Intraoperative Volumetrie in der HNO-Chirurgie

Zusammenfassung

Hintergrund

Es existiert derzeit kein Verfahren, um bei endoskopischen oder anderweitig eingeschränkten chirurgischen Zugängen Distanzen oder Volumina direkt und mit hoher Genauigkeit zu messen. Hier wird ein Lasermesssystem erstmals in der klinischen Anwendung in der HNO-Chirurgie evaluiert.

Material und Methoden

Das Volume-Control-System (VCS) vermisst mit Hilfe einer automatischen Erkennung von Lasermesspunkten im chirurgischen Situs. Ein Laborversuch untersucht die Genauigkeit und Präzision an anatomisch exakten Nasennebenhöhlen- und Mittelohrmodellen unter flexibel-endoskopischer Visualisierung. Die jeweils wahren Werte sind als geeichte Distanzen bekannt. Somit stehen 90 Wertepaare zur Auswertung zur Verfügung. Der klinische Versuch dient dem Nachweis der intraoperativen Anwendbarkeit und schließt 32 Patienten ein.

Ergebnisse

Die Messungen im Laborversuch ergeben eine durchschnittliche Abweichung von dem wahren Wert von maximal 7,1%. Die Präzision beträgt zwischen 0,2 und 0,5 mm. Im klinischen Einsatz konnte das System bei allen 32 Patienten eingesetzt werden. Insgesamt konnten 97 Messwerte erhoben werden. Das VCS funktionierte ohne Systemausfälle. Der zusätzliche Zeitbedarf für das Einrichten betrug weniger als 2 min. Die Handhabbarkeit des flexiblen Endoskops war wegen der Länge und der schwer steuerbaren Ausrichtung eingeschränkt. Der zusätzliche intraoperative Zeitbedarf für die Erhebung der Messwerte wurde jeweils mit weniger als 4 min gemessen. Viele Ergebnisse führten zu klinisch-relevanten Interpretationen mit intraoperativen Konsequenzen.

Diskussion

Das VCS zeigt erstmals eine intraoperativ einsetzbare Messfunktion für Distanzen, Strecken, Flächen und Volumina. Das System konnte seine Einsatztauglichkeit in vivo belegen. Die notwendigen Modifikationen zum breiten Einsatz erfordern einen überschaubaren Aufwand. Es existiert eine Vielzahl von sinnvollen Anwendungen in der HNO und weiteren chirurgischen Fächern. Die vorliegende Studie hat den Charakter eines „proof of concept“.

Abstract

Problem

At present no procedure exists to measure distances or volumes in endoscopic or otherwise limited surgical approaches directly and with high accuracy. Here a laser measuring system is evaluated for the first time as a clinical application in ENT surgery.

Material and methods

The volume control system (VCS) measures with the help of automatic recognition of laser measuring points in the surgical situs. A lab test examines the accuracy and the precision at anatomically accurate paranasal sinus and tympanic cavity models under flexible endoscopic visualization. The true values are known in each case as calibrated distances. Thus 90 values were available for evaluation. The clinical trial serves as proof of the intraoperative applicability and includes 32 patients.

Results

The measurements in the lab test resulted in an average deviation from the true value at a maximum of 7.1%. The precision was between 0.2 and 0.5 mm. In the clinical setting the system could be used in all 32 patients. Altogether 97 measured values could be included. The VCS functioned without system failures. The additional time required for setting up amounted to less than 2 min. The manageability of the flexible endoscope was reduced because of the length and the difficulty in controlling the adjustment. The additional intraoperative time required for collection of the measured values was less than 4 min in each case. Many results led to clinically relevant interpretations with intraoperative consequences.

Disussion

The VCS shows for the first time an intraoperatively applicable measuring function for distances, surfaces and volumes. There is a multiplicity of meaningful applications in ENT and in other surgical disciplines. The available study has proved the concept.