Image Guided Surgery - Technische Universität Dresden
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durch Erniedrigung der Röhrenleistung (low dose CT) wird in der Lungendiagnostik seit längerer Zeit erfolgreich praktiziert. Durch Haßfeld [47, 51] wurde der Einsatz solcher dosisreduzierter Protokolle auch im Bereich des Gesichtsschädels untersucht. Die Scans wurden ebenfalls in Spiraltechnik mit einer Schichtdicke von 1,5 mm, ei- nem Spiralenvorschub (Tischvorschub) von 1,5 mm und einem Rekonstruktionsindex von 1 mm gefahren. Die Röhrenspannung betrug 130 kV, das Produkt aus Röhren- stromstärke und Scanzeit wurde von 187,5 mAs stufenweise bis auf 30 mAs verrin- gert. Eine Reduzierung bis auf 45 mAs erbrachte keine wesentlichen Qualitätseinbu- ßen in der Darstellung des Mandibularkanals. Die Ergebnisse lassen sich aufgrund der fehlenden Weichteile nicht vorbehaltlos auf den klinischen Fall übertragen. Mit gerin- gen Informationseinbußen lässt sich die effektive Strahlenbelastung beim CT im Falle der hauptsächlichen Knochendarstellung auf die Hälfte bis ein Viertel reduzieren. Auch eine Reduktion der Überlappung durch Veränderung von Schichtdicke und Tischvorschub im Spiral-CT wird diskutiert. Durch entsprechende Parameterwahl lässt sich die Strahlendosis einer CT- Untersuchung in Grenzen halten, die mit konventionellen Aufnahmen vergleichbar sind. Die Belastung radiosensitiver Organe, wie Schilddrüse und Augenlinse, kann durch geeignete Schichtwahl oft vermieden werden. Wegen der möglichst exakten Darstellung der Referenzierungspunkte haben wir aus- gehend vom Scan-Protokoll 1,5; 1,5; 1,0 mm keine Veränderungen vorgenommen. Im Rahmen der klinischen Anwendungen könnte ohne Qualitätseinbußen das Produkt aus Röhrenstrom und Scanzeit auf 75 mAs reduziert werden. Von Haßfeld [49] wurden weiterführende Möglichkeiten der Magnetresonanztomogra- phie der Kieferregion als bildgebendes Verfahren zur präimplantologischen Diagnostik untersucht. Die MRT des Kiefers und des Mittelgesichtes stellt den Canalis mandibu- laris, den Sinus maxillaris und andere entscheidende anatomischen Strukturen durch Darstellung des den Knochen umgebenden Bindegewebes dar. Artefakte durch metal- lische Zahnfüllungen beeinträchtigen die Bildqualität. Deshalb ist die MRT hauptsäch- lich in der präimplantologischen Diagnostik des zahnlosen Kiefers zu empfehlen. Die MRT liefert kontrastreiche und metrisch korrekte Bilder. Wesentliche Nachteile sind heute noch gegenüber der CT die geringere Ortsauflösung und die durch die längere 72
Untersuchungszeit bedingt höhere Artefaktanfälligkeit. Bei den raschen technischen Fortschritten auf dem Gebiet der bildgebenden Diagnostik ist sowohl in der CT durch den Einsatz von Multidetektorsystemen eine weitere Reduzierung der Strahlenbelas- tung, als auch in der MRT eine Verbesserung der Ortsauflösung zu erwarten. 4.4.2 Registrierverfahren Allen Navigationssystemen gemeinsam ist die Notwendigkeit vor Beginn der Naviga- tion die aktuelle Position des Patienten mit dem Datensatz abzugleichen. Bei dem Vor- gang der Registrierung werden auf unterschiedliche Weise Punkte des Patienten (ana- tomische Strukturen) mit identischen, eindeutig lokalisierbaren Punkten in den Bilddaten korreliert. Dazu kommen prinzipiell unterschiedliche Verfahren zum Ein- satz. Die etablierten nicht invasiven Verfahren wie Hautmarkierungen reduzieren erheblich die Genauigkeit. Die Wahl des Registrierungsverfahrens hat entscheidenden Einfluss auf die Genauigkeit des folgenden Navigationsprozesses. Fehler bei der Registrierung können durch Verschiebung der Marker oder durch deren ungünstige