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  • Author: Gero Strauß x
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Zusammenfassung

Es werden Herausforderungen bei der Analyse seltener Nutzerfehler bei medizinischen Geräten diskutiert, die im Operationssaal eingesetzt werden. Die Analysen mit Manipulationen der Systeme müssen in Demonstratorumgebungen durchgeführt werden, da keine Patienten gefährdet werden dürfen. Hierbei muss einerseits eine möglichst hohe Kontrolle der Bedingungen, aber auch eine möglichst hohe Realität der Aufgabe für die Teilnehmer gewährleistet werden. Dazu wird ein Studienszenario im Demonstrator-Operationssaal vorgestellt, mit welchem geprüft wird, wie sehr sich der Proband über Wechsel des Systemmodus im medizintechnischen System Navigated Control bewusst ist.

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Zusammenfassung

In diesem Beitrag wird die Interaktion mit 2D- und 3D-Eingabegeräten bei der Therapieplanung endoskopischer Eingriffe untersucht und evaluiert, wobei erstmals der systematische Vergleich unterschiedlicher Eingabegeräte den Fokus bildet. Außerdem werden Möglichkeiten zur Abbildung von sowohl einem Eingabegerät als auch einer Kombination aus verschiedenen Geräten auf eine Interaktionstechnik beschrieben. Dabei liegt der Schwerpunkt der Mensch-Computer-Interaktion auf der Steuerung des Betrachtungspunktes, also des virtuellen Endoskops.

Zusammenfassung

Hintergrund: Für die präklinische Evaluation von computerassistierten Eingriffen und die chirurgische Ausbildung unter realitätsnahen Bedingungen werden geeignete Simulationssysteme benötigt. Um objektive Aussagen über die Verletzungen von Risikostrukturen zu treffen, sind zweckmäßige Detektionsmechanismen erforderlich. Ziel der Arbeit war die technische Realisierung eines solchen anatomischen Simulationssystems am Beispiel des HNO-Eingriffs Mastoidektomie.

Material und Methode: Die Grundlage bildet der CT-Datensatz eines Kadaver-Schädels. Aus dem segmentierten Datensatz wird per 3D-Druckverfahren ein anatomisches Phantom mit knochenähnlichen Eigenschaften generiert. In Risikostrukturen werden elektronische Systeme für die Detektion möglicher Verletzungen integriert. Die akquirierten Daten werden mit einem Standard-PC erfasst und ausgewertet. In einer Studie mit 16 Ohrchirurgen wurde das Simulationssystem hinsichtlich seiner Einsatzmöglichkeit in der chirurgischen Ausbildung untersucht.

Ergebnisse: Die Erstellung von Simulationssystemen zur objektiven Bewertung von chirurgischen Eingriffsqualitäten ist durchführbar. Der modulare Aufbau ermöglicht den wirtschaftlichen Austausch des Operationsareals. Die Module sind kosteneffizient und mit hohen Genauigkeiten reproduzierbar. In der Studie wurde gezeigt, dass das Simulationssystem in Lehre und Evaluation als Alternative zum Kadaverpräparat eingesetzt werden kann.

Schlussfolgerung: Objektive Aussagen über Verletzungen gefährdeter Risikostrukturen können in Echtzeit getroffen werden. Dies ermöglicht einerseits präklinische Studien zur Evaluierung von z.B. computerassistierten Instrumenten und anderseits die Ausbildung von Chirurgen unter realitätsnahen Bedingungen. Die wirtschaftliche Reproduzierbarkeit des Systems ermöglicht Multicenterstudien.

Abstract

The aim of this study was the systematic preclinical assessment of a new mill for spinal surgery. This mill automatically switches off at predefined workspace margins. The system is called the “Navigated Control Spine”. The workspace is planned intraoperatively with fluoroscopic images. Assessment was performed in a simulated surgical scenario with real surgical instruments and equipment, and the following criteria were measured: “milling accuracy” and “surgical workflow parameters”. To simulate the patient, an anatomical spine model was created with a Rapid Prototyping machine. The models included electronic components that simulate injuries to the structures at risk. For the workflow parameters, the results show differences between experienced and inexperienced surgeons. The maximum accuracy for experienced surgeons was +0.31 mm and for inexperienced surgeons +0.57 mm. The dura, as one of the structures at risk, was never injured.

Zusammenfassung

Ziel der Studie ist es, die optimale Präsentationsart visueller Hinweisreize für chirurgische Assistenzsysteme zu bestimmen. Diese Hinweise können dazu dienen, dem Chirurgen verschiedene Statusinformationen zu präsentieren oder ihn an Gefahrenstellen zu warnen. Dafür müssen die Hinweise die Aufmerksamkeit des Chirurgen erregen, ohne vom eigentlichen Operationsgeschehen abzulenken. Die Studie wurde im Demonstrator-Operationssaal des Innovation Center Computer Assisted Surgery Leipzig (ICCAS) durchgeführt. Die 30 Studienteilnehmer sahen Videoausschnitte einer realen Operation aus dem Sichtfeld des Operateurs, in denen Landoltringe als Hinweisreize präsentiert wurden. Die Landoltringe wurden entweder statisch, blinkend, an- und abschwellend oder hüpfend dargestellt. Die primäre Aufgabe bestand darin, die Elemente zu zählen, die dem Situs hinzugefügt wurden. Während der Durchführung wurden die Augenbewegungen mit einem Eye-Tracker erfasst. Außerdem wurden die subjektive Einschätzung der Sichtbarkeit und der Störung durch die Landoltringe mittels strukturierter Interviews erhoben. Die blinkende Variante zeigte sich sowohl in den subjektiven Einschätzungen als auch in der Blickbewegungsanalyse als beste Wahl für einen Hinweisreiz.

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