Machbarkeit der Ultraschall-basierten Navigation für nicht-anatomische Leberresektionen

Die chirurgische Resektion ist der aktuelle Goldstandard für die kurative Behandlung von primären und metastasierten Lebertumoren. Bei diesem Verfahren wird der Teil der Leber entfernt, in dem sich der Tumor befindet. Typischerweise wird dies durch Entfernung der den Tumor enthaltenden Segmente erreicht, sogenannte anatomische Resektionen. Der Nachteil dieser Technik ist, dass dabei auch ein Großteil des gesunden Lebergewebes entfernt wird. In letzter Zeit werden nicht-anatomische Resektionen immer beliebter, da sie mehr gesundes Lebergewebe verschonen als anatomische Resektionen mit ähnlichen onkologischen Ergebnissen. Bei einer nichtanatomischen Resektion wird nur der Leberanteil mit dem Tumor und einem Sicherheitsabstand von 5 - 10 mm reseziert. Dies geschieht, um einen negativen Resektionsrand zu gewährleisten, was bedeutet, dass sich keine Tumorzellen an der Resektionsgrenze befinden. Diese nicht-anatomischen Resektionen können im Falle eines Rezidivs wiederholt durchgeführt werden. Im Vergleich zu anatomischen Resektionen ist es jedoch schwieriger, einen negativen Resektionsrand beizubehalten, da anatomische Orientierungspunkte nicht zur intraoperativen Führung verwendet werden können.

Zu Beginn einer nichtanatomischen Resektion wird eine Resektionslinie auf die Leberoberfläche gezogen, um zu visualisieren, wo mit der Resektion begonnen werden soll. Während des Resektionsvorgangs wird intraoperativer Ultraschall verwendet, um einen sicheren Abstand zum Tumor zu bestätigen. Abschließend wird nach Erreichen der Tiefe noch einmal die Entfernung zum Tumor per Ultraschall bestätigt und der Tumor entfernt. Dies ist ein herausfordernder Prozess, der von der Fähigkeit und Erfahrung des Operateurs abhängt, die räumlichen Beziehungen des Ultraschallbildes und der intraoperativen Szene mental zu rekonstruieren. Außerdem führt der Resektionsrand zu Artefakten und macht es schwieriger, den Sicherheitsabstand zum Tumor im Ultraschall zu visualisieren.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurden Bildführungssysteme in den chirurgischen Arbeitsablauf eingeführt. Diese Systeme messen die Pose der chirurgischen Instrumente und zeigen ihre Position auf einem virtuellen Modell der Anatomie an. Sie verlassen sich hauptsächlich auf einen Registrierungsprozess, um ein präoperatives Modell intraoperativ an der Anatomie des Patienten auszurichten. Dieser Prozess ist zeitaufwändig, komplex und fehleranfällig, was der Hauptgrund dafür ist, dass solche Systeme selten verwendet werden.

In dieser Studie wollen die Forscher einen anderen Ansatz klinisch evaluieren, bei dem navigierte intraoperative Ultraschalldaten verwendet werden, um vor Ort ein virtuelles Modell und einen Operationsplan zu erstellen. Hierfür ist kein separater Registrierungsprozess erforderlich. Bei diesem Vorgehen wird ein virtueller Entwurf des OP-Plans erstellt, der als grobe Orientierungskarte durch den Eingriff dient. Die Forscher gehen davon aus, dass die Verwendung eines solchen intraoperativen chirurgischen Entwurfs es dem Chirurgen ermöglicht, einen negativen Resektionsrand zu erzielen.