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Erschienen in: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 10/2016

01.10.2016 | Original Article

Accuracy evaluation of a mitral valve surgery assistance system based on optical tracking

verfasst von: Sandy Engelhardt, Raffaele De Simone, Sameer Al-Maisary, Silvio Kolb, Matthias Karck, Hans-Peter Meinzer, Ivo Wolf

Erschienen in: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery | Ausgabe 10/2016

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Abstract

Purpose

Mitral valve reconstruction is a widespread surgical method to repair incompetent mitral valves, which usually includes implantation of a ring prosthesis. To date, intraoperative analysis of the mitral valve is merely based on visual assessment using simple surgical tools, which might not allow for accurate assessment of the complex anatomy.

Methods

We propose a novel intraoperative computer-based assistance system, which combines passive optical tracking technology with tailored measurement strategies applicable during different phases of the intraoperative workflow. Based on the assessment of the valvular apparatus by customized tracked instruments, the system (1) generates an enhanced three-dimensional visualization, which (2) incorporates accurate quantifications and (3) provides assistance, e.g., in terms of virtual prosthesis selection.

Results

Phantom experiments in a realistic environment revealed a high system accuracy (mean precision \(0.12 \pm 0.09\) mm and mean trueness \(0.77 \pm 0.39\) mm) and a low user error (mean precision \(0.18 \pm 0.10 \) mm and mean trueness \(0.81 \pm 0.36\) mm). The assistance system was successfully applied five times during open and minimally invasive reconstructive surgery in patients having mitral valve insufficiency. The measurement steps integrate well into the traditional workflow, enhancing the surgeon’s three-dimensional perception and generating a suggestion for an appropriate prosthesis.

Conclusion

The proposed assistance system provides a novel, accurate, and reproducible method for assessing the valvular geometry intraoperatively.

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Metadaten
Titel
Accuracy evaluation of a mitral valve surgery assistance system based on optical tracking
verfasst von
Sandy Engelhardt
Raffaele De Simone
Sameer Al-Maisary
Silvio Kolb
Matthias Karck
Hans-Peter Meinzer
Ivo Wolf
Publikationsdatum
01.10.2016
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery / Ausgabe 10/2016
Print ISSN: 1861-6410
Elektronische ISSN: 1861-6429
DOI
https://doi.org/10.1007/s11548-016-1353-z

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