Die Navigation als Hilfe bei der Versorgung von Orbitawandfrakturen

Angenommen vom Senat der Medizinischen Hochschule am Gedruckt mit Genehmigung der Medizinischen Hochschule Hannover Rektor/Rektorin: Professor / Professorin Dr. Betreuer/Betreuerin der Arbeit:

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Allen Feunden!

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1  Inhaltsverzeichnis I  Inhaltsverzeichnis.....................................................................................................................I

2  Einleitung  1

2.1  Geschichte der Navigation  1

2.2  Prinzip der Navigation  3

2.3  Navigation in der Mund- Kiefer- und Gesichtschirurgie  5

2.4  Orbitawandfrakturen  5

3  Ziele der Arbeit  8

3.1.1  Vorbereitungs- und Planungsphase  8

3.1.2  Intraoperative Phase  8

3.1.3  Postoperative Phase  8

4  Material und Methoden  9

4.1  Tiermodell  9

4.2  Versuchsablauf  9

4.3  Navigationssystem  10

4.4  Operatives und anästhesiologisches Vorgehen  11

4.4.1  Narkose postoperative Analgesie Tierhaltung und Euthanasie  11

4.4.2  Setzen von Orbitawanddefekten  12

4.4.3  Setzen der Referenzschrauben  13

4.4.4  Computertomographie  13

4.4.5  Rekonstruktion der Orbitawanddefekte  14

4.4.6  Abschlussbefunde und Gewinnung der Histologie  16

4.5  Navigatorisches Vorgehen  17

4.5.1  Datenerhebung  17

4.5.2  Präoperative Vorbereitung und Planung mit dem Navigationssystem  17

4.5.3  Intraoperative Navigation  22

4.5.4  Postoperative Nachbereitung  26

5  Ergebnisse  29

5.1  Hertelwerte  29

5.2  Orbitavolumina  30

5.3  Korrelation von Orbitavolumen und Hertelwerten  31

5.4  Zuverlässigkeit Handhabbarkeit und Genauigkeit des Systems  33

5.4.1  Präoperative Planungsphase  33

5.4.2  Intraoperative Navigation  34

1  Inhaltsverzeichnis Seite  II

5.5  Klinische versus navigierte Rekonstruktion  35

5.5.1  Tier 1 (Calvarium split graft eine Woche nach Defektsetzung)  35

5.5.2  Tier 2 (Calvarium split graft eine Woche nach Defektsetzung)  36

5.5.3  Tier 3 (Biozement D eine Woche nach Defektsetzung)  36

5.5.4  Tier 4 (Biozement D eine Woche nach Defektsetzung)  37

5.5.5  Tier 5 (Biozement D vier Wochen nach Defektsetzung)  37

5.5.6  Tier 6 (Biozement D vier Wochen nach Defektsetzung)  38

5.5.7  Tier 7 (Calvarium split graft BiozementD eine Woche nach Defektsetzung)  38

5.5.8  Tier 8 (Calvarium split graft BiozementD eine Woche nach Defektsetzung)  39

5.5.9  Zusammenfassung Tier 1-8  40

6  Diskussion  41

6.1  Tiermodell  41

6.2  Präzision der Navigation  41

6.3  Orbitavolumina  43

6.3.1  Statistische Auswertung  43

6.3.2  Präzision der Orbitavolumenmessungen  43

6.3.3  Klinische Relevanz der Orbitavoluminae  43

6.4  Prinzip der Spiegelung  44

6.5  Handhabbarkeit des Systems  45

6.6  Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen  46

6.7  Ist die Navigation in der Orbitachirurgie von Vorteil  47

6.8  Ausblick zur Anwendung von Navigation und Virtual Reality  47

7  Zusammenfassung  49

8  Literaturverzeichnis  51

9  Tabellarischer Anhang  60

9.1  Orbitavolumina in cm 3  60

9.2  Hertelwerte in mm  61

9.3  Messgenauigkeit Volumetrie (relative Abweichungen ohne Vorzeichen)  62

9.4  Veränderungen von Orbitavolumina und Hertelwerten  63

9.5  Intraoperative Präzision der Navigation in mm  67

10  Verzeichnis nichtgebräuchlicher Abkürzungen  68

2 Einleitung Seite 1

2 Einleitung

2.1 Geschichte der Navigation

