Subscribe to RSS
DOI: 10.1055/s-0031-1291244
Imaging of the Sinuses for Functional Sinus Surgery Using Navigational Guidance
Bildgebung der Nasennebenhöhlen zur funktionellen, navigationsgestützten Nasennebenhöhlen-OperationPublication History
Publication Date:
21 December 2011 (online)
![](https://www.thieme-connect.de/media/lro/201203/lookinside/thumbnails/10.1055-s-0031-1291244-1.jpg)
Abstract
Advances in the understanding of mucociliary activity and pathophysiology of the nasal cavity and paranasal sinuses have revolutionized the surgical management of chronic and recurrent sinusitis. The development of functional endoscopic sinus surgery (FESS) can also be seen as the pioneer task in endoscopic surgery. Today, in more than 50% of all sinus surgeries FESS is being used. Inflammatory causes are the most common indication for surgery, which can be evaluated best preoperatively using (multi-detector) computed tomography. Even today there are further relevant developments of FESS that result in alleviation of the surgeon due to different degrees of automation. Using a preoperatively acquired navigational dataset helps choosing the optimal surgical strategy. Intraoperatively the navigational dataset is at present mainly used for localization of surgical tools. These newer operation methods demand for high-quality radiological imaging and evaluation, consisting of delineation of the local (inflammatory) process, detection of disease related complications and description of anatomical variations that may be important to the surgeon. Since patients with chronic recurrent sinusitis are relatively young on average and recurrent disease or further CT examinations are not uncommon, there should always be a focus on reduction of radiation exposure as much as possible. Technical advances like cone-beam tomography seem promising to further improve dose reduction as well as spatial resolution.
Zusammenfassung
Bildgebung der Nasennebenhöhlen zur funktionellen, navigationsgestützten Nasennebenhöhlen-Operation
Ein verbessertes Verständnis der Mukoziliarbewegung und der Pathophysiologie von Nasenhaupt- und Nebenhöhlen führten zu einer Revolution in der operativen Strategie der chronisch-rezidivierenden Sinusitis. Ebenso kann die Entwicklung der funktionellen endoskopischen Nasennebenhöhlen-Chirurgie (FESS) als wegweisender Meilenstein in der Evolution der endoskopischen Chirurgie angesehen werden. Heutzutage wird mehr als die Hälfte der Nasennebenhöhlen-Operationen mittels FESS durchgeführt. Inflammatorische Veränderungen stellen die häufigste OP-Indikation dar und können präoperativ am besten mittels (Multi-Detektor)-Computertomographie dargestellt werden. Auch weiterhin gibt es weiterführende Entwicklungen der FESS, welche durch einen variablen Automatisierungsgrad zu einer Erleichterung für den Operateur führen. Mittels präoperativ angefertigtem Navigationsdatensatz kann die optimale OP-Strategie geplant werden. Intraoperativ werden Navigationsdatensätze vornehmlich für die Lokalisation der OP-Instrumente verwendet. Notwendig sind dafür eine hochqualitative Bildgebung und –befundung, welche aus der Beschreibung des lokalen (inflammatorischen) Prozesses, Detektion erkrankungsbedingter Komplikationen und Benennung von anatomischen Varianten besteht, die für den Operateur von Bedeutung sein können. Da Patienten mit chronisch-rezidivierenden Sinusititiden ein relativ geringes Durchschnittsalter aufweisen und zudem Rezidive bzw. Verlaufskontrollen mittels CT nicht selten sind, sollte dem Aspekt der möglichen Dosisreduktion der Strahlenexposition besondere Aufmerksamkeit zukommen. Aktuelle technische Entwicklungen wie der Kegelstrahltomograf (DVT) scheinen nicht nur eine Dosisreduktion, sondern auch eine Steigerung der räumlichen Auflösung zu ermöglichen.
