Initial Experience with Intraoperative Ultrasound in Navigated Soft Tissue Operations of the Neck and Below the Base of the Skull

Zusammenfassung

Studienziel: Der Ultraschall (US) ist eine kostengünstige, zeitsparende und ohne mit bekannten Nebenwirkungen verbundene diagnostische Untersuchungsmethode für Erkrankungen im Halsbereich. Die Verbindung von US und modernen Navigationssystemen könnte die intraoperative Orientierung in Regionen mit großer Weichteilcharakteristik nachhaltig verbessern. Methode: 22 Patienten mit Weichteiltumoren im Kopf-Hals-Bereich wurden mithilfe des CAS-Systems LandmarX® (Medtronic) unter Anbindung an das US-System DynaVievP® II (Aloka) operiert. Die Praktikabilität des intraoperativen US bei navigierten Eingriffen wurde unter Berücksichtigung des chirurgischen Zugangswegs, möglicher Interferenzen mit dem Operationsinstrumentarium und des zeitlichen Aufwands untersucht. Ergebnisse: Mithilfe des US kann bei einer Weichteilverschiebung die Sequenz über diesen Teilbereich des Operationsgebietes erstellt und ohne Zeitverzug mit dem präoperativ erstellten Bilddatensatz verglichen werden. Die Praktikabilität dieser Methode ist bisher durch eine aufwändige Vorbereitung, die ungewohnte intraoperative Handhabung und konstruktionsbedingten Gegebenheiten noch stark eingeschränkt. Schlussfolgerung: Die Integration des US in die Navigation könnte neue Optionen für eine kontrolliertere Resektion von Weichteilerkrankungen im Bereich unterhalb der Schädelbasis und des Halses bieten.

Abstract

Aim: Ultrasound (US) is a cost effective and time saving examination method for diseases of the neck,and can be used without any known side effects or limitations. US tied into modern navigation devices may significantly improve intraoperative orientation in regions with soft tissue characteristics. Methods: 22 patients with soft tissue tumours of the head and neck underwent surgical procedures assisted by CAS system LandmarX® (Medtronic) in combination with the US system DynaVievP® II (Aloka). Clinical feasibility of using intraoperative US in navigated surgical procedures has been investigated by paying particular attention to the surgical approach, possible interferences from surgical instruments and time consumption. Results: In the case of soft tissue shift, US can provide a sequence of a section of the operative field and, without delay, an instant comparison with the preoperative imaging data set. The feasibility of using this method is severely limited by the additional preparation required, the unfamiliar handling during surgery, and design-related matters. Conclusions: Integrating US into a navigation device could provide additional useful information for a more controlled resection of soft tissue disease of the neck and below the base of the skull.

Ultraschall - Navigation - CAS - Schädelbasischirurgie - Halschirurgie

Ultrasound - navigation - CAS - skull base surgery - neck surgery

References

• 1 Ecke U, Khan M, Maurer J. et al . Intraoperative navigation in surgery of paranasal sinuses and anterior skull base.  HNO. 2002;  27 928-934
• 2 Ecke U, Luebben B, Maurer J. et al . Comparison of different computer-aided surgery systems in skull base surgery.  Skull Base. 2003;  27 43
• 3 Ecke U, Maurer J, Boor S. et al . Common errors of navigation in lateral skull base.  HNO. 2003;  27 386-393
• 4 Mann W, Klimek L. Indications for computer-assisted surgery in otorhinolaryngology.  Comput Aided Surg. 1998;  27 202-204
• 5 Bootz F, Keiner S, Weber A. et al . Die Anwendung des offenen MRT in der Kopf-Hals-Chirurgie.  HNO. 1999;  27 1052-1057
• 6 Tuominen J, Yrjana S K, Katisko J P. et al . Intraoperative imaging in a comprehensive neuronavigation environment for minimally invasive brain surgery.  Acta Neurochir Suppl. 2003;  27 115-120
• 7 Gosepath K, Hinni M, Mann W. The state of art of ultrasonography in the head and neck.  Ann Otolaryngol Chir Cervicofac. 1994;  27 1-5
• 8 Jecker P, Maurer J, Mann W. Ultrasound characteristics of lateral cervical space-occupying lesions.  Ultraschall Med. 2001;  27 130-135
• 9 Comeau R M, Fenster A, Peters T M. Intraoperative US in interactive image-guided neurosurgery.  Radiographics. 1998;  27 1019-1027
• 10 Comeau R M, Sadikot A F, Fenster A. et al . Intraoperative ultrasound for guidance and tissue shift correction in image-guided neurosurgery.  Med Phys. 2000;  27 787-800
• 11 Dorward N L, Albert! n nn O, Velani B. et al . Postimaging brain distortion: magnitude, correlates, and impact on neuronavigation.  J Neurosurg. 1998;  27 656-662
• 12 van Velthoven L. Intraoperative ultrasound imaging: Comparison of pathomorphological findings in US versus CT, MRI and intraoperative findings.  Acta Neurochir Suppl. 2003;  27 95-99
• 13 Marinho A M, Baruna M, Haller J. et al . Enhanced anatomic visualization with ultrasound-assisted intracranial image-guidance in neurosurgery.  Technol Cancer Res Tret. 2002;  27 181-186
• 14 Woydt M, Krone A, Soerensen N. et al . Ultrasound-guided neuronavigation of deep seated cavernous haemangiomas: clinical results and navigation techniques.  Br J Neurosurg. 2001;  27 485-495
• 15 Unsgaard G, Ommedal S, Muller T. et al . Neuronavigation by intraoperative three-dimensional ultrasound: initial experience during brain tumor resection.  Neurosurgery. 2002;  27 804-812
• 16 Farina D, Hermans R, Lemmerling M. et al . Imaging of parapharyngeal space.  JBR-BTR. 1999;  27 234-239
• 17 Rebol J, Takac I, Bumber Z. Intraoral sonographic evaluation of parapharyngeal space tumors.  J Clin Ultrasound. 2001;  27 302-305
• 18 Sjolie E, Lango T, Ystgaard B. et al . 3D ultrasound-based navigation for radiofrequency thermal ablation in the treatment of liver malignancies.  Surg Endosc. 2003;  27
• 19 Lindseth F, Lango T, Bang J. et al . Accuracy evaluation of a 3D ultrasound-based neuronavigation system.  Comput aided Surg. 2002;  27 197-222
• 20 Bonsanto M M, Staubert A, Wirtz C R. et al . Initial experience with an ultrasound-integrated single-RACK neuronavigation system.  Acta Neurochir. 2001;  27 1127-1132