Unabdingbare Voraussetzung für eine erfolgreiche Medizin sind Kenntnisse über die Vorgän- ge und Strukturen im menschlichen Körper im Allgemeinen sowie im jeweiligen Patienten im Besonderen. Vieles hiervon verschließt sich dem direkten Blick und muss vom Behandler auf andere Art und Weise als mit dem bloßen Auge in Erfahrung gebracht werden. Zahlreiche Methoden dienen diesem Zweck. Hierzu gehören Anamnese und klinische Untersuchung aber auch Ultraschall, Röntgen etc.

In der Chirurgie besitzt die Anatomie ohne Zweifel einen ganz besonderen Stellenwert. Ohne die genaue Kenntnis über den Aufbau des menschlichen Körpers ist ein chirurgischer Eingriff nicht denkbar.

Mit der Entdeckung der Röntgenstrahlen durch Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) am

8. November 1895 und ihren in der Folge entwickelten Anwendungen hat ein entscheidender

Wandel in der Medizin begonnen. Der Arzt gewann erstmals Einblick in die individuelle Ana- tomie des lebenden Patienten. Wo der Chirurg sich bisher auf seine allgemeinen Kenntnisse der Anatomie verlassen musste, bekam er nun Informationen über Varianten und pathologi- sche Veränderungen des speziellen Patienten. Dieser Einblick wurde mit der Entwicklung der verschiedenen Techniken, vom konventionellen Röntgenbild, über die konventionelle Tomo- graphie, die Computer-, Magnetresonanz- und Positronenemissionstomographie, sowie die Ultraschalluntersuchung in ein, zwei oder drei Dimensionen immer vielfältiger und präziser. Doch mit der Zunahme an Information wurde es schwieriger, die vielfältigen Informationen zu einem Gesamtbild zusammenzusetzen.

Der Chirurg hat heute die Schwierigkeit, alle ihm vorliegenden bildgebenden Informationen zu einem Gesamtbild zusammenzubringen. Verschiedenste Verfahren in unterschiedlichen Schnittebenen und teilweise auch dynamischer Art wie z.B. der Ultraschall erleichtern diese Aufgabe nicht eben. Kurz: Die Informationsmenge nimmt immer weiter zu, ihre optimale Nutzung wird immer schwieriger.

Ein Ansatz zur Veranschaulichung der Informationen ist die Erstellung von stereolithographi- schen Modellen. Dazu wird aus einem ct-Datensatz ein Kunststoffmodell des Patientenskelet- tes gegossen oder gefräst, an dem die geplante Operation (z.B. komplexe Rekonstruktionen nach Trauma oder Tumorresektion, kraniofaziale Fehlbildungen) simuliert wird. Eine optima-

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le Vorstellung über die Anatomie des Patienten ist gegeben und es werden Leitstrukturen ge- nutzt, die während der Operation selbst nicht zur Darstellung kommen. Die Osteosynthe- seplatten können schon präoperativ vorgebogen werden (Lindner et al. 1995). Allerdings sind Kosten und Zeitaufwand zur Modellerstellung sowie die fehlende Dynamik des Verfahrens entscheidende Nachteile (Hassfeld et al. 1998).

Eine weitere Entwicklung zur besseren Ausnutzung der vorhandenen Informationen ist die Navigation. Sie kann die bildgebenden Daten auf den Patienten übertragen und ermöglicht da- mit eine intraoperative Orientierung.

Der erste Schritt in diese Richtung war die Entwicklung des stereotaktischen Rahmens in der ersten Hälfte des 20.Jahrhunderts zunächst am Tiermodell (Horsley u. Clarke 1908) und spä- ter auch im klinischen Einsatz (Spiegel et al. 1947). Er ermöglichte es erstmals, eine präzise Beziehung zwischen der Patientenanatomie und den Informationen der bildgebenden Dia- gnostik herzustellen. In der Anwendung ist diese Methodik allerdings aus offensichtlichen Gründen eher unflexibel und auch nicht immer praktikabel. Sie blieb deshalb im Wesentli- chen auf die Neurochirurgie beschränkt.