-
References
- 1 Kennedy DW. Functional endoscopic sinus surgery. Technique. Arch Otolaryngol 1985; 111: 643-649
- 2 Messerklinger W. Technik und Möglichkeiten der Nasenendoskopie. HNO 1972; 20: 133-135
- 3 Stammberger H. Functional endoscopic sinus surgery. Philadelphia, PA: Dekker; 1991
- 4 Zeifer B. Sinusitis: postoperative changes and surgical complications. Semin Ultrasound CT MR 2002; 23: 475-491
- 5 Caldwell G. Diseases of the nasal sinuses. N Y Med J 1893; 58: 527
- 6 Mafee MF, Chow JM, Meyers R. Functional endoscopic sinus surgery: anatomy, CT screening, indications, and complications. AJR Am J Roentgenol 1993; 160: 735-744
- 7 Hosemann W, Gode U, Wagner W. Epidemiology, pathophysiology of nasal polyposis, and spectrum of endonasal sinus surgery. Am J Otolaryngol 1994; 15: 85-98
- 8 Jones NS. CT of the paranasal sinuses: a review of the correlation with clinical, surgical and histopathological findings. Clin Otolaryngol Allied Sci 2002; 27: 11-17
- 9 Dammann F. Bildgebung der Nasennebenhöhlen (NNH) in der heutigen Zeit. Radiologe 2007; 47: 576, 578-583
- 10 Baumann I, Koitschev A, Dammann F. Preoperative imaging of chronic sinusitis by multislice computed tomography. Eur Arch Otorhinolaryngol 2004; 261: 497-501
- 11 Zinreich SJ, Kennedy DW, Rosenbaum AE et al. Paranasal sinuses: CT imaging requirements for endoscopic surgery. Radiology 1987; 163: 769-775
- 12 Lang S, Jager L, Grevers G. Zur Aussagefähigkeit koronarer Sekundärrekonstruktionen computertomographischer Sequenzen der Nasennebenhöhlen. Laryngo-Rhino-Otol 2002; 81: 418-421
- 13 Zinreich SJ. Functional anatomy and computed tomography imaging of the paranasal sinuses. Am J Med Sci 1998; 316: 2-12
- 14 Schlöndorff G, Mosges R, Meyer-Ebrecht D, Krybus W, Adams L. CAS (computer assisted surgery). Ein neuartiges Verfahren in der Kopf- und Halschirurgie. HNO 1989; 37: 187-190
- 15 Strauss G, Koulechov K, Richter R et al. Navigated control in functional endoscopic sinus surgery. Int J Med Robot 2005; 1: 31-41
- 16 Manzey D, Strauss G, Trantakis C, Lueth T, Röttger S, Bahner-Heyne JE, Dietz A, Meixensberger J. Automation in surgery: a systematic approach. Surg Technol Int 2009; 18: 37-45
- 17 Koele W, Stammberger H, Lackner A, Reittner P. Image guided surgery of paranasal sinuses and anterior skull base – five years experience with the InstaTrak-System. Rhinology 2002; 40: 1-9
- 18 Sedlmaier B, Schleich A, Ohnesorge B, Jovanovic S. Das NEN-HNO-Navigationssystem. Erste klinische Anwendung. HNO 2001; 49: 523-529
- 19 Ohhashi G, Kamio M, Abe T, Otori N, Haruna S. Endoscopic transnasal approach to the pituitary lesions using navigation system (InstaTrak System). Acta Neurochir (Wien) 2001; 143: 501-503 discussion 503–504
- 20 Strauss G, Koulechov K, Rottger S et al. Evaluation of a navigation system for ENT with surgical efficiency criteria. Laryngoscope 2006; 116: 564-572
- 21 Strauss G, Hofer M, Kehrt S et al. Ein Konzept für eine automatisierte Endoskopführung für die Nasennebenhohlenchirurgie. HNO 2007; 55: 177-184
- 22 Grevers G, Leunig A, Klemens A, Hagedorn H. Computerassistierte Chirurgie der Nasennebenhöhlen – Technologie und klinische Erfahrungen mit dem Vector-Vision-Compact-System an 102 Patienten. Laryngo-Rhino-Otol 2002; 81: 476-483
- 23 Troitzsch D, Hoffmann J, Dammann F, Bartz D, Reinert S. Registrierung mit dreidimensionaler Oberflächen-Laserscanner-Technik zur Navigation in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Zentralbl Chir 2003; 128: 551-556
- 24 Hofer M, Strauss G, Koulechov K, Strauss M, Stopp S, Pankau A, Korb W, Trantakis CH, Meixensberger J, Dietz A, Lüth T. Establishing navigated control in head surgery. Stud Health Technol Inform 2006; 119: 201-206
- 25 Reijnders K, Coppes MH, van Hulzen AL, Gravendeel JP, Van Ginkel RJ, Hoekstra HJ. Image guided surgery: new technology for surgery of soft tissue and bone sarcomas. Eur J Surg Oncol 2007; 33: 390-398
- 26 Caversaccio Freysinger Computer assistance for intraoperative navigation in ENT surgery. Minim Invasive Ther Allied Technol 2003; 12: 36-51
- 27 Ecke U, Luebben B, Maurer J, Boor S, Mann WJ. Comparison of Different Computer-Aided Surgery Systems in Skull Base Surgery. Skull Base 2003; 13: 43-50
- 28 Manzey D, Röttger S, Bahner-Heyne JE, Schulze-Kissing D, Dietz A, Meixensberger J, Strauss G. Image-guided navigation: the surgeon’s perspective on performance consequences and human factors issues. Int J Med Robot 2009; 5: 297-308
