameras können während der gesamten Operation genau verfolgen, wo sich der Patient und die Instrumente des Chirurgen befinden. Abb Registrierung Markierung der aktuellen Patientenposition im OP zur Korrelation mit den diagnostischen Daten Schritt 5: Simulation und Navigation Über die virtuelle Verlängerung des Pointer-Instruments kann der ideale Zugang zum Tumor simuliert werden. Diese Simulation kann durchgeführt werden, ohne daß der Chirurg in das Gehirn des Patienten eindringt. Damit wird ermöglicht, zunächst die verletzungsgefährdeten Strukturen auf dem Weg zum Zielvolumen darzustellen. Über die dynamische Einblendung der Instrumentenposition in die CT- und MRT-Bilder kann der Chirurg nach Öffnung des Schädels am Bildschirm mit einer Präzision zum Tumor navigieren, die vor der Einführung von VectorVision unmöglich war. Auch das Mikroskop, seit dem Einzug der Navigation in den Operationssaal das wohl am meisten benutzte Instrument, läßt sich wie auch Endoskope und Ultraschallgeräte problemlos an das VectorVision System anbinden Schritt 6: Die Operation ist abgeschlossen Nach erfolgreichem Abschluß der Tumorentfernung kommt der Patient in den Aufwachraum und kann, je nach dem weiteren postoperativen Verlauf, in den nächsten Tagen entlassen werden. Vorzüge der Neuronavigation: Präoperative Planung und Simulation der Operation am Computer. Berechnung des sichersten und direktesten Zugangs zur Läsion, um den Eingriff und die damit verbundene Schädelöffnung so klein wie möglich zu halten. 3D-Darstellung ermöglicht eine optimale Orientierung in der Patientenanatomie sowie die Manipulation von 3D-Bildern in Echtzeit. Kontrollierte Instrumentenbewegung im Gehirn des Patienten und Vermeidung der Schädigung kritischer Strukturen. Minimierung der Patientenrisiken. Verkürzung der Rekonvaleszenzzeit durch minimal invasiven Eingriff. Namenlos

7 566 Computergestützte Chirurgie Zeitplan-Beispiel für einen bildgestützten neurochirurgischen Eingriff: 7:00 Anbringen der selbstklebenden Marker am Kopf des Patienten. 7:15 Erstellen der CT- und/oder MRT-Aufnahmen. 7:45 Transfer der Schnittbilder zur VectorVision Planungsstation. Erarbeitung des OP-Plans durch den Arzt. 8:10 Patientenvorbereitung für die Operation, Aufbau desvectorvision Systems durch das Personal. 8:25 Befestigung des Patientenkopfes unter Vollnarkose mit der Mayfield Fixierung am OP-Tisch. Bei der Registrierung erhält das System Informationen über die Position des Patienten im Raum. 8:50 Simulation des idealen Zugangs zum Tumor mit einem Pointer. Die Läsion kann vollständig entfernt werden, ohne kritische Strukturen zu verletzen. 15:45 Nach Beendigung der Operation wird der Patient zum Aufwachraum gebracht. Verbesserte Kontrolle der Tumorresektion durch intraoperative Kernspintomographie Abb Intraoperative MRT-Untersuchung zur Kontrolle des Operationsergebnisses. Nach der Entfernung der Läsion kommt es zu einer Kompensationsbewegung des Gehirns, bei der sich gesundes Gewebe dahin ausdeht, wo sich zuvor der Tumor befand. Um nach dieser Kompensationsbewegung überprüfen zu können, ob tatsächlich der komplette Tumor entfernt wurde, muß eine weitere Kernspinaufnahme idealerweise während der OP durchgeführt werden. Bisher wurden die Patienten dazu aus dem OP und in den Diagnoseraum gebracht. Mit einem intraoperativen Hochleistungskernspintomographen werden dem Patienten potentielle Risiken, wie sie mit dem Verlassen des sterilen Feldes während des Operationsvorgangs verbunden