Ein weiterentwickeltes Verfahren, dass die Daten dem Operateur interaktiv zur Verfügung stellt, basierte auf einem Gelenkarm, mit dessen Hilfe ein Instrument innerhalb des OP-Feldes frei geführt werden konnte (Reinhardt et al. 1986; Watanabe et al. 1987). Über die feste Ver- bindung von Instrument und Gelenkarm errechnete ein Computer die genaue Position des In- strumentes und konnte diese in die in ihm gespeicherten bildgebenden Daten, wie z.B. einen computertomographischen Datensatz, einblenden. Der Operateur bekam die jeweils benach- barten Schichten angezeigt. Nachteil war wiederum die umständliche Apparatur: Der aus Prä- zisionsgründen notwendigerweise massive Metallarm mit mehreren Gelenken, musste im OP- Saal installiert und zumindest teilweise steril verpackt werden (Horstmann u. Reinhardt 1994). Er störte die Bewegungsfreiheit des Operateurs und durfte intraoperativ keinesfalls verschoben werden, um Ungenauigkeiten zu verhindern (Ploder et al. 1995a).

Ähnliche Systeme wurden auch aus Deutschland (Mösges u. Schlöndorff 1988) und der Schweiz (Reinhardt u. Landolt 1989) vorgestellt, konnten sich jedoch im klinischen Alltag nicht durchsetzen. Lediglich von zwei Systemen (Kelly 1987; Mösges u. Schlöndorff 1988) ist in der Literatur ein ausführlicher Einsatz beschrieben. Beide kämpfen mit den systemim- manenten Problemen, wie sie oben beschrieben sind (Horstmann u. Reinhardt 1994). 1986 beschrieb zunächst Roberts (Roberts et al. 1986) ein System aus den USA, welches die Lokalisierung per Ultraschall vornimmt (Friets et al. 1989) und ohne störende Zusatzkon-

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struktionen auskommt. Die Technik basiert auf einem Patent aus dem Jahre 1969 (Whetstone et al. 1969). Seither ist man aufgrund neuentwickelter Technologien und insbesondere der günstig und in kompakter Form verfügbaren Rechenkapazität moderner Arbeitsplatzrechner in der Lage, immer komfortablere Systeme zu konstruieren. Sie arbeiten völlig ohne eine feste Verbindung zwischen Patient oder System auf der einen und dem OP-Instrumentarium auf der anderen Seite und weisen dennoch eine sehr hohe Präzision auf.

Diese im Grunde rein technische Weiterentwicklung erlaubte erstmals eine Einfachheit und Bequemlichkeit, die die Navigationssysteme aus ihrer Nische in der Neurochirurgie heraus- holte und sie für viele Einsatzzwecke praktikabel erscheinen ließ. Die modernen Systeme las- sen sich leicht in jedem Operationssaal einsetzen (Roessler et al. 1997) und sind trotz ihres noch jungen Alters schon weit verbreitet (Haßfeld et al. 2000). Insbesondere der Verzicht auf Stereotaxierahmen senkt die Belastung für Patienten und Chirurgen erheblich und erweitert damit den Indikationsbereich.

2.2 Prinzip der Navigation

Die grundsätzliche Methodik der Navigation besteht darin, dass zwei 3D-Modelle in einem gemeinsamen geometrischen Kontext miteinander überlagert werden (Maurer u. Fitzpatrick 1993). Zum einen ein aus Untersuchungsdatensätzen der z.B. Computer- oder Magnetreso- nanztomographie errechnetes Modell des Patienten und zum anderen der Patient an sich. Bei- de werden über Referenzpunkte, die sich präzise lokalisieren lassen, in eine eindeutige Bezie- hung gesetzt. Benötigt werden hierbei mindestens drei nicht auf einer Linie liegende Refe- renzpunkte zur Transformation der Koordinatenräume (Wirtz et al. 1998). Nach dieser Refe- renzierung ist es möglich, jeden Punkt am Patienten im Bilddatensatz aufzusuchen und umge- kehrt. Die Bilddarstellung erfolgt auf einem Monitor direkt am Operationstisch oder alternativ auch als Einblendung z.B. von wichtigen Strukturen aus der Bildgebung in ein Operations- mikroskop oder eine semiimmersive Datenbrille (Enislidis et al. 1995; Ploder et al. 1995a; Ploder et al. 1995b).

