DISSERTATION Modellgebundene Cranioplastie ... - ZIB

1 EINLEITUNG
1.1 Überblick
Einleitung
Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, eine neue Methode zur Operation von
Schädeldeformitäten bei Kindern zu entwickeln und praktisch zu erproben. Das neue Verfahren
errechnet ein statistisches Standardmodell aus der Schädelform knochengesunder Kinder und
stellt dem Operateur bei der Behandlung von Kindern mit Schädeldeformitäten die passende
Variante als plastisches Modell und handwerkliche Arbeitsgrundlage im OP zur Verfügung.
Mittels einer geeigneten Visualisierungssoftware und unter Nutzung von durch das Konrad-
Zuse-Zentrum für Informationstechnik Berlin (ZIB) hierfür entwickelter und angepasster
statistischer Verfahren werden erstmalig Schädeloberflächen anhand kernspintomographischer
Daten virtuell rekonstruiert und durch eine Formanalyse die altersbezogenen repräsentativen
Formvarianten bestimmt. Hieraus lassen sich standardisierte plastische Formmodelle herstellen,
die die Knochenumformung auf der Modelloberfläche ermöglichen. Diesem Verfahren kommt
insofern entscheidende Bedeutung zu, als sich hiermit erstmals der notwendige Datenpool bereits
durchgeführter frühkindlicher MRT-Untersuchungen für Schädelformanalysen eröffnet.
Derzeitige OP-Verfahren bieten auch für den erfahrenen Operateur einen hohen
Schwierigkeitsgrad bei der Formgebung und erzielen nicht selten in zumindest einer Ebene
unbefriedigende Resultate. Auf Grund der geringen Inzidenz von 1:2.100 (Lajeunie et al., 1995a)
operationsbedürftiger primärer Craniosynostosen muss zudem an vielen behandelnden Kliniken
eher geringere Erfahrung vorausgesetzt werden.
Die Nutzung standardisierter Modelle soll die Dauer des Eingriffs verkürzen, die Qualität des
Ergebnisses verbessern und damit Operationsrisiken vermindern bzw. unnötige Zweiteingriffe
vermeiden. Auch bietet die metrische Erfassung der modelgebundenen Umformung und ihr
Vergleich mit dem gewählten Formmodell des Normkollektivs eine erstmalige
Quantifizierbarkeit des Operationserfolges und damit die Grundlage für entsprechende
Verlaufskontrollen. Diese Rückkoppelung erlaubt wiederum eine Selbstoptimierung des
Systems, welche jedoch nicht Gegenstand dieser Arbeit ist. In dieser Dissertation soll ein
virtuelles mittleres statistisches Formmodell an einen zuvor bestimmten und für geeignet
befundenen Patienten in den Dimensionen angepasst und dann als Prototyp in
Stereolithographietechnik hergestellt werden. Das so fabrizierte sterilisierbare Kunststoffmodell
dient in der Erstanwendung der Erprobung des vorgestellten Ansatzes.
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