sind, erspart. Die neuen MRT-Bilder werden automatisch an das VectorVision System übermittelt. Sollten Teile der Läsion bei dem Eingriff nicht erfaßt worden sein, kann der Chirurg die Operation, basierend auf den neuen diagnostischen Daten, fortführen und schließlich beenden. Für den Patienten bietet diese Technologie mehr Sicherheit während eines möglichst klein gehaltenen Eingriffs und verringert zudem durch verbesserte Kontrolle das Reoperationsrisiko Weitere Anwendungsbereiche der computergestützten Chirurgie Wirbelsäule Für Anwendungen an der Wirbelsäule wurde das VectorVision Navigationssystem in seiner Funktion bereits entsprechend erweitert. Zur Behandlung bestimmter Schäden an der Wirbelsäule wie Wirbelgleiten, degenerative Wirbelsäulenschäden und -veränderungen oder traumatische Wirbelfrakturen kommt die VectorVision Spine Software zum Einsatz. Aus den zuvor gewonnenen diagnostischen Daten (CT oder MRT) berechnet das System ein vielschichtiges dreidimensionales Bild von der Wirbelsäule oder auch von einzelnen Wirbeln. Dieses 3D-Bild erlaubt es dem Chirurgen, jede Schnittebene der Wirbelsäule einzeln und aus verschiedenen Winkeln zu betrachen, um so eine klare Perspektive des zu behandelnden Bereichs zu bekommen. In einigen Behandlungsfällen werden z.b. zwei Wirbel fest miteinander verschraubt, um die zwischen ihnen bestehende Reibung oder die Quetschung von Nervenwurzeln zu beheben, die beim Patienten Schmerzen verursacht. Die CT-Aufnahmen liefern die Daten, die der Chirurg braucht, um über adäquate Behandlung zu entscheiden. Darüber hinaus bilden diese Aufnahmen die Basis für die computerassistierte Navigation während der OP. Mit der bereits am Beispiel intrakranieller Läsionen beschriebenen Methodik gleicht das System die Bilddaten des Patienten mit seiner Position im Raum über zwei Infrarotkameras ab. Das bedeutet, daß der Chirurg während der Operation eine dreidimensionale Abbildung der zu behandelnden Wirbelsäule am Bildschirm sieht. Die VectorVision Spine Software überlagert diese Bilder Namenlos

8 Computergestützte Chirurgie 567 mit den vom Arzt benutzten Instrumenten und Schrauben in Echtzeit. Diese Funktion ist überaus wichtig, da sie zu erkennen hilft, wo sich die Instrumente in Relation zu den mit bloßem Auge schwer erkennbaren kritischen Strukturen befinden. Die so geschaffene Darstellung minimiert mögliche Verletzungsrisiken an Rückenmark oder Nervenwurzeln und macht intraoperativ gewonnene Bilder zur Qualitätskontrolle überflüssig. Abb Vector Vision Spine Anwendung zur Wirbelsäulenchirurgie HNO Auch im Bereich Hals-Nasen-Ohren Chirurgie wird die Navigation bereits mit Erfolg zur minimal-invasiven Behandlung der wohl häufigsten HNO Indikation, der Nasennebenhöhlenentzündung (Sinusitis) eingesetzt. Bei operativen Eingriffen (z.b zur Behandlung Sinusitis) ist für den Operateur die korrekte Orientierung extrem wichtig, da sich das Operationsgebiet in der Nähe von kritischen Strukturen wie dem Gehirn, der Sehnerven oder Arterien befindet, die im Fall einer Verletzung für den Patienten entscheidende Nachteile erbringen. Klassischerweise erfasst der Chirurg das Operationsfeld durch ein Endoskop oder Operationsmikroskop, vergrößert auf einem Monitor. Die präoperativ angefertigten Schnittbilduntersuchungen stehen dabei meist an einem Lichtkasten zur Betrachtung zur Verfügung. Abb Nasennebenhöhlenchirurgie Komplikationen wie Gesichtsmuskelschädigung, Beeinträchtigung oder Transnasale navigationsgestützte minimal Verlust