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Vergleich zweier Messverfahren zur ... - RWTH Aachen University

Vergleich zweier Messverfahren zur ... - RWTH Aachen University

3 Stand der Technik:

3 Stand der Technik: Diagnose ̵ Planung ̵ Umsetzung Software- Programm Facilitate TM Astra Tech GmbH, Elz, Deutschland Hersteller Planunggrundlage FRIACOM ® früher: Friadent GmbH, jetzt: Detalex GmbH, Edingen- Neckarhausen, Deutschland GALILEOS GALAXIS Implant Master Navigator System� Sirona, Bensheim, Deutschland I-Dent Imaging Ltd., hod Hasharon, Israel Materialise Inc., Leuven, Belgien + Biomet 3i, Karlsruhe, Deutschland NobelGuide Nobel Biocare, Göteborg, Schweden RoboDent / Navi Guide System SimPlant TM SurgiCase ® VectorVision ® ExpertEase Software RoboDent GmbH, Garching bei München, Deutschland Materialise Inc., Leuven, Belgien BrainLAB, Heimstetten, Deutschland Friadent AG, Mannheim, Deutschland Umsetzung Besonderheiten CT, DVT Bohrschablone � Basiert auf der SimPlant TM - Software von Materialise TM CT, DVT, OPG DVT CAD / CAMgefertigteBohrschablone (mittels CNC-Fräse- Anfertigung über SiCat) CT, DVT Bohrschablone: iGuide � Ausgerichtet auf das Astra Tech Implantat-System � Implantat- + Abutmentplanung � Implantatdatenbank ebenfalls mit gängigen Systemen anderer Hersteller � Verwaltung von Patientenstammdaten (Produkt bei Friadent nicht mehr im Programm) � Baut auf der Software SIDEXIS auf � Echtes 3D Planungssystem [Jacobs 1997] � Scan2Guide: vereinfachte Version, lediglich Planungssoftware CT, DVT Schablonensystem � Ausgelegt auf Biomet 3i-Produkte � Tiefenspezifische Bohrer mit eingebauten Stopps � Kontrollierte Positionierung des Implantat-sechskants zur Herstellung + Eingliederung von Provisorien unmittelbar nach der Implantation CT Schablonensystem � Planungssoftware CT Navigationssystem, passives optisches Trackingverfahren CT, (DVT) STL-Bohrschablone (SurgiGuide), pst- Schablone (mit Referenz-Röhrchen) CT Optisches Tracking CT, DVT ExpertEase Guide - stereolithographische Bohrschablone � Umsetzung über Dentallabor � Navigated Control [LÜTH & BIER 2007] � echtes dreidimensionales Planungssystem [JACOBS 1997] � bietet lediglich drei orthogonal zueinander stehende Bildebenen zur Planung an; echtes 3D Planungssystem [WIVELL ET AL. 2000] � Implantate können direkt in 3D platziert, ausrichtet und überprüft werden � automatische Kollisionskontrolle (akustisch) 35

3 Stand der Technik: Diagnose ̵ Planung ̵ Umsetzung 3.3 Registrierungsverfahren Bei der dreidimensionalen Planung am virtuellen Computermodell ist eine Registrierung des Patienten, d. h. eine räumliche Zuordnung in Relation zu den Planungsdaten, vor der operativen Umsetzung notwendig. Dazu wird ein Koordinatensystem definiert, das sowohl am realen Objekt, als auch Modell bekannt ist [SCHERMEIER 2002]. Um eine spätere hohe Lokalisationsgenauigkeit während der Operation zu gewährleisten, ist ein exaktes Matching essentiell [CLAES ET AL. 2000, STEINMEIER ET AL. 2000, BERRY ET AL. 2003]. Bei den etablierten Verfahren zur Bestimmung eines gemeinsamen Koordinatensystems lässt sich nach LAVALLÉE ET AL. [1996] zwischen anatomiebasierten und materialbasierten Verfahren unterscheiden. Darüber hinaus ist die oberflächenbasierte Registrierung mit Hilfe von Laserscannern zu nennen. 3.3.1 Materialbasierte Registrierungsverfahren Für die materialbasierte Registrierung werden Marker (Schrauben oder Kugeln) am Patienten eingebracht oder befestigt, die leicht am virtuellen Modell zu identifizieren sind. Bei automatischen Registrierverfahren können bei Anordnung von mehreren Markern in bekannter Geometrie diese über ein Matching-Verfahren am Computer automatisch detektiert werden. Überwiegend in der Neurochirurgie, so z. B. bei stereotaktischen Eingriffen (Abb. 3.8.a), kommen invasive Schraubenmarker, die in den Knochen implantiert werden, zum Einsatz. Sie bieten ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und werden als Goldstandart hinsichtlich der klinischen Genauigkeit angesehen [KREMSER ET AL. 1997, MAURER ET AL. 1997]. Nicht invasive Hautmarker sind seit Mitte der 80er Jahre in Gebrauch [ROBERTS ET AL. 1984, GILLER & PURDY 1990, WATANABE ET AL. 1991, LABORDE ET AL. 1992, GUTHRIE & ADLER 1992, TAKIZAWA 1993]. Diese einseitig klebefähigen, kleinen Kunststoffplaketten von 1 – 1,5 cm großem Durchmesser, die mit einer radioopaken Substanz (z. B. einer Bleikugel) in der Mitte versehen sind, werden auf die Haut des Patienten geklebt und verbleiben dort bis zur OP [KLIMEK ET AL. 1998, NABAVI ET AL. 1995, ALP ET AL. 1998]. Bei unregelmäßiger Verteilung der Landmarken erhöht sich die Messgenauigkeit [MAINTZ & VIERGEVER 1998]. Allerdings besteht die Gefahr des Verrutschens der Plaketten bedingt durch Hautturgor, Alter, Gesundheitszustand und Patientenlagerung, was eine inakzeptable intraoperative Ungenauigkeit zur Folge hat [GUNKEL ET AL.. 2000]. 36

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