Forschung - Bildgebende Verfahren und Navigation

Zur weiteren Verbesserung der für das Fachgebiet Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie sehr wichtigen bildgebenden Verfahren und der damit verbundenen intraoperativen Navigation beschäftigt sich unsere Klinik in Zusammenarbeit mit der Firma Brainlab (Feldkirchen, Deutschland) mit der Entwicklung einer dynamischen Weichteilnavigation.

Aktuelle Verfahren der intraoperativen Navigation weisen als Schwachpunkt eine im Verlauf der Operation zunehmende Ungenauigkeit auf, welche auf Veränderungen der Weichgewebe (z.B. durch Schwellung) und durch die Operation an sich zurückzuführen ist. Zudem können Strukturen im Weichgewebe, die z.B. im Halsbereich während der Operation aufgesucht werden müssen, durch die Bewegung des Patienten nicht sicher durch die Navigationsinstrumente identifiziert werden, da die Weichgewebe in einer nur schwer vorhersagbaren und schwer berechenbaren Art und Weise bei Bewegung verformt werden.

Das Ziel unserer Forschung ist es, die Anwendbarkeit einer elastischen Fusion von CT- und MRT-Daten im Bereich der zervikalen Wirbelsäule insbesondere in Hinblick auf die erreichbare Genauigkeit zu überprüfen. Dazu wurde von unserem Kooperationspartner (Brainlab AG, Feldkirchen, Deutschland) ein Algorithmus entwickelt, der eine nichtlineare Transformation der Datensätze so durchführt, dass eine optimale Überlagerung von CT- und MRT-Daten, d.h. eine elastische Fusion, erreicht wird. Dieses Verfahren soll im Hinblick auf die korrekte Überlagerung der knöchernen und weichgewebigen Strukturen untersucht werden. Damit kann die Verwendbarkeit der Fusionsmethode für die Planung und Durchführung von Operationen direkt an, oder in der Nähe von knöchernen Strukturen (z.B. Stabilisierungen der Wirbelsäule, Degenerationen bzw. Läsionen an Bandscheiben sowie Tumoren, Weichteilläsionen im Halsbereich) analysiert werden. Die Überlagerung der Knochenstrukturen kann dabei gut mit einer Wirbel-für-Wirbel angewandten rigiden Fusion abgeglichen werden. Durch den Abgleich mit dieser Fusion kann vermieden werden, dass die Auswertung unmittelbar von der manuellen Definition anatomischer Landmarken abhängt, die naturgemäß eine bedingte Reproduzierbarkeit in Form von intra- und inter-individueller Variabilität aufweisen würde.

Als weiteres wissenschaftliches Tätigkeitsfeld wird die Erprobung und Weiterentwicklung neuer Operationstechniken verfolgt. Zur Rekonstruktion größerer Defekte im Gesichtsbereich, die z.B. durch Tumoren, Verbrennungen, Syndrome oder Verletzungen entstanden sein können, bieten Firmen mittlerweile eine Technik zur präoperativen Planung dieser aufwendigen Operationen an. Um unseren Patienten ein bestmögliches ästhetisches und funktionelles Ergebnis ermöglichen zu können, konnte die virtuelle Planung bei uns als Standardverfahren etabliert werden. Zur weiteren Verbesserung dieser Technologie wird an unserer Klinik aktuell eine umfangreiche Studie durchgeführt, die das Ziel hat, das Operationsergebnis unserer Patienten weiter zu verbessern.