Image Guided Surgery - Technische Universität Dresden

Es gibt derzeit 2-Kamera oder 3-Kamera- 3D-Digitizer. Bei den 2-Kamera-Systemen
handelt es sich um flächige Detektoren, die über den Schnittpunkt zweier Geraden im
Raum die Position eines Punktes im Raum feststellen. Das 3D-Kamera-System ver-
wendet Zeilenkameras, die über den Schnittpunkt dreier Ebenen im Raum die Koordi-
naten einer Leuchtdiode bzw. eines Lichtreflexes im Raum bestimmen. Unterschied-
liche Emissionsmuster und unterschiedliche Anordnung von Licht emittierenden Dio-
den (LED) erlauben die gleichzeitige Verwendung verschiedener Instrumente. Der
Abstand der LED und die Geometrie ihrer Anordnung müssen unbedingt konstant
bleiben, um die Kalibrierung der Sonde oder des spezifischen Instrumentes zu garan-
tieren. Deshalb dürfen bei der Reinigung und sterilen Aufbereitung des Instrumentari-
ums die Halterungen oder die reflektierenden Kugeln nicht verbogen oder beschädigt
werden.
Die Genauigkeit von optischen Systemen wird heute von keinem anderen berührungs-
losen System überboten. Einer der Nachteile des optischen Trackings besteht in der
Notwendigkeit, dass die Sichtlinie zwischen beiden Kameras und den zu erfassenden
Objekten nicht gestört werden darf. Dies erfordert im Operationsablauf ein sehr dezi-
diertes Bewegungsverhalten. Die Übersichtlichkeit des Operationsfeldes ist zudem
durch Kabel an Instrumenten und Referenzrahmen eingeschränkt. Die Anwendung von
optischen Trackingverfahren wird gegenwärtig von vielen Herstellerfirmen im Bereich
der computergestützten Chirurgie favorisiert. Der in den nachfolgenden Untersu-
chungen verwendete Surgical Tool Navigator (STN) ist ein aktives, auf Infrarotsenso-
ren basierendes System. Als weitere auf optischen Tracking basierende Systeme kön-
nen das Easy-Guide System von der Firma Philips, das Smarter Vision der Firma
Stryker-Leibinger und das Surgical Planning and Orientation Computer System
(SPOCS) der Firma Aesculap genannt werden.
1.4.5 Navigationsroboter und navigierte Mikroskope
Zusätzlich zu den bisher genannten Systemen wurden Navigations- und Robotiksyste-
me zum Halten und Positionieren von Mikroskopen entwickelt. Ebenfalls basierend
auf einem präoperativ aufgenommenen Datensatz kann der Chirurg die Blickrichtung
des Mikroskopes planen. Derzeit gibt es zwei kommerziell vertriebene Robotiksyste-
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