Plattformkonzept erweitert chirurgische Entscheidungsfreiheit

Auch wenn alle Komponenten autark agieren können, entsteht durch ihre Kombination eine Suite aus einem Guss. Die Eingriffsplanung – unterstützt durch Künstliche Intelligenz – beginnt bereits mehrere Tage im Voraus. Im OP-Saal dann kondensiert das Navigationssystem alle Daten und präsentiert sie dem Operateur maßgeschneidert. Der chirurgische Roboterarm fährt die geplanten Eingriffswege präzise an, während der Bildgebungsroboter sicherstellt, dass Navigation und Robotik millimetergenau registriert sind. Darüber hinaus trägt er dazu bei, die Qualität sicherzustellen: Schon bevor ein Patient den OP verlässt, kann durch ihn die Lage von Implantaten verifiziert werden. Das Konzept der offenen Plattform erlaubt es außerdem, Implantate und Instrumente verschiedener Hersteller zu navigieren, die Anwender frei nach chirurgischen, fachlichen oder auch wirtschaftlichen Kriterien wählen können. So sind sie nicht auf Produkte eines bestimmten Anbieters beschränkt und können die Option wählen, die für den jeweiligen Patienten am besten geeignet ist.

Software-gestützte Planung macht kraniale und spinale Eingriffe sicherer

Die beschriebenen Lösungen sind in ein umfassendes Software-Ökosystem eingebettet, das eine effiziente Datennutzung ermöglicht. Auch bei der Planung der kranialen und spinalen Abläufe, die die Klinik mittlerweile vollständig über Brainlab vornimmt, kommen modulare Applikationen zum Einsatz. Die spinale Planungssoftware Spine Planning etwa bietet relevante Daten für ein breites Anforderungsspektrum, von der einfachen automatischen Schraubenplanung bis zur Vorbereitung der Korrektur komplexer Wirbelsäulenkrümmungen. Durch spezifische Apps für Messungen, Bildfusion oder Berichterstellung automatisiert sie komplexe Planungsschritte und spart den OP-Teams dadurch Zeit. Die Apps ermöglichen es beispielsweise, optimale Schraubentrajektorien auf CT-, CBCT- und MRT-Datensätzen zu planen oder auf Basis anatomischen Mappings Perspektiven zu berechnen, die auf den ursprünglichen Bildern nicht sichtbar sind. Eine App zur Bildfusion macht es möglich, intraoperativ aufgenommene Bilder mit vorgeplanten Daten zu verbinden und die finale Position von Implantaten zu verifizieren. Diese Möglichkeiten erleichtern es den Chirurg:innen, Situationen präoperativ einzuschätzen und die gesetzten Schrauben postoperativ zu überprüfen.

Für die kraniale Planung setzt das Team um Prof. Meyer auf ein magnetresonanztomografisches Verfahren (sogenanntes Fibertracking), welches die Nervenbahnen des Gehirns genau visualisiert und analysiert. Ein wichtiger Startpunkt dafür ist die Erfassung des Hirngewebes mithilfe einer nicht-invasiven Mapping-Technologie auf Basis transkranieller Magnetstimulation (TMS). Die Ergebnisse werden in die Software importiert und als Seedpoints für die Berechnung der Faserverbindungen genutzt. Das Verfahren ermöglicht Chirurginnen und Chirurgen ein tieferes neurologisches Verständnis und kommt vor allem bei Tumorresektionen zum Einsatz. Auch bei Biopsien mithilfe des Roboterarms Cirq greift das Team auf Software zurück, um Trajektorien im Voraus zu planen. Im Rahmen von Operationen mit Tiefer Hirnstimulation plant das Team die Trajektorien ebenfalls über die Software und nutzt eine spezifische Stereotaxie-App, um die Einstellung eines stereotaktischen Rahmens zu berechnen.

Visualisierung fördert Verständnis

Die software-gesteuerte Planung, die bildgestützte Navigation und die robotische Unterstützung bei der Schraubenpositionierung tragen in Kombination dazu bei, die Sicherheit und Präzision der neurochirurgischen Eingriffe am TUM Klinikum zu erhöhen. Durch das reduzierte Fehlerrisiko steigt die Sicherheit für die Patient:innen. Auch das Spektrum an chirurgischen Möglichkeiten erweitert sich: Durch die digitalen Plattformlösungen und Anbindungen an intraoperatives MR und CT kann Prof. Meyer heute intrakranielle Eingriffe wie Operationen von Gliomen durchführen, die andernfalls nicht möglich wären.

Über den konkreten Einsatz im OP hinaus hat die verbesserte Visualisierung noch weitere Vorteile. So hilft sie der Ärzteschaft den Patientinnen und Patienten eine plastischere Vorstellung des jeweiligen Eingriffs zu vermitteln und dadurch ihr Verständnis zu fördern. Auch das OP-Personal kann sich den spezifischen Fall genauer vor Augen führen, was vor allem für Ausbildungszwecke nützlich ist.

Datengestützter Ansatz treibt die Evolution der Neurochirurgie voran

Um den datengestützten Ansatz weiter voranzutreiben, beteiligt sich die Klinik seit kurzem am Aufbau eines Registers, das Mint Medical, eine Tochterfirma von Brainlab, zusammen mit der Deutschen Wirbelsäulengesellschaft (DWG) initiiert hat. Ziel dieses cloud-basierten Datenökosystems ist es, den zentralen Zugriff auf relevante Patientendaten zu verbessern und Chirurg:innen zu ermöglichen, in einer gesicherten Umgebung mit diesen medizinischen Daten zu arbeiten. Anwender können Daten damit analysieren und anreichern, wodurch sie aussagekräftigere Ergebnisse gewinnen. In der effizienteren Datenauswertung sieht Prof. Meyer einen weiteren Evolutionsschritt in der Neurochirurgie, der zeitaufwendige Abläufe in Kliniken deutlich verbessern wird.

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