des Sehvermögens, Auslaufen von Hirnflüssigkeit, Hirnabszesse invasive Chirurgie der Nasennebenhöhlen. etc. können die Folge einer erschwerten Orientierung des Chirurgen im Operationsbereich sein. Die Orientierung an anatomischen Landmarken ist insbesondere dann erschwert, wenn es sich um Wiederholungseingriffe handelt oder bedeutende anatomische Normvarianten vorliegen. Obwohl Mikroskop und Endoskop sehr gute Detailbilder erzeugen, ist die Orientierung basierend auf diesen zweidimensionalen Bildern schwierig und von der Erfahrung des Chirurgen abhängig. In der navigationsgestützten Chirurgie wird das Endoskop an das Navigationssystem angebunden, um eine verbesserte Sicht mit der optimalen Orientierung in den anatomischen Daten des Patienten zu verbinden. Einem winzigen Teleskop oder einer Minikamera vergleichbar erhellt das Endoskop das Sichtfeld des Chirurgen. Zusammen mit sehr schmalen Instrumenten, die zur Reinigung der Nasennebenhöhlen bzw. zur Ent- Abb Nasennebenhöhlenchirurgie nahme der Polypen dienen, wird das Endoskop durch ein Nasenloch ein- Monitorbild im Rahmen der OP mit 3-Ebenengeführt. Hierüber kann der Chirurg die Oberfläche der Nasennebenhöhlen darstellung des OP-Gebietes und des endoskopischen im Detail betrachten. Bildes. Um die Orientierung für den behandelnden Arzt zu verbessern, zeigt das Navigationssystem das jeweils mit der aktuellen Instrumentenposition korrelierende CT- Schnittbild in drei Dimensionen gleichzeitig an. Auf dem Monitor wird zusätzlich das endoskopische oder mikroskopische Bild dargestellt. Jede Bewegung der Instrumente wird dabei in Echtzeit angezeigt. Die daraus resultierende verbesserte Orientierung ermöglicht eine exaktere Entfernung des Krankheitsherds, verringert die Risiken für den Patienten und kann die Operationszeit verkürzen. In Sekundenschnelle können Endoskop und unterschiedliche HNO-Instrumente in die Operation integriert werden. Namenlos

9 568 Computergestützte Chirurgie Diskussion Navigationssysteme führen auf Grund ihrer sehr hohen Genauigkeit im Verhältnis zum entsprechenden Aufwand zu einer deutlichen Verbesserung der Patientensicherheit bei neurochirurgischen, orthopädischen oder HNO-ärztlichen Operationen. Ein besonderer Vorteil für die intraoperative Navigation im NNH-Bereich liegt in der Steuerung von Revisionseingriffen, bei ausgedehnter Polyposis nasi, in der endoskopischen Tumorchirurgie und in der Detektion und Deckung von Liquorfisteln. Die Verantwortlichkeit für operative Eingriffe, auch unter Nutzung der Navigationssysteme, unterliegt jedoch auch in Zukunft dem Operateur. Sein modernes Werkzeug kann nie ein Ersatz für eine fundierte Kenntnis der normalen Anatomie mit ihren vielfältigen Variationen und Normvarianten sein Ausblick Aus den modernen Operationssälen ist die Neuronavigation heute bereits nicht mehr wegzudenken. Allerdings sind damit bisher schätzungsweise weniger als 5% aller Anwendungen für die computergestützte Chirurgie erschlossen. Gemeinsames Ziel von Anwendern und Industrie (BrainLAB) ist es daher, minimal invasive Operationen auch in die Bereiche einzuführen, wo die computergestützte Chirurgie noch unmöglich erscheint. Zusammen mit geeigneten Partnern werden durch BrainLAB Applikationen z.b. in der Orthopädie (Implantation von Knie- und Hüftprothesen) erschlossen, um die Etablierung der computergestützen Chirurgie im 21. Jahrhundert weiter voranzutreiben. Vector Vision und imotion sind für Brain LAB in Deutschland eingetragene Marken. Namenlos