Verteilung ent- stehen. Fehler ergeben sich auch durch die Markierung der Marker im Datensatz am Computermonitor. Im klinischen Anwendungsfall kommt die Ungenauigkeit der Weichteilverschiebungen durch Schwellungen, Intubationsschleuche oder durch das Ankleben steriler Abdeckungen hinzu. Die invasiven Verfahren wie implantierte Titanschraubenmarkierungen sind zwar ge- nauer, jedoch nicht in jeder Anwendung praktikabel und der Schwere des operativen Eingriffes angemessen. Im Hinblick auf die Lage der Registrierpunkte ergab sich in den Untersuchungen von Haßfeld eine hochsignifikante Abhängigkeit von Anzahl und Verteilung der Regist- rierpunkte [47]. Zunehmend werden oberflächenbasierte Konzepte zur automatischen Registrierung der Patientenlage beschrieben [35, 41, 111]. Die Patientenoberfläche wird hierzu mit ei- nem Laserscanner abgetastet oder mit strukturiertem Licht beleuchtet. Der entstandene Datensatz wird mit der Oberflächendarstellung der diagnostischen Bilddaten vergli- chen und gematcht. 73
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durch Erniedrigung der Röhrenleistung (low dose CT) wird in der Lungendiagnostik<br />
seit längerer Zeit erfolgreich praktiziert. Durch Haßfeld [47, 51] wurde der Einsatz<br />
solcher dosisreduzierter Protokolle auch im Bereich des Gesichtsschädels untersucht.<br />
Die Scans wurden ebenfalls in Spiraltechnik mit einer Schichtdicke von 1,5 mm, ei-<br />
nem Spiralenvorschub (Tischvorschub) von 1,5 mm und einem Rekonstruktionsindex<br />
von 1 mm gefahren. Die Röhrenspannung betrug 130 kV, das Produkt aus Röhren-<br />
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gert. Eine Reduzierung bis auf 45 mAs erbrachte keine wesentlichen Qualitätseinbu-<br />
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fehlenden Weichteile nicht vorbehaltlos auf den klinischen Fall übertragen. Mit gerin-<br />
gen Informationseinbußen lässt sich die effektive Strahlenbelastung beim CT im Falle<br />
der hauptsächlichen Knochendarstellung auf die Hälfte bis ein Viertel reduzieren.<br />
Auch eine Reduktion der Überlappung durch Veränderung von Schichtdicke und<br />
Tischvorschub im Spiral-CT wird diskutiert.<br />
Durch entsprechende Parameterwahl lässt sich die Strahlendosis einer CT-<br />
Untersuchung in Grenzen halten, die mit konventionellen Aufnahmen vergleichbar<br />
sind. Die Belastung radiosensitiver Organe, wie Schilddrüse und Augenlinse, kann<br />
durch geeignete Schichtwahl oft vermieden werden.<br />
Wegen der möglichst exakten Darstellung der Referenzierungspunkte haben wir aus-<br />
gehend vom Scan-Protokoll 1,5; 1,5; 1,0 mm keine Veränderungen vorgenommen.<br />
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aus Röhrenstrom und Scanzeit auf 75 mAs reduziert werden.<br />
Von Haßfeld [49] wurden weiterführende Möglichkeiten der Magnetresonanztomogra-<br />
phie der Kieferregion als bildgebendes Verfahren zur präimplantologischen Diagnostik<br />
untersucht. Die MRT des Kiefers und des Mittelgesichtes stellt den Canalis mandibu-<br />
laris, den Sinus maxillaris und andere entscheidende anatomischen Strukturen durch<br />
Darstellung des den Knochen umgebenden Bindegewebes dar. Artefakte durch metal-<br />
lische Zahnfüllungen beeinträchtigen die Bildqualität. Deshalb ist die MRT hauptsäch-<br />
lich in der präimplantologischen Diagnostik des zahnlosen Kiefers zu empfehlen. Die<br />
MRT liefert kontrastreiche und metrisch korrekte Bilder. Wesentliche Nachteile sind<br />
heute noch gegenüber der CT die geringere Ortsauflösung und die durch die längere<br />
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