Prüfung und Optimierung der Einbindung der Sonographie in die Neuronavigation
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Zusammenfassung
Navigationssysteme werden bereits routinemäßig im neurochirurgischen Operationssaal verwendet. In der kraniellen Navigation ist jedoch die Hirngewebsverlagerung (Brain Shift) nach wie vor ein limitierender Faktor für die Genauigkeit. Als Lösung dieses Problems stehen 3 intraoperative bildgebende Verfahren zur Verfügung. Neben dem intraoperativen MRT (ioMRT) und dem intraoperativen CT (ioCT) ist die intraoperative Sonographie (ioSO) aufgrund ihrer niedrigen Kosten und hoher Flexibilität eine attraktive Alternative. In dieser Arbeit sollte die technische Genauigkeit der Integration eines Ultraschallsystems in ein Navigationssystem quantifiziert und optimiert werden. Ferner sollen Parameter identifiziert werden von denen die Genauigkeit der Navigation mit integrierter Sonographie im klinischen Umfeld beeinflusst wird um hier Empfehlungen für die klinische Anwendung entwickeln zu können. Es wurde speziell für diese Arbeit ein Testphantom entwickelt und konstruiert. Mithilfe dieses Phantoms wurden die oben genannten Parameter bestimmt und evaluiert. Durch vergleichende Messungen der räumlichen Abweichungen unter Variation von Kamerawinkel, Kameraabstand, Ultraschallgeschwindigkeit und Kalibrationsphantom wurde auf eine Reduktion des Messfehlers hingearbeitet und ein optimales Setting ermittelt. Die optimale Distanz zwischen der Navigationskamera und dem Referenzstern wurde mit 1.8m ermittelt, der optimale Winkel mit 62° oder 45°. Durch diese Konstellation kann eine Messgenauigkeit (räumlicher Fehler) von 0.82 ± 0.1mm bei 62° Kamerawinkel erreicht werden. Insbesondere die Nutzung einer Software-Erweiterung zur software-unterstützten Bildpunkt-Bestimmung in der Sonographie ermöglichte die Erarbeitung der Messgenauigkeit. Dieser Wert gehört zu den besten publizierten Ergebnissen der Integration der Sonographie in die Navigation und bietet eine solide Basis, um die Testmessungen an Patienten zu übertragen. Diese vielversprechenden Ergebnisse erlauben es als nächsten Schritt, die Genauigkeit der Integration der Sonographie an ein Navigationsgerät intraoperativ (in vivo) an Patienten zu testen. Bei hinreichender klinischer Genauigkeit wäre eine Korrektur des Brain Shift durch Abgleich mit dem präoperativen MRT-Datensatz möglichVerknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : Laufersweiler