Verbesserte Umsetzung der Resektionsgrenzen in der Nasennebenhöhlenchirurgie mit dem navigiert-kontrollierten Shaver

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Machbarkeit eines navigiert-kontrollierten Shavers für die Nasennebenhöhlenchirurgie wurde in einer Initialstudie nachgewiesen. Dabei zeigten sich Defizite in der Umsetzung der gewählten Kavität. Zielstellung dieser Studie ist (1) die Entwicklung und Evaluation eines Nasennebenhöhlen-Demonstrators für die Untersuchungen zur chirurgischen Genauigkeit und (2) die Evaluation der resultierenden chirurgischen Genauigkeit für Registrierung und Umsetzung des Arbeitsraumes mit einer verbesserten Rigidität des Shavers und einem geeignetem Messprotokoll.

Methode: Als Demonstrationsmodell für die navigiert-kontrollierte Abtragung eines Volumens durch den Shaver wurde ein zweiteiliger Plastikkopf mit einem anatomischen Schädel- und Weichteilmodell konstruiert. Die Untersuchungen der chirurgischen Genauigkeit erfolgte mit 417 Messungen an 4 Klebemarkern am Schädel des Demonstrators. Für die Messungen zur Abweichung der resultierenden Kavität vom geplanten Volumen wurde ein Arbeitsraum von 24 × 24 × 30 mm definiert. Die 5 Wände der Kavität wurden mit 80 Messpunkten je Ebene und damit insgesamt 2000 Messwerten (5 Modelle × 5 Ebenen × 80 Messwerte) erfasst.

Ergebnisse: Der beschriebene Demonstrator erwies sich als geeignet für die anwendungsnahen Versuche zur chirurgischen Genauigkeit. Die maximale Abweichung A_max der angezeigten Position des Shavers vom Bezugswert betrug 1,93 mm. Der maximale Wert des Überschreitens einer geplanten Kavität beträgt 1,62 mm.

Schlussfolgerungen: Basierend auf diesen Ergebnissen kann davon ausgegangen werden, dass ein virtueller Sicherheitskorridor von 2,00 mm um die Shaverspitze für dieses Modell ausreichend ist. Die vorliegende Studie weist auf die klinische Einsatzfähigkeit des navigiert-kontrollierten Shavers in der Nasennebenhöhlenchirurgie hin.

Abstract

Background: The feasibility of a navigate-controlled Shaver for the paranasal sinus surgery was proven in an initial study. Deficits showed up in the conversion of the planed cavity. Goal of this study is (1) the development and evaluation of a FESS demonstrator for the investigations to the surgical accuracy and (2) the evaluation of the resulting surgical accuracy for registration and conversion of the work space with an improved rigidity of the Shaver and a completely revised study design.

Methods: As a demonstrator for the navigate-controlled resection of a volume through the Shaver a two-piece plastic head with an anatomical head and soft tissue model was designed. The investigation of the surgical accuracy takes place with 417 measurements to 4 different fiducial markers on the demonstrator head. The measurements for the deviation of the resulting cavity from the planned volume was realised with a work space by 24 × 24 × 30 mm. The 5 walls of the cavity were seized with 80 measuring points for each level and thus altogether 2000 measured values (5 models × 5 levels × 200 points).

Results: The described demonstrator showed itself suitable for the close-to-application attempts to the surgical accuracy. The maximum deviation A _max indicated position of the Shaver from the reference value amounted to 1,93 mm. The maximum average value of the exceeding of a planned cavity amounts to 1,62 mm.

Conclusions: Based on these results a virtual safety passage of 2.00 mm is sufficient. The study refers the clinical serviceability of the navigate-controlled Shaver in paranasal sinus surgery.

Schlüsselwörter

Navigated control - Shaver - FESS - Mechatronik

Key words

Navigated control - Shaver - FESS - mechatronic

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