Mit dem vorgestellten Verfahren, das am Berliner Zentrum für Mechatronische Medizintechnik (BZMM) entwickelt wurde, ist eine präoperative Implantatherstellung anhand von Vorgaben des Chirurgen möglich. Eine gleichzeitig erstellte passende Osteotomielinie wird intraoperativ navigiert übertragen, sodass die Defektdeckung mittels Implantat bereits im Rahmen der Tumorentfernung erfolgt. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Verfahren zu untersuchen, dass die Berücksichtigung des zu erwartenden Gesamtfehlers der Navigation bereits in der Planung der Osteotomie ermöglicht. Dazu wurde eine geplante Osteotomielinie um verschiedene Sicherheitsabstände (0 mm = Linie 0,5 = originale Osteotomielinie; 1 mm = Linie 1,0; 2 mm = Linie 2,0; 3 mm = Linie 3,0; 4 mm = Linie 4,0) erweitert. Die entstandenen 5 Schnittlinien wurden mittels des implementierten Pointers des optoelektronischen Navigationssystems auf je 5 gleichartige Modelle übertragen. Die Registrierung wurde mit 3 knocheninvasiven Markern nach dem Prinzip der referenzbasierten Punktpaartransformation durchgeführt. Die Osteotomie erfolgte mit einer Lindemannfräse unter Duraschutz. Auf 25 Modelle wurden insgesamt 1395 Punkte, durchschnittlich 56 je Modell, übertragen. Der mittlere Abstand zur verwendeten Osteotomielinie beträgt 1,07 ± 0,86 mm. Nach Resektion wurden auf den Resektionsrändern insgesamt 1539 Punkte erfasst, durchschnittlich 64 je Modell. Der mittlere Abstand zur verwendeten Osteotomielinie beträgt 1 ± 0,91 mm. Der mittlere Abstand zum Implantatrand beträgt bei Linie 0,5 0,86 ± 0,77 mm, bei Linie 1,0 1,47 ± 1,19 mm, bei Linie 2,0 1,78 ± 1,13 mm, bei Linie 3,0 2,86 ± 1,49 mm und bei Linie 4,0 3,97 ± 1,58 mm. Das Optimum ist eine Linie, die ein korrekturfreies Einpassen des Implantats mit möglichst ge-ringem Abstand zum Implantatrand ermöglicht. Die besten Resultate zeigte dementsprechend Linie 2,0. Der Abstand zwischen Resektions- und Implantatrand liegt im geforderten Bereich (< 3 mm) und erlaubt eine gute knöcherne Einheilung des Implantats. Der zusätzliche Sicherheitsabstand von 2 mm kompensiert den Gesamtfehler am effektivsten und ermöglicht eine korrekturfreie Implantatinsertion. Durch die hohe Übertragungsgenauigkeit konnte in dieser Arbeit weiterhin die Eignung des vorgestellten Verfahrens zur Implantatgenerierung und Osteotomielinien¬übertragung gezeigt werden.
With the presented method, developed at the Berliner Zentrum für Mechatronische Medizintechnik (BZMM), a preoperative custom implant production is possible. A corresponding osteotomy line can be transferred intraoperative with the help of the navigation system, so that a single step tumor resection and implantation is feasible. The aim of the following paper is to analyse a method, that considers the expected inaccuracy of a navigation system preoperatively. A planed osteotomy line has been modified with several safety gaps (0 mm = line 0,5 = original osteotomy line; 1 mm = line 1,0; 2 mm = line 2,0; 3 mm = line 3,0; 4 mm = line 4,0). Each of the 5 different lines have been transferred to 5 equal models with the implemented pointer of an optoelectronic navigation system. Registration has been done with 3 invasive markers. The osteotomy has been done with a Lindemann fraise with dura protection. 1395 points have been transferred to 25 models, 56 on average. The mean distance to the used osteotomy line is 1,07 ± 0,86 mm. After resection 1539 point have been captured, 64 on average. The mean distance to the used osteotomy line is 1 ± 0,91 mm The mean distance to the implant edge is for line 0,5 0,86 ± 0,77 mm, for line 1,0 1,47 ± 1,19 mm, for line 2,0 1,78 ± 1,13 mm, for line 3,0 2,86 ± 1,49 mm and for line 4,0 3,97 ± 1,58 mm. The optimum is a line, that allows an implantation free of corrections with a distance between implant edge and resection as small as possible. The best results showed the line 2,0. The distance between implant edge and resection is in the requested range (< 3 mm) and allows a good bony healing of the implant. The additional safety gap of 2 mm compensates the aggregated error best and allows an implant insertion free of corrections. Because of the high transfer accuracy the suitability of the presented method for implant modeling and osteotomy line transfer could be shown.
