Entwicklung eines endoskopischen Navigationssystems auf der Basis einer automatischen optischen Sichtprüfung

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Probleme der „normalen“ neuroendoskopischen Navigation, insbesondere bei Bildausfall, führten zur Entwicklung eines digitalen Navigationssystems, das mit gespeicherten endoskopischen Bildern arbeitet und dem Operateur jederzeit Bildinformationen liefert. In 25 Experimenten am humanen anatomischen Präparat wurde die Funktion konventioneller CT- und MR-basierter Navigation nachgewiesen. Zunächst musste die Machbarkeit des Projekts analysiert werden, wobei die exakte Kalibrierung des distordierten Linsenendoskops entscheidend war. Dies wurde durch die Entwicklung eines neuen Algorithmus zur optischen Kalibrierung erreicht. Eine Systemkalibrierung stellte die Verbindung zwischen VN-PC, Frame Grabber und OPMS des Easy Guide Navigationssystems her. Im Zentrum für Neuroinformatik in Bochum wurden in 800 Einzelversuchen die Module Landmarkentracking und Vermessung auf ihre Präzision getestet. Die Genauigkeit der Vermessung lag zwischen 0,2 und 0,5 mm, während das Verfolgen von Landmarken mit einer Genauigkeit von 0,2 bis 0,75 mm erfolgte. Unter ungünstigen Bedingungen waren die Ergebnisse schlechter. Nach Genehmigung durch die Ethikkommission wurden die Module in 75 Experimenten an humanen Präparaten getestet, wobei gängige operative Zugänge simuliert wurden. In 175 Experimenten an Wistar-Ratten wurde ein neu entwickeltes Red out-Modul erfolgreich angewandt. Die klinische Anwendung der digitalen Neuronavigation wurde bei 12 Patienten