Jedes Navigationssystem besteht aus mehreren Grundbestandteilen: Zunächst ein Instrument mit dem sich Punkte im Raum ansteuern lassen. In der Regel ist dies ein sogenannter Pointer, ein sondenähnliches Handinstrument, welches Licht- oder Ultraschallsignale aussendet und dessen genaue Position im Raum über entsprechende Detektoren wie Kameras oder Mikrofo- ne registriert wird. Die Lokalisation erfolgt über ein Triangulationsverfahren wie vom Global Positioning System (GPS) bekannt. Erforderlich sind mindestens zwei Detektoren, die zwei Punkte am Handinstrument erfassen. Alternativ kann der Fokuspunkt eines Operationsmikro-

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skops als Pointer genutzt werden, wie es bei der Erstbeschreibung durch Roberts der Fall war (Roberts et al. 1986).

Dazu kommen Fiducial Marker genannte Referenzmarkierungen wie Klebemarker, Schrauben oder Tiefziehschienen, die vor Erfassung des Bilddatensatzes am Patienten angebracht wer- den. Sie müssen sowohl im Bilddatensatz wie auch am Patienten präzise erkennbar sein, denn mit ihrer Hilfe erfolgt die Überlagerung der Koordinatensysteme von Modell und Patient. Die Präzision mit der die Referenzpunkte erfasst werden bestimmt entscheidend die Gesamtpräzi- sion des Systems. Mit Abstrichen in der Genauigkeit können auch anatomische Strukturen oder Oberflächen als Natural Marker zur Referenzierung verwendet werden.

Wichtig für die einfache Anwendung des Systems ist ein sogenanntes „Tracking Tool“. Da die Kamera nur die Position des Pointers relativ zu ihrer eigenen bestimmen kann, entstehen schon bei kleinen Positionsänderungen von Patient oder Kamera Ungenauigkeiten. Ein erneu- tes Referenzieren wird notwendig. Das Tracking Tool ist fest mit dem Patienten verbunden und wird, wie auch der Pointer, ständig von der Kamera erfasst. Relativbewegungen des Pati- enten zur Kamera lassen sich so ermitteln und über den Computer rückrechnen. Ohne Einsatz des Tracking Tool ist es erforderlich, den Patienten absolut fixiert zu lagern, wie es z.B. in der Neurochirurgie routinemäßig mit Hilfe einer Mayfield-Kopfhalterung geschieht. Auch die Kamera darf dann nicht bewegt werden.

Zusätzliche navigierbare Instrumente wie z.B. Elektrokauter oder Endoskop werden ebenfalls von vielen Firmen angeboten. Sie arbeiten mit dem Navigationssystem zusammen, wie der Pointer auch, und unterscheiden sich von diesem lediglich in ihrer chirurgischen Funktion.

Integrierender Bestandteil aller Komponenten ist ein Computer. In ihm sind die Bilddaten des Patienten gespeichert, er ermittelt die Position des Pointers, führt alle erforderlichen Berech-

nungen durch und stellt die aufbereite- ten Daten dar. Die vorhandene Soft- ware und ihre Aus- gestaltung sind we- sentlich für die spe- ziellen Möglichkei-

Abbildung 1: Schema der Funktionseinheiten eines handelsüblichen Naviga-

ten und den Bedie-

tionssystems

nungskomfort des

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Navigationssystems verantwortlich.

