Wirbelsäulen-Navigationssystem

für elektromagnetisches Instrumententracking in der Wirbelsäulenchirurgie

Live-Instrumentenanzeige ohne Röntgenbelastung

Das Navigationssystem zeigt Position und Orientierung aller getrackten Instrumente in Echtzeit relativ zur Patientenanatomie an. Zu Beginn des Eingriffs werden lediglich zwei Röntgenbilder aufgenommen. Diese werden mithilfe eines einfachen Registrierungstools, das danach wieder entfernt werden kann, mit dem Patienten abgeglichen. Während der Operation ähnelt die Darstellung einem „Live“-Röntgenbild – jedoch ohne kontinuierliche Strahlenbelastung und mit dem Vorteil, dass sowohl AP- als auch laterale Ansichten gleichzeitig aktualisiert werden.

Bedienkonzept mit Intentionserkennung

Dank eines ausgefeilten Benutzerführungssystems ist die Anzahl erforderlicher Interaktionsschritte minimal. Das System antizipiert anhand des üblichen Wirbelsäulenchirurgie-Workflows die beabsichtigte Interaktion und unterstützt den Anwender aktiv. Während des Eingriffs sind keine weiteren Benutzereingaben notwendig. Dadurch ist die Bedienung unübertroffen einfach, die Vorbereitungszeit wird minimiert und ein störendes Fußpedal entfällt.

Minimaler Platzbedarf im Operationssaal

Das Navigationssystem lässt sich problemlos in jeden Gerätekarren oder Endoskopieturm integrieren. Dadurch erfolgt der Aufbau schnell und unkompliziert, und es bleibt ausreichend Platz für den optimalen Zugang zum Operationsgebiet.

Integration in das Kliniknetzwerk

Das Navigationssystem bietet zahlreiche Optionen zur Einbindung in das Kliniknetzwerk und einen vernetzten OP, darunter Video-Ein- und Ausgänge sowie PACS-Zugriff.

Sensor an der Spitze für höchste Präzision

Die Position des Instruments wird an seiner Spitze gemessen – genau dort, wo höchste Präzision benötigt wird. Selbst wenn sich andere Teile des Instruments verbiegen, bleibt die Messung an der Spitze hochgenau.

Keine Line-of-Sight-Einschränkungen

Durch das elektromagnetische Messprinzip benötigen die Instrumente keine Sichtlinie zu einer optischen Kamera. Sie können ergonomisch und frei bewegt werden.

Autoklavierbare und wiederverwendbare Instrumente

Alle Instrumente können vielfach im Autoklaven sterilisiert werden. Aufgrund der hochwertigen Konstruktion entstehen keine zusätzlichen Kosten für Einwegkomponenten oder Instrumente, die nur wenige Sterilisationszyklen überstehen.

Hochwertige Materialien

Die Instrumente bestehen aus modernen, hochwertigen Materialien wie leichtem Titan, chirurgischem Edelstahl, PEEK oder flexibel-biegbaren Nitinolkomponenten. Die Materialauswahl erfüllt strenge medizinische Anforderungen.

Hohe Bewegungsfreiheit

Das extralange Verbindungskabel (2,6 m) ermöglicht hohe Flexibilität im OP-Setup. Das Navigationssystem kann in größerer Entfernung vom Operationstisch platziert werden.

Automatische Instrumentenprüfung und (optionale) Kalibrierung

Integrität und Genauigkeit des Instruments werden bei jeder Registrierung automatisch geprüft. Instrumente mit größeren Fertigungstoleranzen können während der Registrierung automatisch durch die Software kalibriert werden. Dies gewährleistet präzise Navigation bei gleichzeitig geringen Herstellkosten.

Plattformunabhängige, modulare Software

Unsere Navigationssoftware basiert auf hochmodularen Bibliotheken, die wir über die Jahre entwickelt haben und die alle grundlegenden Funktionen enthalten, wie Instrumenten-Tracking, DICOM Import/Export, Verarbeitung medizinischer Bilddaten, PACS-/Netzwerkschnittstellen usw.

Die Software ist auf plattformunabhängigen Bibliotheken aufgebaut und läuft auf Windows- und Linux-Systemen, einschließlich Raspberry Pi.

Plug-and-Play optisches und elektromagnetisches Tracking

Die Navigation funktioniert sofort mit optischer und elektromagnetischer Trackingtechnologie.

