Computerunterstützte Planung von chirurgischen Eingriffen in der Orthopädie

In der Orthopadie spielen die geometrischen Verhaltnisse des Bewegungsapparates eine grosse Rolle. Die Beseitigung von Fehlstellungen oder deren Auswirkungen ist haufig Anlass orthopadischer Operationen. Diese Eingriffe werden in der Praxis anhand zweidimensionaler Rontgenaufnahmen geplant, wobei die dreidimensionalen Gegebenheiten nur schwer erfasst werden. Ausgehend von der Analyse des Planungsproblems befasst sich diese Publikation mit Methoden der computerunterstutzten dreidimensionalen Planung derartiger Eingriffe am Beispiel der Umstellungsosteotomie des Oberschenkelknochens. Dazu wird ein Verfahren zur dreidimensionalen Rekonstruktion von Objektmodellen aus CT-Schichtaufnahmen dargestellt. Die Planung einer optimalen Umstellung sowie die Auswahl von Werkzeugen und Osteosynthesematerial erfolgt an diesen Modellen in einer computergraphischen Simulation des Eingriffs. Zur Operationsdurchfuhrung wird der Einsatz einer operationsunterstutzenden Maschine konzipiert. Anforderungen an ein derartiges System werden geklart und Losungsmoglichkeiten aufgezeigt. Fur eine nicht-invasive Lagebestimmung des Operationsgebietes wird ein Sensorsystem entworfen, dessen grundlegende Funktionen realisiert werden.