Ein Schema analog dem von uns verwendeten System ist in Abbildung 1 dargestellt. Links oben nimmt die Kamera die Signale der Leuchtdioden, des Pointers und des fest mit dem Pa- tienten (hier als Kubus veranschaulicht) verbundenen Tracking Tools auf. Die Daten werden zum Rechner übermittelt und dort als Schnittbilder bzw. 3D-Rekonstruktion zur Darstellung gebracht.

2.3 Navigation in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie

In der Implantologie wird vor allem bei geringem Knochenangebot eine präoperative Com- putertomographie als wichtig angesehen (Andersson u. Svartz 1988; Jeffcoat et al. 1991; Sethi 1993; Weinberg 1993). Man kann die Hilfe eines Navigationssystems nutzen, um am 3D-Mo- dell Anzahl, Größe und Lage der Implantate zu planen, und diese mit Hilfe des Systems prä- zise und unter Schonung wichtiger Strukturen, wie des Nervus alveolaris inferior, zu positio- nieren (Ploder et al. 1995a).

Weitere Anwendungsgebiete im Bereich der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie werden bei Korrekturen von Gesichtsschädelfehlbildungen, Tumorresektionen sowie Rekonstruktio- nen nach ablativer Tumorchirurgie oder Trauma gesehen (Hassfeld et al. 1998). Eine kombinierte Anwendung der Navigation mit der sogenannten Telemedizin ist ebenfalls beschrieben worden (Millesi et al. 1997). Die Navigationsdaten werden hierbei intraoperativ zu einem weit entfernt sitzenden Spezialisten übertragen, der sich so einen präzisen Eindruck vom Situs verschaffen und mit seiner Erfahrung Hilfestellung geben kann. Er bekommt über das Navigationssystem wesentlich mehr und detailliertere Informationen als dies über Video- bilder möglich wäre.

2.4 Orbitawandfrakturen

Orbitabodenfrakturen wurden 1889 erstmals beschrieben (Lang 1889) und entstehen häufig als sogenannte „blow-out“-Frakturen (Smith u. Regan 1957) durch von ventral auf den Bul- bus einwirkende Kräfte. Hierbei kommt es zu einer Druckerhöhung innerhalb der Orbita, und die auf alle Orbitawände wirkende Kraft führt am schwächsten Punkt der knöchernen Orbita, dem papierdünnen Orbitaboden zwischen Sinus maxillaris und Orbita, zur Fraktur (Smith u. Regan 1957).

Gemäss der Theorie der direkten Knochentransmission wird die isolierte Orbitabodenfraktur mit einer auf den Infraorbitalrand einwirkenden Kraft erklärt, die nicht ausreicht, diesen zu

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frakturieren, jedoch soviel Verformungsenergie auf den Orbitaboden weiterleitet, dass dieser bricht.

Häufiger als in der Vergangenheit (Pfeiffer 1943) werden bei diesen Frakturmechanismen auch begleitende Frakturen der medialen Orbitawand diagnostiziert (Prasad 1975; Hammer- schlag et al. 1982a; Hammerschlag et al. 1982b), was auf die verbesserte radiologische Dia- gnostik zurückgeführt wird (Yab et al. 1997).

Insbesondere bei komplexen Mittelgesichtsfrakturen, wie sie in den letzten Jahren zunehmend häufiger auftreten, werden regelmäßig neben dem Orbitaboden, sowohl die mediale Wand als Grenzfläche zu den Siebbeinzellen, als auch die laterale Wand zur Fossa infratemporalis frak- turiert (Neumann 1996). Etwa P aller Mittelgesichtsfrakturen weisen eine Beteiligung der Orbita auf, wobei rund ¼ dieser Beteiligungen wiederum operativ versorgungsbedürftig sind (Schuchardt et al. 1966).

Mögliche funktionelle Folgen einer Orbitawandfraktur sind Doppelbilder und Motilitätsstö- rungen sowie eine Schädigung des Nervus infraorbitalis, dessen Foramen der typische Frak- turverlauf oftmals tangiert. Ebenfalls zu beachten ist der hohe ästhetische Wert einer korrek- ten Bulbusposition. Die Augen als soziales Kontaktorgan prägen ganz wesentlich den Ge- sichtsausdruck eines Menschen. Die vollständige Wiederherstellung von Position und Funkti- on des Auges ist daher von entscheidender Bedeutung.

