Stand der Entwicklungen und Trends im Bereich der operativen Navigation

Ausgangssituation

Navigationssysteme werden aktuell zur Unterstützung des Chirurgen während der Planungsphase vor einem operativen Eingriff und zur Orientierung des Chirurgen während des Eingriffs verwendet. Die Vorteile der navigatorischen Planung bestehen in der Optimierung der Abläufe und in der frühen Erkennung von Risikopotenzialen, was für den Chirurgen eine zusätzliche Absicherung gegen Fehler und für den Patienten einen besseren Schutz und eine höhere Ergebnisqualität bedeutet. In der Planungsphase stehen dem Chirurgen dreidimensionale Bilddaten vom Computertomografen (CT) oder Magnetresonanztomografen (MRT) für die Eingabe von Zugangspunkten, Zugangswegen, Zielpunkten und -regionen zur Verfügung. In der Hüftendoprothetik werden beispielsweise während der Planung aus einer Bibliothek verschiedene Prothesenmodelle ausgewählt, die sich im Bilddatensatz beliebig einpassen und verschieben lassen. Auf diese Weise lässt sich die Lage und die optimale Größe der Prothese für den späteren operativen Eingriff bereits in der Vorbereitungsphase besser abschätzen und bewerten. In der Neurochirurgie wird in der Planung u. a. der optimale Zugangsweg zur Eingriffstelle ermittelt und die Kontur des Resektionsvolumens eingezeichnet. Auf diese Weise kann der Chirurg bereits im Vorfeld den optimalen Zugangsweg bestimmen und die Umgebung hinsichtlich besonders gefährdeter Organe wie Blutgefäße und Nerven untersuchen. Diese Informationen können als Datei abgespeichert und später wieder aufgerufen werden. Eine konsequente Weiterentwicklung bestand daher in der weiteren Verwendung dieser Informationen während des Eingriffs. Mit zusätzlichen technischen Hilfsmitteln lassen sich die Positionen der realen Instrumente auf dem Bildschirm relativ zu den Bilddaten des Patienten darstellen. Damit findet der Chirurg beispielsweise den optimalen Zugang, indem er das Instrument am Kopf des Patienten entlang führt, bis das Symbol für das Instrument mit dem geplanten, optimalen Zugangspunkt auf dem Bildschirm übereinstimmt. Die Information auf dem Display wird also wie eine Landkarte genutzt, vereinfacht wesentlich die Orientierung im Körper, schützt vor Fehlern durch Verwechslungen und verkürzt bei Operationen in komplexen Organen die Operationszeiten. Neben der Nutzung der Navigation bei konventionellen, manuellen Eingriffen werden modifizierte Systeme für die Programmierung von Robotersystemen eingesetzt. Die Planung verläuft hierbei ähnlich, allerdings besteht das Ergebnis in einer Datei mit dem Bahnprogramm für das Robotersystem, das im Operationssaal in die Steuerung geladen und vom Roboter ausgeführt wird.

Die hier beschriebenen Szenarien sind neben den genannten Anwendungen in der Neurochirurgie und Orthopädie auch in der HNO, MKG und der interventionellen, radiologischen Diagnostik etabliert. Darüber hinaus entstehen neue Navigationssysteme nach dem gleichen Prinzip für eine Reihe anderer Anwendungen, z. B. wie die Navigation bei der Transkraniellen Magnetstimulation (TMS) in der Neurologie oder Psychiatrie. Bei dieser Anwendung müssen die vorhandenen Systeme für den Einsatz von mehreren Folgeuntersuchungen mit wachen Patienten angepasst werden. Trotz der Verfügbarkeit von Navigationssystemen kann heute noch nicht von einem alltäglichen Einsatz gesprochen werden. Die Versorgung mit geeignetem Bildmaterial, die Vorbereitungen für den Einsatz und die Handhabung im Operationssaal gelten bisher im Vergleich zum Nutzen als zu aufwändig und umständlich, um zum Standardinstrument für die Operationsdurchführung zu werden.