Skip to main content
Erschienen in: Journal of Robotic Surgery 3/2013

01.09.2013 | Special Issue: Hamlyn Symposium 2012

Toward intraoperative image-guided transoral robotic surgery

verfasst von: Wen P. Liu, Sureerat Reaugamornrat, Anton Deguet, Jonathan M. Sorger, Jeffrey H. Siewerdsen, Jeremy Richmon, Russell H. Taylor

Erschienen in: Journal of Robotic Surgery | Ausgabe 3/2013

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

This paper presents the development and evaluation of video augmentation on the stereoscopic da Vinci S system with intraoperative image guidance for base of tongue tumor resection in transoral robotic surgery (TORS). The proposed workflow for image-guided TORS begins by identifying and segmenting critical oropharyngeal structures (e.g., the tumor and adjacent arteries and nerves) from preoperative computed tomography (CT) and/or magnetic resonance (MR) imaging. These preoperative planned data can be deformably registered to the intraoperative endoscopic view using mobile C-arm cone-beam computed tomography (CBCT) [Daly et al. in Med Phys 2006; 33(10):3767–3780; Siewerdsen et al. in SPIE Medical Imaging 2009]. Augmentation of TORS endoscopic video defining surgical targets and critical structures has the potential to improve navigation, spatial orientation, and confidence in tumor resection. Experiments in animal specimens achieved statistically significant improvement in target localization error when comparing the proposed image guidance system to simulated current practice.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Weinstein GS et al (2012) Transoral robotic surgery alone for oropharyngeal cancer: an analysis of local control. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 138(7):628–634PubMedCrossRef Weinstein GS et al (2012) Transoral robotic surgery alone for oropharyngeal cancer: an analysis of local control. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 138(7):628–634PubMedCrossRef
2.
Zurück zum Zitat Weinstein GS, O’Malley BW (2012) TransOral Robotic Surgery (TORS). Plural Publishing, Inc., San Diego Weinstein GS, O’Malley BW (2012) TransOral Robotic Surgery (TORS). Plural Publishing, Inc., San Diego
3.
Zurück zum Zitat Reaungamornrat S et al (2013) A Gaussian mixture + demons deformable registration method for cone-beam CT-guided robotic transoral base-of-tongue surgery. SPIE Med Imaging (Orlando) Reaungamornrat S et al (2013) A Gaussian mixture + demons deformable registration method for cone-beam CT-guided robotic transoral base-of-tongue surgery. SPIE Med Imaging (Orlando)
5.
Zurück zum Zitat Pieper S et al (2006) The NA-MIC kit: ITK, VTK, pipelines, grids, and 3D Slicer as an open platform for the medical image computing community. Proc IEEE Int Symp Biomed Imag pp 698–701 Pieper S et al (2006) The NA-MIC kit: ITK, VTK, pipelines, grids, and 3D Slicer as an open platform for the medical image computing community. Proc IEEE Int Symp Biomed Imag pp 698–701
6.
Zurück zum Zitat Vescan AD et al (2009) C-arm cone beam CT guidance of sinus and skull base surgery: quantitative surgical performance evaluation and development of a novel high-fidelity phantom. 7261:72610L-10 Vescan AD et al (2009) C-arm cone beam CT guidance of sinus and skull base surgery: quantitative surgical performance evaluation and development of a novel high-fidelity phantom. 7261:72610L-10
7.
Zurück zum Zitat Stayman JW et al (2012) Model-based tomographic reconstruction of objects containing known components. IEEE Trans Med Imaging 31(10):1837–1848PubMedCrossRef Stayman JW et al (2012) Model-based tomographic reconstruction of objects containing known components. IEEE Trans Med Imaging 31(10):1837–1848PubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Siewerdsen JH et al (2009) High performance intraoperative cone-beam CT on a mobile C-arm: an integrated system for guidance of head and neck surgery. SPIE Med Imaging (Orlando) Siewerdsen JH et al (2009) High performance intraoperative cone-beam CT on a mobile C-arm: an integrated system for guidance of head and neck surgery. SPIE Med Imaging (Orlando)
9.
Zurück zum Zitat Herrell SD et al (2009) Toward image guided robotic surgery: system validation. J Urol 181(2):783–789 (discussion 789–790) Herrell SD et al (2009) Toward image guided robotic surgery: system validation. J Urol 181(2):783–789 (discussion 789–790)
10.
Zurück zum Zitat Cash DM, Glasgow SC, Clements LW, Miga MI, Dawant BM, Cao Z, Galloway RL, Chapman WC (2007) Concepts and preliminary data towards the realization of an image-guided liver surgery. J Gastrointest Surg 11(7):844–859 Cash DM, Glasgow SC, Clements LW, Miga MI, Dawant BM, Cao Z, Galloway RL, Chapman WC (2007) Concepts and preliminary data towards the realization of an image-guided liver surgery. J Gastrointest Surg 11(7):844–859
11.
Zurück zum Zitat Klein T, Hansson M, Navab N (2012) Modeling of multi-view 3D freehand radio frequency ultrasound. In: Medical Image Computing and Computer-Assisted Interventions (MICCAI-2012) France Klein T, Hansson M, Navab N (2012) Modeling of multi-view 3D freehand radio frequency ultrasound. In: Medical Image Computing and Computer-Assisted Interventions (MICCAI-2012) France
12.
Zurück zum Zitat Daly MJ et al (2006) Intraoperative cone-beam CT for guidance of head and neck surgery: assessment of dose and image quality using a C-arm prototype. Med Phys 33(10):3767–3780PubMedCrossRef Daly MJ et al (2006) Intraoperative cone-beam CT for guidance of head and neck surgery: assessment of dose and image quality using a C-arm prototype. Med Phys 33(10):3767–3780PubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Stoyanov D (2012) Stereoscopic scene flow for robotic assisted minimally invasive surgery. In: Medical Image Computing and Computer-Assisted Interventions (MICCAI-2012) France Stoyanov D (2012) Stereoscopic scene flow for robotic assisted minimally invasive surgery. In: Medical Image Computing and Computer-Assisted Interventions (MICCAI-2012) France
14.
Zurück zum Zitat Schulze F et al (2010) Intra-operative virtual endoscopy for image guided endonasal transsphenoidal pituitary surgery. Int J Comput Assist Radiol Surg 5(2):143–154PubMedCrossRef Schulze F et al (2010) Intra-operative virtual endoscopy for image guided endonasal transsphenoidal pituitary surgery. Int J Comput Assist Radiol Surg 5(2):143–154PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Desai SC, Sung CK, Genden EM (2008) Transoral robotic surgery using an image guidance system. Laryngoscope 118(11):2003–2005PubMedCrossRef Desai SC, Sung CK, Genden EM (2008) Transoral robotic surgery using an image guidance system. Laryngoscope 118(11):2003–2005PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Curry M et al (2012) Objective assessment in residency-based training for transoral robotic surgery. Laryngoscope 122(10):2184–2192PubMedCrossRef Curry M et al (2012) Objective assessment in residency-based training for transoral robotic surgery. Laryngoscope 122(10):2184–2192PubMedCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Zhang L, Curless B, Seitz S (2003) Spacetime stereo: shape recovery for dynamic scenes. Proc IEEE Comput Soc Conf Comput Vis Pattern Recognit Zhang L, Curless B, Seitz S (2003) Spacetime stereo: shape recovery for dynamic scenes. Proc IEEE Comput Soc Conf Comput Vis Pattern Recognit
18.
Zurück zum Zitat Tombari F et al (2010) A 3D reconstruction system based on improved spacetime stereo. In: International Conference Control Automation, Robotics and Vision, Singapore Tombari F et al (2010) A 3D reconstruction system based on improved spacetime stereo. In: International Conference Control Automation, Robotics and Vision, Singapore
19.
Zurück zum Zitat Kwartowitz DM, Herrell SD, Galloway RL (2007) Update: toward image-guided robotic surgery: determining the intrinsic accuracy of the daVinci-S robot. Int J Comput Assist Radiol Surg 1(5):301–304CrossRef Kwartowitz DM, Herrell SD, Galloway RL (2007) Update: toward image-guided robotic surgery: determining the intrinsic accuracy of the daVinci-S robot. Int J Comput Assist Radiol Surg 1(5):301–304CrossRef
Metadaten
Titel
Toward intraoperative image-guided transoral robotic surgery
verfasst von
Wen P. Liu
Sureerat Reaugamornrat
Anton Deguet
Jonathan M. Sorger
Jeffrey H. Siewerdsen
Jeremy Richmon
Russell H. Taylor
Publikationsdatum
01.09.2013
Verlag
Springer London
Erschienen in
Journal of Robotic Surgery / Ausgabe 3/2013
Print ISSN: 1863-2483
Elektronische ISSN: 1863-2491
DOI
https://doi.org/10.1007/s11701-013-0420-5

