Volumenänderung der Leber im Schweinemodell für Operationsplanung und intraoperativ Computerassistenz

Atmung, Lagerung und chirurgische Manipulation verändern Form, Größe und Lage der Leber. Diese Studie untersucht den Einfluss von Beatmung und operativem Zustand auf das Lebervolumen. Im Schweinemodell wurden in drei operativen Zuständen (Nativ, Laparotomiert, Pneumoperitoneum) jeweils für drei Atemstellungen (Expiration, Atemmittellage, volle Inspiration) CT-Bilddaten aufgenommen und das Lebervolumen berechnet. Nach Laparotomie verkleinerte sich das Lebervolumen im Mittel um 10%, bei Pneumoperitoneum um 16%. Das Lebervolumen stieg mit der Inspiration in allen operativen Zuständen unterschiedlich stark an. Die Studie zeigt, dass Veränderungen des Lebervolumens durch Atmung und operativen Zustand bei der Verwendung präoperativer Bilddaten zur Operationsplanung und intraoperativen Computerassistenz beachtet werden müssen. Schlüsselworte: Operationsplanung, Tiermodell, Weichteilchirurgie, Navigation 1 Problem Bei chirurgischen und minimalinvasiven Eingriffen an der Leber ist die Verwendung präoperativer Bilddaten zur Operationsplanung und intraoperativen Navigation sinnvoll. Die Präzision ist jedoch durch Organdeformation vermindert. Die Leber ändert sich in Form, Größe und Lage durch die Atmung, Lagerung, den operativen Zustand, sowie durch chirurgische Manipulation. Ziel dieser Studie ist die Quantifizierung des Einflusses der Atmung bzw. der Beatmung während einer Operation und des operativen Zustandes auf das Lebervolumen. Es sollen mehrere Atemstellungenverglichen werden und der Einfluss des bei der Laparoskopie notwendigen Pneumoperitoneums und der Laparotomie auf die Größe und Größenänderung der Leber untersucht werden. Die Untersuchungen finden in einem experimentellen Großtiermodell mit dem Menschen ähnlicher Organgröße und-Anatomie statt. 2 Methoden Die Versuche wurden am Schweinemodell (n = 5, 20-34 kg) durchgeführt. Die Tiere waren unter Vollnarkose und maschineller Beatmung in 0°-Rückenlage auf einer Vakuummatratze positioniert. Die CT-Bilder (Siemens SOMATOM Sensation TM ) wurden in den drei verschiedenen Zuständen (Nativ, Laparotomiert, mit Pneumoperitoneum) jeweils für drei verschiedene respiratorische Stellungen aufgenommen (Expiration, Atemmittellage, volle Inspiration) (Abbildung 1). Die Bilddaten wurden manuell segmentiert mittels des Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) (Abbildung 2). Die Volumina der segmentierten Leber wurden auf zwei Arten gemessen. Erstens durch eine voxelbasierte Berechnung mithilfe des Medical Imaging Toolkit (MITK). Bei der zweiten Methode wurde zuerst mittels des MITK ein MeshModell der segmentierten Leber erstellt und dann mittels MeshLab das Mesh-Volumen errechnet. Die Daten wurden mit einer hierarchischen linearen Regression ausgewertet [1]. Untersucht wurde der Einfluss des operativen Zustands 11. CURAC-Jahrestagung, 15.-16. November 2012, Düsseldorf