Ein durchgängiges System zur computer- und roboterunterstützten Chirurgie

Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München. Den Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Milberg und Prof. Dr. -Ing. G. Reinhart, den Leitern dieses Instituts, gilt mein besonderer Dank für die wohlwollende Förderung und großzügige Unterstützung meiner Arbeit. Herrn Prof. Dr. B. Radig, dem Leiter des Lehrstuhls für Informatik der Technischen Universität München, danke ich für die Übernahme des Korreferates und die aufmerksame Durchsicht der Arbeit. Darüberhinaus möchte ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts und allen Studenten, die mich bei der Erstellung meiner Arbeit unterstützt haben, recht herzlich danken. München, im Oktober 1995 Jose Luis Moctezuma de la Barrera Inhaltverzeichnis 0 Begriffserklärung und Formelverzeichnis vi 0. 1 Hauptachsen vi 0. 2 Hauptebenen vii Richtungen im Raum viii 0. 3 viii 0. 4 Bewegungsrichtungen ix 0. 5 Allgemeine Bezeichnungen Wichtige Knochen der Extremitäten xi 0. 6 xii 0. 7 Mathematische Definitionen 1 Einleitung 1 Einführung 1. 1 1. 2 Problemstellung 2 Stand der Technik 4 2 Computerunterstützte Planung chirurgischer Eingriffe 4 2. 1 2. 2 Therapiedurchführung unter Zuhilfenahme von passiven und aktiven Einrichtungen 5 2. 2. 1 Passive Einrichtungen (Navigations-und Positioniersysteme) 5 Aktive Einrichtungen (Handhabungsgeräte) 6 2. 2. 2 2. 3 Korrelation und Lagebestimmung mit 7 Bildverarbeitungsverfahren 2. 4 Zusammenfassung Stand der Technik 7 3 Zielsetzung und Vorgehen 10 4 Analyse der Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an das System 12 4. 1 Einsatzmöglichkeiten in der Orthopädie 13 4.

Klappentext

Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München. Den Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Milberg und Prof. Dr. -Ing. G. Reinhart, den Leitern dieses Instituts, gilt mein besonderer Dank für die wohlwollende Förderung und großzügige Unterstützung meiner Arbeit. Herrn Prof. Dr. B. Radig, dem Leiter des Lehrstuhls für Informatik der Technischen Universität München, danke ich für die Übernahme des Korreferates und die aufmerksame Durchsicht der Arbeit. Darüberhinaus möchte ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts und allen Studenten, die mich bei der Erstellung meiner Arbeit unterstützt haben, recht herzlich danken. München, im Oktober 1995 Jose Luis Moctezuma de la Barrera Inhaltverzeichnis 0 Begriffserklärung und Formelverzeichnis vi 0. 1 Hauptachsen vi 0. 2 Hauptebenen vii Richtungen im Raum viii 0. 3 viii 0. 4 Bewegungsrichtungen ix 0. 5 Allgemeine Bezeichnungen Wichtige Knochen der Extremitäten xi 0. 6 xii 0. 7 Mathematische Definitionen 1 Einleitung 1 Einführung 1. 1 1. 2 Problemstellung 2 Stand der Technik 4 2 Computerunterstützte Planung chirurgischer Eingriffe 4 2. 1 2. 2 Therapiedurchführung unter Zuhilfenahme von passiven und aktiven Einrichtungen 5 2. 2. 1 Passive Einrichtungen (Navigations-und Positioniersysteme) 5 Aktive Einrichtungen (Handhabungsgeräte) 6 2. 2. 2 2. 3 Korrelation und Lagebestimmung mit 7 Bildverarbeitungsverfahren 2. 4 Zusammenfassung Stand der Technik 7 3 Zielsetzung und Vorgehen 10 4 Analyse der Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an das System 12 4. 1 Einsatzmöglichkeiten in der Orthopädie 13 4.

Inhalt
Inhaltverzeichnis.- 1 Einleitung.- 1.1 Einführung.- 1.2 Problemstellung.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Computerunterstützte Planung chirurgischer Eingriffe.- 2.2 Therapiedurchführung unter Zuhilfenahme von passiven und aktiven Einrichtungen.- 2.3 Korrelation und Lagebestimmung mit Bildverarbeitungsverfahren.- 2.4 Zusammenfassung Stand der Technik.- 3 Zielsetzung und Vorgehen.- 4 Analyse der Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an das System.- 4.1 Einsatzmöglichkeiten in der Orthopädie.- 4.2 Korrekturen am Hüftgelenk.- 4.3 Weitere Korrekturmöglichkeiten an den Extremitäten.- 4.4 Zusammenfassung Analyse der Einsatzmöglichkeiten.- 4.5 Anforderungen an ein System zur computer- und roboterunterstüzten Chirurgie.- 5 Konzeption und Systementwurf.- 5.1 Grundkonzeption.- 5.2 Gesamtsystem zur computerund roboterunterstützten Chirurgie.- 6 Teilsystem zur Rekonstruktion.- 6.1 Visualisierung von CT-Sequenzen.- 6.2 Bildauswertung für die Diagnose.- 6.3 Extraktion von Konturen.- 6.4 3-D Rekonstruktionssystem.- 7 Teilsystem zur Planung der Therapie und deren Durchführung.- 7.1 Analyse der herkömmlichen Operationsplanung.- 7.2 Simulationssystem.- 7.3 Abbildung physiologischer Parameter und Funktionalität.- 7.4 Veränderung der Gestalt anatomischer Objekte.- 7.5 Auswahl geeigneter Implantate.- 7.6 Auswahl und Einsatzplanung der chirurgischen Instrumente.- 8 Teilsystem zur Therapiedurchführung.- 8.1 Patientenlagerung.- 8.2 Objektwiedererkennung und Korrelation.- 8.3 Durchführung der Therapie.- 9 Realisierung und Erprobung.- 9.1 Systemintegration.- 9.2 Systembeschreibung.- 9.3 Erprobung.- 10 Zusammenfassung und Ausblick.- 11 Literaturverzeichnis.