Hierbei ist darauf zu achten, dass Position und Form der Orbitainnenfläche möglichst genau der Situation vor dem Trauma entsprechen. Ist die rekonstruierte knöcherne Orbita zu groß, so wurde die Fraktur unterkorrigiert. Im umgekehrten Fall einer Überkorrektur ist ein zu kleines Orbitavolumen entstanden. In beiden Fällen kann ein Bulbusfehlstand mit den oben genann- ten Komplikationen verbleiben.

Die große Schwierigkeit ist intraoperativ zu entscheiden, wann das richtige Ausmaß an Kor- rektur erreicht ist. Die oft vorhandene Weichteilschwellung zwingt den Operateur zur mo- mentanen Überkorrektur genau in dem Maße, in dem postoperativ die Schwellung zurück- geht. Dies einzuschätzen erfordert viel Erfahrung und gelingt naturgemäß nicht immer. Ob- jektive Maße für das Ausmaß der erforderlichen Korrektur können von ophthalmologischer Seite nicht angegeben werden (Aichmair u. Fries 1967).

Ein besonderes Problem in diesem Zusammenhang stellen Impressionen im Bereich der Ethmoidalzellen dar, die ohne erkennbaren knöchernen Defekt auftreten und somit zu einer schwer einzuschätzenden Vergrößerung des Volumens der knöchernen Orbita führen. Ihre klinische Versorgung lässt oftmals zu wünschen übrig (Manson et al. 1986b).

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Moderne Navigationssysteme könnten bei den genannten Schwierigkeiten eine Lösung bieten. Durch sie werden auch Bereiche dargestellt, die intraoperativ nicht einsehbar sind. So z.B. dislozierte Orbitawände in der Tiefe des Orbitatrichters. Da aber in der Regel kein Datensatz des Patienten aus der Zeit vor dem Trauma verfügbar ist, dient die symmetrische Anatomie des Menschen als Orientierung: Der Computer spiegelt im Datensatz die Orbitawände der ge- sunden Gegenseite in den Defektbereich. Es entsteht ein Anhalt, wo sich die ehemalige knö- cherne Begrenzung befunden haben mag und der Operateur kann intraoperativ prüfen, wo er sich in Relation zur virtuell rekonstruierten knöchernen Orbita befindet.

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3 Ziele der Arbeit

In der vorliegenden Arbeit sollte am Tiermodell der Einsatz eines Navigationssystems bei der

Rekonstruktion von Orbitawanddefekten evaluiert werden. Es wurde untersucht, ob der Ein-

satz eines Navigationssystems und insbesondere die Spiegelung der gesunden Orbita auf die

defekte Seite bei der Orbitarekonstruktion praktisch machbar sind und Vorteile bieten, die die

klinische Anwendung des Verfahrens nahe legen.

Hierbei stellten sich für die verschiedenen Phasen des Eingriffes unterschiedliche Fragen.

3.1.1 Vorbereitungs- und Planungsphase

Ist die Spiegelung praktikabel im Vorgehen oder verhindern z.B. Asymmetrien der

-

Anatomie ein gutes Ergebnis?

Wie hoch ist der Aufwand für die zusätzliche präoperative Planung?

-

Kommt es zu einer besseren oder einfacheren Einschätzung der Situation?

-

Inwieweit wird dadurch die Planung der Rekonstruktion verbessert oder vereinfacht?

-

3.1.2 Intraoperative Phase

Intraoperativ stellten sich Fragen zum Navigationssystem selbst:

Ist die Anwendung der Navigation mit einem wesentlich erhöhten intraoperativen

-

Zeit- oder Personalaufwand verbunden?

Wie hoch ist die Präzision des Navigationssystems und genügt sie den Ansprüchen in

-

der Orbitachirurgie

Bringt der Einsatz des Systems einen Informationsgewinn für den Operateur?