• Gemeinsame Tracking-API für optische und elektromagnetische Messsysteme
• Einfache Integration neuer Instrumente
• Instrumentenregistrierung und -kalibrierung mit automatischer Längen-/Geometrieanpassung

Konnektivität und Datenimport/-export

• Umfangreiche Importoptionen
  • 2D Röntgenbilder im DICOM 3 Format und allen Standardformaten wie BMP, TIF, JPEG, PNG, GIF
  • 3D CT/MRT/CBCT Datensätze im DICOM 3 Format inkl. Kompressionen wie RLELossless, JPEGBaseline, JPEGExtended, JPEG2000 usw.
  • 4D zeitliche Datensätze im DICOM Format (z. B. schlagendes Herz)
  • Importquellen: CD, DVD, USB und Netzwerk
    • Verschlüsselte SMB-3 Netzlaufwerke
    • DICOM PACS Query/Retrieve
    • DICOM PACS SCP Server
    • DICOM-TLS Verschlüsselung
• Anschluss von Live-Videoquellen über Framegrabber
• Verbindung zum Navigated Camera Assist und zur Navigated Control Unit
• Anbindung unserer Raambo-Roboterplattform

Flexibles GUI-Design

• Theming-Unterstützung – einfaches Anpassen an Ihr Corporate Design
• Animationen, modernes, flüssiges Design
• Beliebige Kombination aus 2D- und 3D-Inhalten, inkl. halbtransparenter Überlagerungen
• Beliebige Layouts
• Mehrsprachigkeit, schnelle und einfache Internationalisierung
• Multi-Touch-Unterstützung, Pinch-to-Zoom

2D-, 3D- und 4D-medizinische Visualisierung

Unsere Software bietet eine Vielzahl hochwertiger Visualisierungsoptionen. 2D-, 3D- und 4D-Bilddarstellung sowie Live-Videointegration und Augmentation werden unterstützt.

Alle Visualisierungen sind hardwarebeschleunigt mittels modernem OpenGL und Shadern.

• 2D DICOM-Schnitte
• 2D Röntgenbilder
• 2D Panoramaansichten
• 3D Isosurface-Extraktion und Rendering
• 3D Volumenrendering mit Beleuchtung und Transferfunktionen
• 4D DICOM-Datensätze (z. B. schlagendes Herz)
• Digitally Reconstructed Radiographs (DRR)
• Virtuelle Endoskopie
• Augmented Reality Endoskopie-Video
• 3D Stereoanzeige

Live-Videointegration und Augmented Reality

Wir nutzen hardwarebeschleunigten Direct Memory Access (DMA) mit OpenGL Pixel Buffer Objects für latenzarme Videointegration.

So können Live-Videostreams nahtlos in 2D- und 3D-Szenen integriert, verarbeitet und mit medizinischen Bilddaten angereichert werden.

Unsere API unterstützt viele Framegrabber, u. a. AVerMedia, Datapath, Epiphan, Magewell, VRmagic, Yuan.

Fortgeschrittene Planungsfunktionen

• Risikostrukturen
• Automatische Pfadplanung für HNO-Chirurgie
• Trajectory-Planung für HNO-, Neuro- und Wirbelsäulenanwendungen
• Implantatplanung und Primärstabilitätsabschätzung (Dental & Spine)
• Semiautomatische Gefäßsegmentierung und Pfadplanung für intravaskuläre Eingriffe

Schnelle und einfache Patientenregistrierung

• Manuelle punktbasierte Registrierung
• Oberflächenabgleich mit berührender oder berührungsloser Oberflächenaufnahme
• Vollautomatische Registrierung intraoperativer 2D-Röntgenaufnahmen (Spine & Cardiac)
• Vollautomatische Registrierung intraoperativer 3D-Datensätze (Spine & Dental)
• Semiautomatische Optimierung der Patientenregistrierung

Maximale Mobilität

Der gesamte Roboter wiegt nur 4 kg – inklusive Basis mit Saugnäpfen und Akku!

Raambo kann einfach von Hand aufgehoben und bewegt werden.

Alle Strom- und Steuerelektronik sind direkt im Roboter integriert. Der gesamte Roboter ist akkubetrieben und benötigt keine externen Komponenten.

Sehr hohe Leistungsstärke

Trotz seines geringen Gewichts ist der Raambo ein kleines Kraftpaket. Er kann bis zu 2,5 kg mit ausgestrecktem Arm heben.

Höchste Flexibilität dank modularem Design

Das modulare, 3D-gedruckte Design ermöglicht individuelle Anpassungen und schnelle Modifikationen.

USB- und Bluetooth-Verbindung

Der Roboter kann einfach per USB an einen Computer angeschlossen werden und lässt sich ohne Programmierkenntnisse über Terminalbefehle steuern.

Zusätzlich sind Bluetooth- und WLAN-Steuerungen über Zusatzmodule möglich.

Schnelles & einfaches Teaching

Mit dem einfachen Teaching-Modus kann der Roboter in Sekunden programmiert werden – auch von Anwendern ohne technischen Hintergrund.

Einfache Integration der Navigation

Durch das Anbringen unserer optischen Markersphären am Endeffektor oder den Roboterarmen kann der Roboter Instrumente adaptiv an die Patientenbewegung anpassen oder mit anderen Instrumenten ausrichten.

Dank des modularen Designs ist dies sehr schnell umsetzbar.