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Bildgestützte Navigation eines Laserstrahls zur mikrochirurgischen Knochenablation an der lateralen Schädelbasis

Bildgestützte Navigation eines Laserstrahls zur mikrochirurgischen Knochenablation an der lateralen Schädelbasis
Ansprechpartner:

Dr. Jörg Raczkowsky

Projektgruppe:

MeGI

Förderung:

DFG

Für mikrochirurgisch-funktionserhaltende Operationen an der Schädelbasis wird ein exakter Abtrag knöcherner Strukturen mit Erhalt des darunterliegenden Gewebes benötigt. Beispielsweise kann eine Zerstörung der membranösen Auskleidung des Innenohrs einen Funktionsverlust (z. B. Ertaubung, Schwindel) zur Folge haben. Ziel des Projekts ist ein definierter, navigiert-kontrollierter, lasergestützter Knochenabtrag im Bereich des Innenohrs als Instrument für einen zukünftigen roboterassistierten Eingriff.

Knochen wird mittels Laser in sequenziellen Scannzyklen („Schicht-für-Schicht“) durch eine Strahlbewegung nach einem vorgegebenen Muster abgetragen. Mit Hilfe der Bildanalyse wird der Laserstrahl koordinatenabhängig gesteuert, so dass der Gewebeabtrag an lokale anatomische Besonderheiten (Knochendicke) angepasst wird. Weil das „Laserbohren“ berührungslos erfolgt, wird es keine Probleme mit einem schrägen Anbohren einer harten Knochenoberfläche, keinen mechanischen Druck und keine Irritationen neuraler Strukturen durch Vibrationen geben. Eine solche biotelemetrische Steuerung der Gewebeabtragung kann ein generell entscheidender Sprung sein, um die Laserablation in verschiedenen Chirurgiefächern zu etablieren.

Zum Erhalt der Integrität der Körperoberfläche soll im Gegensatz zu den konventionellen Osteotomieverfahren ein chirugischer Zugangsweg über multianguläre miniaturisierte Operationskanäle zur lateralen Schädelbasis gewählt werden. Die Konfiguration der miniaturisierten Operationskanäle, zentriert auf das operative Zielgebiet, bilden die Voraussetzung für die Weiterentwicklung einer endoskopisch geführten minimal traumatisierende Operationstechnik. Die Unterstützung der Zugangsplanung soll auf Basis eines attributierten patientenindividuellen Modells erfolgen. Vorhandenes Wissen über die Anatomie, welches insbesondere die Lage der kritischen Strukturen und Bereiche umfasst, soll für die Planung automatisch zur Verfügung gestellt werden. Hierzu soll ein aus CT-Bilddaten segmentiertes komplexes Oberflächenmodell benutzt werden. Durch dieses Projekt wird ein neues Spektrum für den Einsatz endoskopischer Chirurgie erschlossen.