Ein chirurgischer Mikromanipulator in der Ohrchirurgie

Zusammenfassung Einleitung Die chirurgische Genauigkeit in der mikroskopischen Ohrchirurgie wird zu großen Teilen durch den limitierten Zugangsweg, aber auch durch einen potenziellen Tremor des Chirurgen negativ beeinflusst. Diese negativen Einflüsse könnten durch ein Assistenzsystem im Sinne eines Manipulators reduziert, ggf. sogar eliminiert werden. Ziele dieser Arbeit waren daher: Entwicklung eines Systems, das Genauigkeits-, Zeit- und Präzisionsmessungen bei einem manuellen Zugang zum Mittelohr ermöglicht; Verwendung eines Manipulators, der sich kompakt in das ohrchirurgische Setting im OP einpassen lässt; kritische Prüfung der manuellen Ergebnisse für die Arbeitsgenauigkeit und Reduktion des Tremors sowie Vergleich mit den Ergebnissen eines Manipulators. Ein Manipulator für die Mittelohrchirurgie muss keine hochkomplexen Strukturen mit haptischer Rückkopplung und multiplen Freiheitsgraden besitzen. Die Präparation vollzieht sich im Bereich des Mittelohres meist rein anterograd, ohne das die 15 potenziellen Freiheitsgrade der Hand umgesetzt werden können. Der in dieser Studie verwendete Mikromanipulator wurde entwickelt, um dem Chirurgen ein kompaktes, teleoperiertes Instrument zur Verfügung zu stellen mit der Möglichkeit der Verwendung verschiedener Standardinstrumente sowie die leichte Integration in das notwendige Operations- und Sterilisationskonzept vereinfachten seine Anwendung. Material und Methoden Zehn HNO-Chirurgen wurden aufgefordert, eine Perforation der Stapesfußplatte an einem realitätsnahen Modell zu simulieren. Die vom Chirurgen durchgeführten Bewegungen wurden von einem Bildverarbeitungssystem automatisch erfasst. Sowohl manuell als auch manipulatorgestützt waren jeweils mindesten 200 Durchläufe gefordert, so ergaben sich mehr als 4000 Messwerte. Ergebnisse In der Bewertung der Genauigkeit zeigte sich kein signifikanter Unterschied. Nominell fiel zwar die manuelle Genauigkeit besser aus, doch bei der manipulatorgestützten Versuchsdurchführung zeigte sich ein größerer Lerneffekt. Zusätzlich war in dieser Gruppe die Streuung um den Zielpunkt geringer (höhere Präzision). Die Anwendung des Manipulators dauerte signifikant länger, jedoch war für die Zeit ebenfalls ein deutlich positiverer Lerneffekt erkennbar. Die subjektiv bewertete Arbeitsbelastung während der Versuche war in der Manipulatorgruppe deutlich geringer. Schlussfolgerungen Der Mikromanipulator bot einen deutlicheren Effekt in der Verbesserung der individuellen Genauigkeit und der benötigten Zeit. Für den Manipulator besteht ein Potenzial zur Verbesserung der chirurgischen Genauigkeit und zur Kompensation ergonomischer Defizite.