Überwindung der Nachteile aktueller Systeme
Die navigierte Chirurgie hat sich bei vielen chirurgischen Eingriffen zu einer hochmodernen Methode entwickelt. Die Herausforderung besteht darin, dass Navigationssysteme in die komplexe OP-Umgebung integriert werden müssen und die Anforderungen an das System hinsichtlich Platzbedarf, Genauigkeit und Funktionalität unterschiedlich sind. Daher weisen bestehende Systeme ergonomische Nachteile wie Grösse, Probleme mit der Sichtlinie und längere Operationszeiten auf. Ein miniaturisiertes System, das direkt am chirurgischen Instrument befestigt wird, könnte diese Probleme lösen.
Projektziel
Unser Ziel ist es, ein Mess- und Navigationssystem zu entwickeln, das den Anforderungen aktueller und zukünftiger Operationssäle entspricht. Besonderes Augenmerk liegt auf der gemessenen und aufgezeichneten Qualitätskontrolle sowie neuen Arbeitsabläufen, die die Operationszeit verkürzen. Durch die Kombination der präzisen Messung neuartiger Marker mit Oberflächenscans kann der Registrierungsprozess erheblich verkürzt werden. Darüber hinaus kann die dreidimensionale Position chirurgischer Implantate mit nur wenigen Messungen bestimmt werden, was eine Vereinfachung vieler chirurgischer Arbeitsabläufe ermöglicht.
Diskussion
Die vollständige Entwicklung des Messsystems, bestehend aus zwei 5-Megapixel-Kameras, war erfolgreich. Chirurgen und Lieferanten von chirurgischen Implantaten, die mit dem System in Berührung gekommen sind, haben grosses Interesse bekundet, da es neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet und ihren Anforderungen an verbesserte Ergonomie und intelligentere, kostensenkende Arbeitsabläufe entspricht.
Ergebnisse
Wir haben ein miniaturisiertes Mess- und Navigationssystem mit hochauflösenden Kameras entwickelt und getestet. Basierend auf einem kostengünstigen Herstellungsverfahren haben wir biokompatible Marker produziert. Diese zeichnen sich durch hohe Präzision (4 µm), hohen Kontrast und Autoklavierbarkeit aus.
Softwareanwendungen
Algorithmen und entsprechende Softwareanwendungen wurden entwickelt und in einer Ex-vivo-Studie getestet:
- App für maxillofaziale Restaurationsosteotomien: bereit für weitere Tests
- App für Hüftprothesen oder unikondyläre Knieprothesen: verfügbar
Klinische Studien werden am Universitätsspital Basel und am Bruderholzspital durchgeführt.
Weitere Schritte
Die nächsten Schritte konzentrieren sich auf Verbesserungen in folgenden Bereichen:
- Messgeschwindigkeit (bis zu 10 Messungen pro Sekunde)
- Genauigkeit
- Automatische Kalibrierung und Registrierung
Projektdetails
- Typ
- Forschungsprojekt
- Forschungsfeld
- Medizinische Bildverarbeitung und Computerunterstützte Chirurgie
- Hochschule/Institut
- Hochschule für Life Sciences FHNW / Institut für Medizintechnik und Medizininformatik
- Partner
- Universitätsspital Basel, Bruderholzspital
Kontakt
Prof. Dr. Erik Schkommodau
- Telefon
- +41 61 228 54 19
- erik.schkommodau@fhnw.ch