Ein Navigationssystem zur Leistungssteuerung chirurgischer Instrumente für die Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Es wurde eine Verbesserung der Behandlungsqualität durch die lageabhängige Leistungssteuerung von Instrumenten für die MKG-Chirurgie erreicht. Dazu wurde ein System mit einer Planungs- und Behandlungssoftware realisiert, dessen Aufgabe die Leistungssteuerung eines Instruments in Verbindung mit einer klinik-tauglichen Mensch-Maschine Interaktion ist. Mittels der entwickelten Software können Arbeitsbereiche für Schnitte, Bohrungen und Abfräsungen definiert werden, welche das System zur Leistungssteuerung des vom Chirurgen freihandgeführten Instruments nutzt. Weiter wurde im Bereich der dentalen Implantologie durch eine adaptive und phasenorientierte Leistungssteuerung die Genauigkeit des Eingriffs und die Sicherheit für den Patienten erhöht: Das System erkennt und unterscheidet verschiedene Phasen einer Operation und steuert dementsprechend die Leistung des freihandgeführten Bohrers. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle sowie die Kalibrieralgorithmen wurden so realisiert, dass zwischen dem Benutzer und dem System nur wenig Interaktion notwendig ist und Aktionen weitestgehend automatisch durch das System erkannt und ausgeführt werden. Das hier vorgestellte System stellt eine Erweiterung sowohl der Medizintechnik als auch der klinischen Versorgung dar. Die Funktionsfähigkeit und die Genauigkeit des Systems wurden am Modell analysiert und nachgewiesen. Am Patienten wurde das System erfolgreich eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass freihandgeführte Instrumente mit entsprechender Leistungssteuerung im Vergleich mit reiner Navigation eine hohe Genauigkeit des Eingriffs und eine erhöhte Sicherheit für den Patienten bieten können. Die Anwendbarkeit in der klinischen Routine wurde in einer vom Fernsehen übertragenen Operation an einem Patienten der Öffentlichkeit gezeigt. Bei einer Pressekonferenz am 12.01.2005 und einer übertragenen Operation wurden das Konzept der Leistungssteuerung (Navigated Control) und einige Anwendungsbeispiele der breiten Öffentlichkeit präsentiert. Erfolgsberichte in den Printmedien (13.01.2005: Handelsblatt, Berliner Zeitung, Bild Zeitung, BZ, Berliner Kurier) und Fernsehbeiträgen (12.01.2005: RBB Abendschau, ZDF Heute Nachrichten) führten zu einer Verbreitung der Ergebnisse auch außerhalb der Wissenschaft.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2004): A new metric for drill location for Navigated Control in navigated dental implantology. CARS 2004. Computer Assisted Radiology and Surgery. Proceedings of the 18th International Congress and Exhibition, Chicago, USA, Juni 23-26, 2004, pp. 1220-1225
Koulechov, K.; Lüth, T.
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(2004): Leistungssteuerung chirurgischer Instrumente in der MKG-Chirurgie. Satellitensymposien Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e.V. 2004, München, 09.10.2004
Koulechov, K.; Adolphs, N.; Lüth, T.
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(2004): Leistungssteuerung chirurgischer Instrumente in der MKG-Chirurgie. Workshop zum SPP1124, 13.07.2004, Aachen
Koulechov, K.; Lüth, T.
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(2004): Navigated Control: Evaluation of the surface accuracy of a navigated and power controlled high speed drilling system. CAS-H Computer-Aided Surgery around the Head, 2004, Bern, Schweiz
Kneissler, M.; Strauss, M.; Olze, H.; Lueth, T.
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(2005) Drilling on phantom jaws using different methods: a comparison of the accuracy and the transfer onto the patient. CURAC 2005 Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e.V., Berlin, Deutschland, Sep 22-24
Heberer, S.; Koulechov, K.; Strauß, M.; Lüth, T.; Bier.J.
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(2005): A system for navigated and power controlled remove of bone and the first clinical application. In: Weber, Langlotz, Bier, Lueth (Ed.), Computer Aided Surgery around the Head, VDI Verlag, pp. 9
Stopp, S.; Koulechov, K.; Szymanski, D.; Adolphs, N.; Lueth, T. C.
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(2005): CranioControl: A system for planning and treatment of osteotomies and removal of bone with navigated control. CURAC 2005 Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e.V., Berlin, Deutschland, Sep 22-24
Stopp, S.; Koulechov, K.; Szymanski, D.; Adolphs, N.; Lueth, T. C.
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(2005): Implant insertion on patient and phantom using different approaches for drilling support. In: Weber, Langlotz, Bier, Lueth (Ed.), Computer Aided Surgery around the Head, VDI Verlag, pp. 55
Heberer, S.; Koulechov, K.; Strauss, M.; Lueth, T. C.; Bier, J.
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(2005): Leistungssteuerung chirurgischer Instrumente in der MKG-Chirurgie. Jahrestagung des SPP 1124 im Rahmen der Curac2005 Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e.V., Berlin, Deutschland, Sep 22-24
Koulechov, K.; Stopp, S.; Lüth, T.
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(2005): Leistungssteuerung chirurgischer Instrumente in der MKG-Chirurgie. Workshop des SPP1124, 26.04.2005, Lübeck
Koulechov, K.; Szymanski, D.; Adolphs, N.; Lüth, T.
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(2005): Navigated Drilling On Patient And Phantom Jaws With The Robodent System: A Comparison Of The Accuracy. In: Weber, Langlotz, Bier, Lueth (Ed.), Computer Aided Surgery around the Head, VDI Verlag, pp. 63
Heberer, S.; Koulechov, K.; Strauss, M.; Lueth, T. C.; Bier, J.
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(2005): Skull Modelling In A Patient With Frontal Hyperostoses Using Craniocontrol: First Clinical Application. In: Weber, Langlotz, Bier, Lueth (Ed.), Computer Aided Surgery around the Head, VDI Verlag, pp. 75
Adolphs N.; Schwerdtner, O.; Koulechov, K.; Szymanski, D.; Lueth, T. C.; Bier, J.
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(2006): Leistungssteuerung chirurgischer Instrumente in der Kopf-Chirurgie. Dissertation, TU München
Koulechov, K.