-

Kann das Navigationssystem somit zu einer höheren Präzision der Rekonstruktion

-

beitragen?

3.1.3 Postoperative Phase

Inwiefern korrelieren die Volumendifferenz zwischen rekonstruierter und gesunder

-

Orbita auf der einen und der OP-Erfolg im Sinne eines En- oder Exophthalmus auf der

anderen Seite?

4 Material und Methoden Seite 9

4 Material und Methoden

4.1 Tiermodell

Als Versuchstiere dienten acht weibliche Schwarzkopfschafe im Alter von drei bis sechs Jah- ren. Das Körpergewicht der Tiere lag zwischen 75 und 105kg.

4.2 Versuchsablauf

Bei allen Tieren wurde in einer ersten Operation linksseitig ein Orbitawanddefekt gesetzt, der in einer zweiten Operation eine bzw. vier Wochen später mit verschiedenen Materialien re- konstruiert wurde. Jeweils 16 Wochen nach Rekonstruktion erfolgte die Tötung der Tiere zur Histologiegewinnung.

Es wurden nach beiden Operationen und nach der Euthanasie ct-Datensätze (ct 1-3 ) des Kopfes erhoben. Somit lagen pro Tier drei Datensätze entsprechend einer posttraumatischen, einer direkt postoperativen sowie einer im Verlauf erstellten Aufnahme vor.

Die ophthalmologischen Messungen wurden während der Narkosen, vor und nach jeder Operation sowie zum Zeitpunkt der Tötung durchgeführt. Zur Bestim- mung der Bulbusposition wurde der Hertelwert ge- messen. Er entsprach dem Abstand vom lateralen Kanthus zu einer Tangente auf dem Scheitelpunkt der Cornealwölbung. Mit Hilfe eines Glasspatels wurden die monocularen Bulbusexkursionsstrecken in crania- ler, caudaler, nasaler sowie auriculärer Richtung, aus- gehend von der Neutralstellung, ermittelt (Abbildung 2).

Die Tiere wurden in 4 Gruppen zu je zwei Tieren un-

terteilt (Tabelle 1). Bei der ersten Gruppe wurde die Orbita eine Woche nach Defektsetzung durch autologen Knochen mittels Calvarium split graft rekonstruiert, bei der zweiten Gruppe

kam hierfür ein Kalziumphosphatzement (BiozementD ® , Merck, Darmstadt) zum Einsatz. Bei der dritten Gruppe wurde die Orbita ebenfalls mittels BiozementD ® rekonstruiert, jedoch syn-

onym einer Spätrekonstruktion erst vier Wochen nach Defektsetzung. In der vierten Gruppe schließlich erfolgte die Rekonstruktion nach einer Woche durch den kombinierten Einsatz

von Calvarium split graft und BiozementD ® .

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Tabelle 1: Gruppeneinteilung der Versuchstiere.

4.3 Navigationssystem

Verwendet wurde ein „Surgical Tool

Navigator“-System (STN ® -System) der

Firma Carl Zeiss (Oberkochen, Deutsch- land) wie in Abbildung 3 dargestellt.

Zusätzlich zur kommerziellen Version war ein Softwaremodul installiert, welches erlaubte, beliebige Teile des ct-Datensatzes an einer frei definierbaren Ebene zu spiegeln.

Die verwendete Software lief unter Unix, die Hardwareplattform entsprach einem handelsüblichen PC. Das gesamte Rechner- system war in einen fahrbaren Turm einge- baut, in dem auch alle erforderlichen Peri- pheriegeräte wie Maus, Tastatur, Monitor, DAT- und MOD-Laufwerk Platz fanden.

Hinzu kamen noch drei Kameras, integriert in ein spezielles Stativ, sowie ein Pointer und ein Tracking Tool. Die Kameras des

STN ® -Systems lokalisierten mit einer

Infrarotoptik Pointer und Tracking Tool (siehe Kapitel 2.2). Der Pointer stellte im Prinzip eine gerade Sonde dar, in deren Griff zwei Infrarotdioden eingelassen waren. Andere Instrumente wurden nicht verwendet. Als Tracking