Image Guided Surgery - Technische Universität Dresden

Hounsfield und Ambrose, sowie ausreichende Rechenleistung für hochauflösende De-
tektoren erlaubten die Realisation von computergestützten 3D-Navigationssystemen [4,
57]. Während anfänglich jedes einzelne Bild eines CT-Datensatzes mit einer Video-
kamera oder einem Scanner in den Rechner übertragen wurde, können heute die Da-
tensätze direkt aus dem CT oder einem anderen Aufnahmegerät in das Navigationssys-
tem übertragen werden.
Seit Mitte der 80er Jahre wurde mit der Entwicklung sogenannter rahmenloser Stereo-
taxie begonnen. Verschiedene Arbeitsgruppen entwickelten Systeme, die auf Grundla-
ge unterschiedlicher technologischer Prinzipien funktionierten [20, 65, 80, 81, 116,
126]. So wurde von Schlöndorff ein intraoperatives Navigationssystem realisiert, das
mit einem positionsempfindlichen elektromechanischen Arm funktionierte. Die von
diesem System gemessenen Koordinaten wurden von einem Rechner ausgewertet und
als Positionen in den korrespondierenden CT-Schichten des Patienten als Fadenkreuz
dargestellt. Tan gelang es wohl erstmals, mit einem magnetischen Positionsmessgerät
eine Sonde relativ zu einem präoperativen Bilddatensatz zu positionieren [110].
Andere Arbeitsgruppen versuchten, das Operationsmikroskop in den 3D-
Navigationsprozeß einzubinden [28, 36, 58]. Dabei wurde der Focuspunkt des Mikro-
skops zunächst mit Ultraschall und später mit optischen Elementen verfolgt.
Mit Entwicklung der MRT stand eine weitere diagnostische Modalität zur intraopera-
tiven Navigation im Raum zur Verfügung. Heute kann praktisch in Korrelation zu
allen 3D-diagnostischen Bildbefunden navigiert werden.
Die Entwicklung begann an einigen ausgewählten Zentren weltweit, und nach einer
lokalen Spezialisierung auf wenige Standorte im deutschsprachigen Raum ist die
Technologie der Navigation so weit verbreitet, dass faktisch in jedem größeren chi-
rurgischen oder akademischen Zentrum ein Navigationssystem eingesetzt wird [24,
45].
1.3.2 Grundlagen der Positionsbestimmung im Raum
Das lateinische Wort "Navigation" heißt Schifffahrt und bedeutet soviel wie die Be-
stimmung des Standortes sowie die Wahl und Kontrolle des Weges.
Als Beispiel, um das Funktionsprinzip eines Operationsnavigationssystems zu erläu-
9