Computerunterstützte Planung von chirurgischen Eingriffen in der Orthopädie

در ارتوپدی، شرایط هندسی سیستم اسکلتی عضلانی نقش اصلی را ایفا می کند. از بین بردن پوزیشن های نادرست یا اثرات آنها اغلب دلیل انجام عمل های ارتوپدی است. در عمل، این مداخلات بر اساس اشعه ایکس دو بعدی برنامه ریزی می شود که شرایط سه بعدی فقط به سختی ثبت می شود. بر اساس تجزیه و تحلیل مسئله برنامه ریزی، این نشریه به روش های برنامه ریزی سه بعدی به کمک رایانه چنین مداخلاتی با استفاده از مثال استئوتومی استخوان ران می پردازد. برای این منظور، روشی برای بازسازی سه بعدی مدل های شی از تصاویر توموگرافی سی تی ارائه شده است. برنامه ریزی یک تبدیل بهینه و همچنین انتخاب ابزار و مواد استئوسنتز بر روی این مدل ها در یک شبیه سازی گرافیکی کامپیوتری مداخله انجام شده است. استفاده از یک ماشین پشتیبانی کننده عملیات برای انجام عملیات طراحی شده است. الزامات چنین سیستمی روشن شده و راه حل های ممکن نشان داده شده است. یک سیستم حسگر برای تعیین موقعیت غیر تهاجمی منطقه عملیاتی طراحی شده است که عملکردهای اساسی آن اجرا شده است.

In der Orthopädie spielen die geometrischen Verhältnisse des Bewegungsapparates eine große Rolle. Die Beseitigung von Fehlstellungen oder deren Auswirkungen ist häufig Anlaß orthopädischer Operationen. Diese Eingriffe werden in der Praxis anhand zweidimensionaler Röntgenaufnahmen geplant, wobei die dreidimensionalen Gegebenheiten nur schwer erfaßt werden. Ausgehend von der Analyse des Planungsproblems befaßt sich diese Publikation mit Methoden der computerunterstützten 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 Operationsdurchführung wird der Einsatz einer operationsunterstützenden Maschine konzipiert. Anforderungen an ein derartiges System werden geklärt und Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Für eine nicht-invasive Lagebestimmung des Operationsgebietes wird ein Sensorsystem entworfen, dessen grundlegende Funktionen realisiert werden.