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2013

Journal of Robotic Surgery 3/2013 Zur Ausgabe

Wie sieht der OP der Zukunft aus?

04.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Der OP in der Zukunft wird mit weniger Personal auskommen – nicht, weil die Technik das medizinische Fachpersonal verdrängt, sondern weil der Personalmangel es nötig macht.

Umsetzung der POMGAT-Leitlinie läuft

03.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Seit November 2023 gibt es evidenzbasierte Empfehlungen zum perioperativen Management bei gastrointestinalen Tumoren (POMGAT) auf S3-Niveau. Vieles wird schon entsprechend der Empfehlungen durchgeführt. Wo es im Alltag noch hapert, zeigt eine Umfrage in einem Klinikverbund.

Recycling im OP – möglich, aber teuer

02.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Auch wenn sich Krankenhäuser nachhaltig und grün geben – sie tragen aktuell erheblich zu den CO2-Emissionen bei und produzieren jede Menge Müll. Ein Pilotprojekt aus Bonn zeigt, dass viele Op.-Abfälle wiederverwertet werden können.

Ambulantisierung: Erste Erfahrungen mit dem Hybrid-DRG

02.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Die Hybrid-DRG-Verordnung soll dazu führen, dass mehr chirurgische Eingriffe ambulant durchgeführt werden, wie es in anderen Ländern schon länger üblich ist. Die gleiche Vergütung im ambulanten und stationären Sektor hatten Niedergelassene schon lange gefordert. Aber die Umsetzung bereitet ihnen doch Kopfzerbrechen.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.