Kamera-Systeme können optimiert werden

Foto: Chirurg operiert mit Kamera

In der computerassistierten Chirurgie werden derzeit vor allem Stereokamera-Systeme verwendet, mit deren Hilfe für jeden Zeitpunkt der Operation die Bestimmung der dreidimensionalen Position und Ausrichtung von Operationsinstrumenten möglich ist. Für die Praxispartner haben die Forscher ein Simulationsprogramm entwickelt, das zur Bestimmung der Genauigkeit von einem alternativen System, das nur eine Kamera benötigt, eingesetzt werden kann.

Ziel des Einkamerasystems ist es, den Chirurgen eine technische Lösung zur Seite zu stellen, die ihre Arbeit möglichst wenig beeinträchtigt. Das Einkamerasystem lässt sich im Gegensatz zu Stereosystemen leicht in Operationsmikroskope, wie sie zum Beispiel in der Neurochirurgie eingesetzt werden, integrieren.

„Durch die Integration in das Operationsmikroskop kann die Kamera dicht über den Patienten geführt werden, sodass die Stelle, die operiert werden soll, für den Chirurgen nicht durch Instrumente oder Ähnliches verdeckt wird“, erzählt Folkmar Bethmann von der Jade Hochschule. Im Gegensatz zu Stereokameras, die in der Regel viel Platz benötigen, könne das Einkamerasystem auch bei beengten Verhältnissen insbesondere in der Neurochirurgie und der HNO-Chirurgie eingesetzt werden.

Eine technische Voraussetzung für die Navigation ist die Anbringung von photogrammetrischen Messmarken an das zu navigierende Objekt. „Die erreichbare Genauigkeit hängt direkt von der räumlichen Anordnung dieser Marken ab. Das in der Arbeit entstandene Simulationsprogramm kann zur Optimierung der räumlichen Anordnung der Messmarken eingesetzt werden“, so Bethmann. „Darüber hinaus hängt die erreichbare Genauigkeit davon ab, in welcher räumlichen Ausrichtung sich das Instrument vor der Kamera befindet. Mit dem Simulationsprogramm können umfassend praxisübliche Instrument-Bewegungen simuliert werden, um auch diesen Einfluss mit zu berücksichtigen.“ Das Ergebnis: bei dem Einsatz von Einkamerasystemen können die geforderten Genauigkeiten erreicht werden. Geplant ist es, nach einem intensiven Austausch mit Praktikern aus der Chirurgie, einen Prototyp zu erstellen.

COMPAMED.de; Quelle: Jade Hochschule