Entwicklung eines Versuchsstandes für die Insertionskraftmessung bei präziser Ausrichtung von Präparaten mittels stereooptischer Navigation

Bei der Entwicklung der Elektrodenträger (ET) eines Cochlea-Implantats sowie der Insertionstechnik, werden Insertionen in Humanpräparate unter Messung der Insertionskräfte durchgeführt. Die automatisierte Insertion ermöglicht dabei ein hohes Maß an Standardisierung. Für aussagekräftige Messungen muss der ET mit hoher Genauigkeit zur basalen Windung der Cochlea und dem Kraftsensor ausgerichtet werden. Dazu wurde mittels eines hochgenauen stereooptischen Messsystems (CamBar B1, Axios3D) ein Aufbau mit Software entwickelt, der dem sehr kleinen Messvolumen der Stereokamera angepasst ist.

Zunächst wird das Präparat in ein Töpfchen geklebt, damit in eine Halbschale geschraubt und gescannt. In diesem Datensatz wird die Insertionsachse in der basalen Windung der Cochlea und deren Krümmungsrichtung bestimmt. Die Übertragung des Plans auf die reale Position des Präparates erfolgt durch das Antasten von Registrierungskugeln an der Halbschale mit einem Pointertool welches, wie die Halbschale, durch fest angebrachte retroreflektierende Marken von der Stereokamera getrackt wird. Die von der Stereokamera erfassten Lagen von Insertionsachse und Präparat dienen der entwickelten Software als Grundlage zur Darstellung der Lageabweichung des Präparates gegenüber der Planung. Durch Hebel an der Präparat-Halbschale wird diese in einer größeren Halbschale in den rotatorischen Freiheitsgraden manuell bewegt. Ist das Präparattöpfchen ausgerichtet, wird es auf einen planen Teller geklebt, unter welchem der Kraftsensor (KD24 s, ME-Messsysteme) angebracht ist.

Der entwickelte Versuchsstand zeichnet sich durch einfache und schnelle Handhabung aus, sowie einer Entlastung des Kraftsensors während der Ausrichtung des Präparates. Weitere Versuche dienen der Bestimmung der erreichbaren Genauigkeit.

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Publication Date:
23 April 2019 (online)