Intraoperative holographische Navigation mit Augmented Reality bei der mandibulären Rekonstruktion

Die Rekonstruktion großer mandibulärer Defekte gehört nach wie vor zu den anspruchsvollsten Verfahren in der Kopf-Hals-Chirurgie. Tumorbedingte Knochenschäden beeinträchtigen das Kauen, die Gesichtssymmetrie, die Sprache und die Lebensqualität der Patienten.

Der freie Fibula-Lappen ist dank seiner Länge, stabilen kortikalen Struktur und zuverlässigen doppelten Blutversorgung zum globalen Standard für umfangreiche mandibuläre Rekonstruktionen geworden. Trotz technologischer Fortschritte in der virtuellen Operationsplanung stehen Chirurgen vor der Herausforderung, die präoperative Planung genau in das Operationsfeld zu übertragen, insbesondere wenn Tumoren die normale Anatomie verdrängen oder verdecken. Eine präzise Visualisierung der Empfänger- und Spendergefäße ist entscheidend für den Erfolg des Lappens und die langfristige Funktion.

Augmented Reality im Operationssaal

Augmented Reality bietet eine praktische Lösung, indem dreidimensionale anatomische Modelle direkt auf den Patienten projiziert werden. Anstatt die Aufmerksamkeit auf externe Monitore zu lenken oder sich ausschließlich auf die intraoperative Erkundung zu verlassen, können Chirurgen holographische Visualisierungen in Echtzeit nutzen.

Dies erhält die Konzentration, verbessert das räumliche Verständnis und hilft bei der Identifizierung von Strukturen wie der Gesichtsarterie und den Peronealperforatoren. Das System verbindet digitale Planung mit der physischen Anatomie und zielt darauf ab, Unsicherheiten zu reduzieren und die operative Effizienz zu steigern.

Fallübersicht

Ein chirurgisches Team in Lateinamerika setzte kürzlich kostengünstige Augmented-Reality-Navigation bei einer komplexen mandibulären Rekonstruktion ein. Eine 26-jährige Frau präsentierte sich mit einem großen linken mandibulären Osteoblastom, das zu fortschwellender Schwellung und anatomischer Verzerrung führte. CT-Angiographie wurde verwendet, um patientenspezifische 3D-Modelle des Kiefers, der Gesichtsvaskulatur und der unteren Extremitätengefäße zu erstellen. Diese Datensätze wurden in ein kommerziell verfügbares Headset und Visualisierungsplattform hochgeladen.

Klinische Nachsorge nach mandibulärer Resektion. Entwicklung des Gesichtsschwellung. Vergleich zwischen ausgeprägter Gesichtsentzündung 24 Stunden postoperativ und signifikanter Verbesserung ohne nennenswerte Entzündung bei der 3-Monats-Nachsorge. Heilungsverlauf der Operationswunde. Nach 24 Stunden zeigt die Wunde Nähte und seröse Drainage. Nach 3 Monaten ist die Inzision vollständig verheilt, mit nur einer kleinen granulomatösen Läsion entlang der Narbenlinie.

Intraoperative AR-Navigation

Während der Operation trug der Hauptchirurg das Head-Mounted-Display, um das Hologramm über dem Patienten zu überlagern. Die Tumormasse hatte die Gesichtsarterie verdrängt, doch die AR-Navigation ermöglichte eine klare Visualisierung des neuen Gefäßverlaufs, was eine sichere Dissektion und Erhaltung unterstützte.

Am Spenderort wurden die Peronealperforatoren genau lokalisiert und mit der holographischen Überlagerung auf der Haut markiert, um die Erkundung zu minimieren. Ein 12 cm langer osteofaszialer Fibulalappen wurde entnommen, geformt, um die Kontur des Kiefers wiederherzustellen, und mit Titanfixation gesichert. Die mikrochirurgische Anastomose an die Gesichtgefäße wurde erfolgreich abgeschlossen.

Postoperativer Verlauf und Ergebnis

Die Genesung verlief ohne Komplikationen. Die orale Nahrungsaufnahme begann innerhalb von 48 Stunden und wurde bis zum fünften Tag auf eine weiche Diät ausgeweitet. Spender- und Empfängerstellen heilten zufriedenstellend, und die Nachuntersuchung nach drei Monaten zeigte eine stabile Ästhetik, vollständige Rückkehr zu den täglichen Aktivitäten und keine Wundprobleme.

Postoperative Kontrolle der freien Fibulalappenrekonstruktion. Dreidimensionales holographisches Modell, das das postoperative Ergebnis demonstriert. Die präzise Passform des Fibulaknochenlappens und die korrekte Positionierung der Titanplatte und Fixationsschrauben sind offensichtlich. Bewertung der Durchgängigkeit der vaskulären Anastomose. Die drei Pfeile zeigen einen ausreichenden Blutfluss an der Verbindung der Peronealarterie des Lappens mit der Gesichtsarterie.

Vorteile der holographischen Navigation

Dieser Fall zeigt, dass eine effektive digitale chirurgische Navigation keine spezialisierten, teuren Geräte erfordert. Augmented-Reality-Geräte für Verbraucher können eine zuverlässige intraoperative Führung zu deutlich niedrigeren Kosten bieten und machen den Ansatz für eine breitere Palette von Krankenhäusern und chirurgischen Diensten zugänglich.

Das System verbesserte die Gefäßidentifikation, unterstützte die Übertragung der präzisen Planung in die Operation und erhielt die Konzentration des Chirurgen im Operationsfeld. Es bietet auch einen hohen Nutzen für die chirurgische Ausbildung, da es Auszubildenden ermöglicht, komplexe anatomische Zusammenhänge zu beobachten, ohne den Arbeitsfluss oder die Sterilität zu unterbrechen.

Die holographische Navigation stellt eine bedeutende Entwicklung in der rekonstruktiven Mikrochirurgie dar. Durch die direkte Integration der virtuellen Planung mit der intraoperativen Ansicht wird die Lücke zwischen präoperativer Bildgebung und chirurgischer Ausführung verringert. Mit der weiteren Entwicklung von Augmented-Reality-Plattformen könnten sie zu Standardwerkzeugen für Rekonstruktion, chirurgische Planung und Ausbildung in mehreren Fachgebieten werden.

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