Laboratory Unit for Computer Assisted Surgery

Data gathering, based on CT "slices"

Segmentation obtained from the CT "slices"

File:SurgicalPlanningGridLUCAS.jpg

Simulating the movement of a selected bone fragment, on a 3D grid reconstructed model

thumb|Textured image of the same virtual model

Laboratory Unit for Computer Assisted Surgery (LUCAS) is a system used for virtual surgical planning. Starting with 1998, LUCAS was developed at the University of Regensburg, Germany, with the support of the Carl Zeiss Company. The resulting surgical planning is then reproduced onto the patient by using a navigation system. In fact, LUCAS is integrated into the same platform together with the Surgical Segment Navigator (SSN), the Surgical Tool Navigator (STN), the Surgical Microscope Navigator (SMN) and the 6DOF Manipulator (or, in German, "Mehrkoordinatenmanipulator" - MKM), also from the Carl Zeiss.

Workflow

Ein CT- oder MRT-Bilddatensatz aus einzelnen zweidimensionalen Schichten wird auf LUCAS geladen. Die Bilddaten werden aufbereitet zur Beseitigung von Bildrauschen, zur Kantenbetonung und Kontrastverstärkung. Anschliessend werden die einzelnen zweidimensionalen CT-Schichten zu einem dreidimensionalen Modell am Computer zusammengesetzt. In einem Gittermodell wird das Knochensegment, das umgestellt werden soll, markiert. Das Segment wird auf LUCAS verschoben, bis es korrekt steht; Kriterien für die richtige Stellung eines Knochensegments können ein Symmetrievergleich oder auch die Ausmessung des Orbitavolumens darstellen. Auch eine texturierte Darstellung der Segmentumstellungsosteotomie ist möglich. Die Vektoren für den räumlichen Segmentversatz werden zusammen mit dem Bilddatensatz anschliessend auf den Surgical Segment Navigator übertragen.

Literatur

Marmulla R, Niederdellmann H: Surgical Planning of Computer Assisted Repositioning Osteotomies, Plast Reconstr Surg 104 (4): 938-944, 1999