Modellgebundene Cranioplastie Operationstechnik zur Umformung frühkindlicher Schäüdeldeformitaeten unter Verwendung Dreidimensionaler Standardformmodelle

Abstract

Die Operation angeborener und erworbener Schädeldeformitäten des kleinen Kindes stellt auch heute noch eine besondere Herausforderung dar. Um die Risiken des umfangreichen und belastenden Eingriffs zu mindern, wird im Arbeitsbereich Pädiatrische Neurochirurgie der Charité eine neue Operationsmethode entwickelt. Theoretische Vorarbeiten, Planung und Umsetzung in einer ersten Operation sind Gegenstand dieser Dissertation.

Die Arbeit ist als Vorbereitung für eine Weiterentwicklung klassischer Operationsmethoden unter Einbeziehung visueller Planungshilfen und deren Umsetzung in physische Modelle zu sehen. Die Anregung zu dieser Dissertation verdanke ich Herrn PD Dr. med. Hannes Haberl, dem Leiter des Arbeitsbereiches Pädiatrische Neurochirurgie an der Charité. Nach seiner Einschätzung ist die Operation angeborener oder erworbener Schädeldeformationen nach überlieferten chirurgischen Standardmethoden in ausschließlicher Abhängigkeit vom künstlerischen Geschick und der subjektiven Einschätzung respektive Erfahrung des Operateurs nicht mehr zeitgemäß. Objektive Planungskriterien setzten anatomische Referenzdaten voraus, die bisher jedoch nicht existieren. Aufgabe der vorliegenden Studie ist daher die Ermittlung der anatomischen Daten, ihre statistische Analyse und deren Umsetzung in plastische Kunststoffmodelle in Stereolithographietechnik. Die auf diese Weise entwickelten Modelle dienen somit als konkrete Arbeitsplattform für die Knochenumformung. Durch den neuen operativen Ansatz kann das ästhetische Ergebnis verbessert, die Operationszeit verkürzt und damit das Operationsrisiko gesenkt werden. Gleichzeitig wird die Orientierung an subjektiven, ästhetischen Kriterien bei der Operation kindlicher Schädeldeformationen vermieden und ersetzt. Das Anliegen, ein bisher nicht gelöstes, aber im kinderneurochirurgischen Alltag wesentliches Problem sowohl durch theoretische Planung und Entwicklung neuer Standardkriterien, als auch in der praktischen Umsetzung zu lösen, erforderte es, den theoretischen Hintergrund auszuarbeiten und die praktische Realisierung vorzubereiten. Die Umsetzung der komplexen theoretischen Vorarbeiten in ein operationstaugliches plastisches Modell, sowie dessen erfolgreiche Erstanwendung war eine motivierende Herausforderung. Besonders produktiv war dabei für mich die Kooperation mit der Arbeitsgruppe Visualization and Data Analysis des Konrad-Zuse-Zentrums für Informationstechnik Berlin (ZIB), deren Kerntätigkeit die Entwicklung und Anwendung komplexer mathematischer Verfahren auf Anwendungsprobleme der Naturwissenschaften, insbesondere der Biologie und Medizin, ist. Im Rahmen dieses Kooperationsprojektes war es für die Lösung der hier vorgestellten Probleme möglich, innovative Algorithmen einzusetzen und diese in einer professionellen Softwareumgebung anwenderfreundlich und erfolgreich umzusetzen. Die hier vorgelegte Arbeit ist als Grundlage für eine neue Operationsmethode zu sehen, die eine Weiterentwicklung bisheriger Standardtechniken und gleichzeitig eine elegante Lösung des oben genannten Problems bietet.

Type
Publication
PhD thesis in Medicine, Humboldt Universität Berlin

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