Dreidimensionaler Ultraschall und intraoperative Navigation: ein neuer Einsatz des Ultraschalltopometers bei Umstellungsosteotomie des proximalen Femurs

Zusammenfassung

Studienziel: Die Präzision von Umstellungsosteotomien kann mangels genauer intraoperativer Kontrollmechanismen nur abgeschätzt werden. Deshalb wurde mit dem neuentwickelten Einsatzbereich des Ultraschalltopometers eine on-line Möglichkeit zur Überprüfung der angestrebten Korrektur geschaffen. Methode: Mit je drei auf einem Dreieck befestigten Ultraschallsendern kann über Messung der Senderlaufzeiten zu Mikrophonen die Position der Dreiecke im Raum bestimmt werden. Bei Positionierung eines Referenzdreiecks distal der Osteotomie und auf dem Klingenmeißel kann der angestrebte Korrekturwinkel dreidimensional genau bestimmt werden. Es wurden Positionsbestimmungen und -änderungen im Laborversuch durchgeführt und an 5 Schweinefemura die Operation simuliert. Ergebnisse: Die Abweichung der vom Meßprogramm angegebenen Werte war kleiner als 0,5 °, bei Simulation der Operation war das System praktikabel. Fazit: Mit dem System lassen sich zuverlässig Raumpositionen bestimmen und die Genauigkeit von Umstellungsosteotomien unterstützen.

Aim: As precise operative control is difficult to achieve, the accuracy of femoral osteotomies can only be estimated. Therefore, a computer-assisted ultrasound navigation system was developed in order to apply an on-line control for femoral osteotomies. Method: Three ultrasound emitters were fixed on a triangle. The exact position of triangles could be determined by measuring the time the ultrasound beam takes to reach microphones positioned in a frame. With a reference triangle fixed distally to the osteotomy and a second triangle fixed on the surgical chisel the exact correction angle can be determined three-dimensionally. Results: A high degree of accuracy was found in both laboratory trials and in simulation trials using pig femurs. The deviation of measured values compared to a laser beam control was less than 0.5 degrees. Conclusion: The system was introduced into our operating theatre as an optimised control device that can provide excellent support to the surgical procedure.

Schlüsselwörter:

Computerunterstützte Navigation - Ultraschall - Topometer - Femurosteotomie

Key words:

Computer-assisted surgery - Ultrasound - Topometer - Femoral osteotomy

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