Markerlose Registrierung der Patientenlage

Zusammenfassung

Hintergrund

Mithilfe markerloser Patientenregistrierung kann der logistische Aufwand im Vorfeld eines bildgestützten chirurgischen Eingriffs verringert werden. Bislang wurde das Verfahren überwiegend im Gesichtsbereich an Stirn und Periorbitalregion genutzt.

Patienten und Methoden

In einer klinischen Studie wurde in 10 Fällen die Brauchbarkeit der Ohrmuschel als räumliche Referenzstruktur zur markerlosen Patientenreferenzierung in der bildgestützten Chirurgie der lateralen Schädelbasis überprüft. Die Kontrolle der markerlosen Patientenreferenzierung wurde mithilfe periaurikulärer Marker vorgenommen, die als Zielstruktur mit dem Infrarotpointer eines Navigationssystems aufgesucht wurden.

Ergebnisse

Mithilfe der Ohrmuschel war eine hohe Präzision (mittlerer „target registration error“=0,9±0,2 mm) in der bildgestützten Chirurgie zu erzielen, solange die Ohrmuschel während der CT-Bildgebung oder während des Laserscannens nicht deformiert wurde. Die übliche CT-Bildakquisition mit Kopfschale führte jedoch bei etwa der Hälfte der Patienten zu temporären Ohrmuscheldeformierungen, die eine exakte Laserscanregistrierung unmöglich machte.

Schlussfolgerungen

Die automatische Laserregistrierung der Ohrmuschel vermindert den logistischen Aufwand im Zusammenhang bildgestützter Chirurgie der lateralen Schädelbasis unter Wahrung der bisher erreichbaren Genauigkeit. Regelmäßig gute Ergebnisse sind zu erzielen, wenn die Kopfschale des Computertomographen ein Fenster besitzt, sodass die Ohrmuscheln ausgespart und temporäre Ohrmuscheldeformierungen während der CT-Akquisition verhindert werden.

Abstract

Background

Markerless patient registration is a new procedure that may reduce logistical efforts and possibly also the radiation load on the patients prior to a computer-assisted intervention. Congruent surfaces, such as bone surfaces or skin surfaces, represented in a data set and in the surgical site, can be overlapped with the help of surface matching. Hitherto, these techniques were performed by using the periorbital and frontal skin of the face. The present clinical study assessed the usability of the auricle as a skin structure for markerless patient registration in lateral skull base surgery.

Patients and methods

The periauricular precision of the navigation system SSN was investigated clinically in ten patients. Radiopaque registration markers in the periauricular region served as a target in order to evaluate the markerless registration method.

Results

Exact patient registration failed in five cases due to temporary deformation of the auricle caused by the head support during CT imaging. An excellent patient registration (mean target registration error = 0.9±0.2 mm) was found as long as the auricles had not been temporarily deformed during CT imaging.

Conclusion

Laser-scan registration of the auricle reduces logistics in image-guided lateral skull base surgery. The problem of temporary deformation of the auricle during CT imaging might be solved by an appropriate opening in the head support at the level of the auricles.