Roboter-endoskopische neurochirurgische Eingriffe (RENI)

Zu den häufigsten zählen endoskopische Eingriffe im Rahmen einer transnasalen Hypophysenadenomresektion (Eingriff durch die Nase zur Schädelbasis zur Entfernung von Tumoren) oder einer Ventrikulostomie (punktförmige Öffnung einer Gehirnkammer zur Schaffung eines Bypass-Kreislaufs für die Liquor cerebrospinalis). weltweit häufig durchgeführte neurochirurgische Eingriffe. Das Endoskop (altgriechisch: „innen beobachten“) dient der genauen Untersuchung von Hohlräumen im Rahmen dieser minimalinvasiven Eingriffe. Es besteht aus einem starren Rohr (Durchmesser ca. 4 mm), das die Bildinformationen des zu untersuchenden Objekts oder Raums über ein Linsensystem im Inneren des Endoskopschafts an das Okular überträgt. Das für den Eingriff benötigte Licht wird über Glasfaserbündel von der Lichtquelle über den angeschlossenen Lichtleiter, ebenfalls im Schaft, an die Spitze des Endoskops übertragen.

Bei neurochirurgischen Eingriffen wird das Endoskop in der Regel von einem zweiten Bediener manuell geführt. Problematisch bei dieser manuellen Führung ist die ständig notwendige Durchführung minimaler Korrekturbewegungen bzw. Trübungen der Linse durch Gewebekontakt. Bei länger andauernden Eingriffen kommt es zudem zu Ermüdungserscheinungen, die zu unerwünschten Bewegungen des Endoskops führen. Aufgrund der daraus resultierenden eingeschränkten Präzision und Trauma des umliegenden Gewebes können Komplikationen und uneindeutige Ergebnisse auftreten.

In den letzten 10 Jahren wurden verschiedene chirurgische Geräte entwickelt, um die Verfahrensgenauigkeit im Bereich der Neurochirurgie zu erhöhen. Beispielsweise präsentierte eine Gruppe einen automatisierten Ansatz mit redundanter Navigation für minimalinvasive erweiterte transsphenoidale Schädelbasisoperationen, die erfolgreich an Leichenköpfen durchgeführt wurden. Darüber hinaus wurde ein Assistenzsystem für die transsphenoidale Schädelbasischirurgie mit erweitertem Endoskop entwickelt, das den gleichzeitigen Einsatz zweier Instrumente unter endoskopischer Sicht ermöglicht. Ein anderer Ansatz bestand darin, ein kraftgesteuertes Robotersystem an Knochenproben einzusetzen, um die Genauigkeit beim Knochenfräsen zu erhöhen.

In Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern entwickelte das COMET Center ACMIT (Austrian Center for Medical Innovation and Technology) das Führungsgerät MicroMate, das auch die Basis für das Stealth AutoGuide-System von Medtronic plc bildet. MicroMate ist ein modulares Führungssystem für chirurgische invasive Werkzeuge, das eine präzise, ​​submillimetrische (<0,1 mm) Trajektorienausrichtung gemäß den vordefinierten Navigationsdaten ermöglicht. Der Aufbau basiert auf dem ebenfalls von ACMIT entwickelten iSYS1-Robotersystem und auf Erkenntnissen aus einer klinischen Studie, die an der Universitätsklinik für Neurochirurgie der Medizinischen Universität Wien 4-10 durchgeführt wurde. Bemerkenswert ist, dass keine der beiden oben genannten Einstellungen den chirurgischen Eingriff allein beeinträchtigt und auch kein Gegenstand in den Patienten vordringt. Der Neurochirurg behält während des gesamten Eingriffs die Kontrolle über die Instrumente.

Der in dieser Studie verwendete Roboter (EndoGuide v2 von ACMIT Gmbh) verwendet genau die gleichen mechanischen und elektronischen Komponenten wie das MicroMate/Stealth AutoGuide-System. Der einzige Unterschied zwischen den beiden CE/FDA-zertifizierten Robotern und der EndoGuide-Plattform besteht in einer Firmware-Erweiterung zur Bereitstellung einer Werkzeugschwenkfunktion, mit der das Endoskop um jeden Punkt entlang des Endoskopschafts gedreht werden kann. Durch die Drehung des Endoskops erhält der Benutzer somit unterschiedliche Ansichten des zu betrachtenden Bereichs.

Ziel des Projekts Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Machbarkeit und den klinischen Wert des EndoGuide-Roboterführungsgeräts für die intraoperative Trajektorienausrichtung bei endoskopischen neurochirurgischen Eingriffen (transnasale transphenoidale Chirurgie; Ventrikulostomie) im Vergleich zur Standard-Freihandmethode zu bewerten.

Mit dem intraoperativen Einsatz des Roboters erwarten die Forscher:

• eine Erhöhung der Genauigkeit endoskopischer Eingriffe und damit eine Verringerung der eingriffsbedingten Morbidität,
• eine Reduzierung von Traumata und damit auch von Nachblutungen im Rahmen endoskopischer Eingriffe.

Begründung Nullhypothese: Es gibt keinen signifikanten Unterschied zwischen der Genauigkeit der endoskopischen Führung unter Verwendung des Roboterführungsgeräts und der Genauigkeit der manuellen Methode. Primäre Hypothese: Die intraoperative Anwendung des Roboterführungsgeräts zur präzisen Ausrichtung der Flugbahn erhöht die Genauigkeit des navigationsgesteuerten endoskopischen Eingriffs erheblich im Vergleich zur manuellen Standardmethode und reduziert dadurch die verfahrensbedingte Morbidität.

1. Hypothese: Der intraoperative Einsatz des Roboterführungsgeräts für endoskopische neurochirurgische Eingriffe ist machbar.
2. Hypothese: Der intraoperative Einsatz des robotischen Führungsgeräts erhöht die Verfahrenssicherheit.

Ziele Hauptziel: Bewertung des Zielfehlers als Maß für die Genauigkeit Der Zielfehler (TE), gemessen in mm, entspricht dem Abstand zwischen der wahren (chirurgisch durchgeführten) Trajektorie, die vom Roboter ausgerichtet wurde, und der präoperativ definierten Trajektorie, die auf dem Roboter gespeichert ist Navigationssystem.

Mithilfe der Fusion routinemäßiger prä- und postoperativer radiologischer Bilder kann diese Entfernung mit der Software des Navigationssystems berechnet werden. Die Studiendaten werden in einer passwortgeschützten Datenbank gespeichert, die nur dem Studienpersonal zugänglich ist.

Sekundäre Ziele

Zusätzlich zur Genauigkeit werden die Ermittler die folgenden Maßnahmen prüfen:

• Rate verfahrensbedingter Nebenwirkungen (z. B. Blutungen)
• Gesamtzeit des Eingriffs (Zeit vom Hautschnitt bis zur Naht) und Rüstzeit (Zeit von der Positionierung des Patienten bis zum Hautschnitt)