Evaluation eines nichtlinearen Bohrpfades und des Manipulationsraumes

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg Schipper
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik ; Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 179880849

In der ersten Projektphase (FOR 1585, Multi-Port Knochenchirurgie am Beispiel der Otobasis -MUKNO-) wurden durch Optimierung der Bildgebung, Registrierung und Risikobetrachtung eine Computer-assistierte Planung und Simulation des Multi-Port Ansatzes zu verschiedenen Lokalisationen innerhalb der Otobasis entwickelt. In der Übertragung der Simulation auf ein menschliches Felsenbeinpräparat konnten diese Ergebnisse in hinsichtlich der Unsicherheitsbetrachtung validiert werden (s. auch Zwischenbericht). Problematisch bleiben jedoch eine Interferenz der Zugangswege in tiefer liegenden Anteilen des Felsenbeins sowie die Gestaltung des Manipulationsraumes z.B. zur minimalinvasiven Resektion eines Tumors. Ein wesentlicher Fortschritt wird durch nichtlineare Zugangswege erwartet, mit denen kritische Regionen beim Vorschub des Instruments umgangen werden können. Die Anwendung nichtlinearer Bohrtrajektorien erlaubt ggf. auch eine Kombination mit linearen Zugängen.Im Rahmen dieses Projektantrages soll eine Machbarkeitsanalyse für nichtlineare Zugänge an der Otobasis durchgeführt werden. Hierfür muss eine Evaluation der möglichen neuen Indikationen, des Anwendungsspektrums sowie Sicherheitsaspekte dieser neuartigen Zugangsweise erfolgen und mit bisherigen Verfahren sowie mit den Erkenntnissen von MUKNO aus der ersten Förderperiode verglichen werden. Weiterhin soll das Zielgebiet bzw. ein maximaler Manipulationsraum definiert werden. Dies soll in Hinblick auf das aktuell verfügbare Instrumentarium sowie auch auf zukünftige Aktuatoren erfolgen. Für die Entwicklung und Planung des notwendigen Volumens und Erreichbarkeit eines Zielgebietes wird eine anatomische Raumnutzungsanalyse des Felsenbeins erstellt als Ergänzung zum bisherigen Atlantenwissen. Das zu entwickelnde nichtlineare Bohrsystem erfordert eine Modifikation der in der ersten Förderperiode entwickelten Bohrplattform mit der Positioniereinheit. Diese soll in einem weiteren Arbeitspaket dahingehend verändert werden, dass sie sowohl für lineare, konventionelle Bohrsysteme als auch für das nichtlineare Bohrsystem verwendet werden kann, da auch die synchrone Anwendung von nichtlinearen und linearen Bohrtrajektorien geplant werden soll. Zudem soll die Plattform nach Abschluss der Bohrarbeit intraoperativ als Endoskophaltesystem genutzt werden können. Anhand von Felsenbeinstudien muss zudem ein neues minimalinvasives chirurgisch-anatomisches Atlantenwissen evaluiert werden, da für die neuen endoskopischen Zugangswege bisher bekannte chirurgische Landmarken der explorativen Chirurgie nicht mehr gültig sind. Hierbei sollen auch Aspekte der modernen Endoskopietechniken einschließlich 3DSlicing und Stiching mit Panoramabildherstellung sowie "look behind the wall" bzw. "cubism view" einfließen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1585: Multi-Port-Knochenchirurgie am Beispiel der Otobasis (MUKNO)
• Beteiligte Personen: Dr. Stefan Hansen; Privatdozent Dr. Thomas Klenzner