Computer-Assistierte Leberpunktion mit elektromagnetischem Tracking - Einsatz unter Vermeidung von Störeinflüssen

Komplexe Punktionseingriffe in der Leber werden heutzutage CT-gesteuert durchgeführt. Vorangegangene Forschungsarbeiten zeigten einen hohen Nutzen computer-assistierter Systeme, die mit optischem Tracking arbeiten. Derartige Systeme konnten sich nicht im klinischen Alltag durchsetzten, unter anderem wegen der benötigten direkten Sichtlinie. Um zu untersuchen, ob EM Tracking für präzise Leberpunktionen geeignet ist, wurden fünf Punktionen durchgeführt. Als Zielstrukturen dienten 5 Agarknötchen in einer explantierten Schweineleber in einem Atembewegungssimulator. Die Kontroll-CTs zeigten eine vielversprechende Positionierung der Nadeln bei einem mittleren Fehler von 6,1±1,8 mm. Das System muss für eine Integration in den klinischen Workflow weiter evaluiert werden. Daher planen wir weitere Experimente unter Verwendung eines neuen EM Feldgenerators, der das EM Feld nach unten abschirmt und somit genaue Punktionen auf der CT-Liege ermöglichen könnte. Schlüsselworte: elektromagnetisches Tracking, navigierte Punktion, CT-gesteuerte Punktion, Lebermalignome, Leber 1 Problem Bei vielen Erkrankungen der Leber müssen Strukturen in der Leber punktiert werden. Beispiele für solche Punktionen sind Biopsien bei verschiedenen Tumorentitäten, die entnommen werden, um eine genaue Diagnose durch eine histologische Aufarbeitung stellen zu können. Hieraus können individuelle Therapiestrategien erstellt werden. Außerdem kann in Vorbereitung auf eine Leberteilresektion, bei Patienten mit initial nur unzureichendem Restlebervolumen, eine Pfortaderembolisation angestrebt werden. Hierbei ist die genaue Punktion der Pfortader sehr wichtig, um einen Zugang zum Gefäßsystem zu erhalten. Eine weitere Anwendung von zielgerichteter Punktion stellen verschiedenen Ablationseingriffe dar, mit Hilfe derer Tumoren lokal therapiert werden können. [1,2] Bisher werden diese komplexen Eingriffe unter manueller CT-Führung durchgeführt. Dies hat jedoch den erheblichen Nachteil einer hohen Strahlenbelastung, da die korrekte Lage der Instrumente mehrmals kontrolliert werden muss. Außerdem birgt die manuelle, ungeführte Positionierung der Instrumente eine erhöhte Gefahr für Ungenauigkeiten und somit ein höheres Komplikationsrisiko. Ein weiteres Problem ist die fehlende Möglichkeit der Kompensation von Bewegungen der Zielstruktur, die unter anderem durch die Atmung verursacht werden. Einen vielversprechenden Ansatz zur Lösung dieser Probleme stellen computer-assistierte Systeme dar. Derartige Systeme wurden von verschiedenen Gruppen vorgestellt und zeigten einen hohen Nutzen durch verminderte Strahlenbelastung, geringere Dauer und höherer Genauigkeit des Eingriffs. [3] In einer Vorarbeitet dieser Studie wurde ein derartiges Navigationssystem entwickelt und getestet, das mit optischer Instrumentenlokalisation (Tracking) arbeitet. [4,5] Allerdings ist bei optischen Systemen eine direkte Sichtlinie zu den Instrumenten notwendig, was eine Integration in den klinischen Workflow erschwert. Die Technik elektromagnetisches (EM) Tracking ermöglicht hingegen die Lokalisation medizinischer Instrumente ohne dabei eine freie Sichtlinie zu benötigen. Der Einsatz von EM Tracking für computer-assistierte Eingriffe wurde bereits in zahlreichen Studien untersucht [6,7,8]. Allerdings zeigte sich dabei eine erhöhte Anfälligkeit des EM Felds durch metallische Objekte in der Umgebung, wie z.B. der Patientenliege bei einem CT-geführten Eingriff [9,10]. Diese Störeinflüsse führen zu hohen Genauigkeitseinbußen während Eingriffs im Vergleich zu optischem Tracking. Das Ziel dieser Arbeit ist daher in einem ersten Schritt zu untersuchen, ob EM Tracking überhaupt für präzise navigierte Punktionen verwendbar ist. Dazu sollten Punktionsversuche unter Vermeidung von Störeinflüssen durchgeführt werden.