- 29 Strauss G, Limpert E, Strauss M, Hofer M, Dittrich E, Nowatschin S, Lüth T. Untersuchungen zur Effizienz eines Navigationssystems für die HNO-Chirurgie: Auswertungen von 300 Patienten. Laryngo-Rhino-Otol 2009; 88: 776-781
- 30 Labadie RF, Davis BM, Fitzpatrick JM. Image-guided surgery: what is the accuracy?. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg 2005; 13: 27-31
- 31 Steinhart H, Bumm K, Wurm J, Vogele M, Iro H. Surgical application of a new robotic system for paranasal sinus surgery. Ann Otol Rhinol Laryngol 2004; 113: 303-309
- 32 Husstedt H, Heermann R, Becker H. Contribution of low-dose CT-scan protocols to the total positioning error in computer-assisted surgery. Comput Aided Surg 1999; 4: 275-280
- 33 Stoffner R, Augscholl C, Widmann G, Bohler D, Bale R. Accuracy and feasibility of frameless stereotactic and robot-assisted CT-based puncture in interventional radiology: a comparative phantom study. Rofo 2009; 181: 851-858
- 34 Volz G, Schwaderer E, Dammann F. Protokolloptimierung zur 3D-CT des Gesichtsschädels. Rofo 2011; 183: 244-250
- 35 Kluba T, Rühle T, Schulze-Bövingloh A, Leichtle CI, Schönfisch B, Niemeyer T, Schaefer JF. Reproduzierbarkeit der Befundung von lumbalen Pedikelschraubenpositionen mit ISO C 3D und CT. Rofo 2009; 181: 477-482
- 36 Schuknecht B, Simmen D. Stellenwert radiologischer Bildgebung der Nasennebenhöhlen. Laryngo-Rhino-Otol 2002; 81: 126-146
- 37 Koitschev A, Baumann I, Remy CT, Dammann F. Rationelle CT-Diagnostik vor Operationen an den Nasennebenhöhlen. HNO 2002; 50: 217-222
- 38 Dammann F, Claussen CD. Moderne radiologische Diagnostik für den HNO-Arzt. HNO 1995; 43: 590-595
- 39 Nauer CB, Eichenberger A, Dubach P, Gralla J, Caversaccio M. CT radiation dose for computer-assisted endoscopic sinus surgery: dose survey and determination of dose-reduction limits. AJNR Am J Neuroradiol 2009; 30: 617-622
- 40 Kröpil P, Cohnen M, Andersen K, Heinen W, Stegmann V, Mödder U. Bildqualität in der Multidetektor-CT der Nasennebenhohlen: Potenzial zur Dosisreduktion bei Anwendung eines adaptiven Nachverarbeitungsfilters. Rofo 2010; 182: 973-978
- 41 Mozzo P, Procacci C, Tacconi A, Martini PT, Andreis IA. A new volumetric CT machine for dental imaging based on the cone-beam technique: preliminary results. Eur Radiol 1998; 8: 1558-1564
- 42 Zoumalan RA, Lebowitz RA, Wang E, Yung K, Babb JS, Jacobs JB. Flat panel cone beam computed tomography of the sinuses. Otolaryngol Head Neck Surg 2009; 140: 841-844
- 43 Mazonakis M, Tzedakis A, Damilakis J, Gourtsoyiannis N. Thyroid dose from common head and neck CT examinations in children: is there an excess risk for thyroid cancer induction?. Eur Radiol 2007; 17: 1352-1357
- 44 Alspaugh J, Christodoulou E, Goodsitt M, Stayman J. TH-D-L100J-04: Dose and Image Quality of Flat-Panel Detector Volume Computed Tomography for Sinus Imaging. Medical Physics 2007; 34: 2634
- 45 Ludlow JB, Davies-Ludlow LE, Brooks SL, Howerton WB. Dosimetry of 3 CBCT devices for oral and maxillofacial radiology: CB Mercuray, NewTom 3G and i-CAT. Dentomaxillofac Radiol 2006; 35: 219-226
- 46 Scarfe WC, Farman AG, Sukovic P. Clinical applications of cone-beam computed tomography in dental practice. J Can Dent Assoc 2006; 72: 75-80
- 47 Tsiklakis K, Donta C, Gavala S, Karayianni K, Kamenopoulou V, Hourdakis CJ. Dose reduction in maxillofacial imaging using low dose Cone Beam CT. Eur J Radiol 2005; 56: 413-417
- 48 Abul-Kasim K, Strombeck A, Sahlstrand-Johnson P. Low-dose computed tomography of the paranasal sinuses: radiation doses and reliability analysis. Am J Otolaryngol 2009;
- 49 Kyriakou Y, Kolditz D, Langner O, Krause J, Kalender W. Digitale Volumentomografie (DVT) und Mehrschicht-Spiral-CT (MSCT): eine objektive Untersuchung von Dosis und Bildqualität. Rofo 2011; 183: 144-153
- 50 Holberg C, Steinhauser S, Geis P, Rudzki-Janson I. Cone-beam computed tomography in orthodontics: benefits and limitations. J Orofac Orthop 2005; 66: 434-444
- 51 Adamus R, Uder M, Wilhelm M, Loose RW. Periinterventionelle Cone-Beam-CT: Anwendung bei transarterieller Chemoembolisation von Lebertumoren. Rofo. 2011
- 52 Heusner TA, Hamami ME, Ertle J, Hahn S, Poeppel T, Hilgard P, Bockisch A, Forsting M, Antoch G. Angiography-based C-arm CT for the assessment of extrahepatic shunting before radioembolization. Rofo 2010; 182: 603-608
- 53 Rafferty MA, Siewerdsen JH, Chan Y et al. Investigation of C-arm cone-beam CT-guided surgery of the frontal recess. Laryngoscope 2005; 115: 2138-2143
- 54 Batra PS, Kanowitz SJ, Citardi MJ. Clinical utility of intraoperative volume computed tomography scanner for endoscopic sinonasal and skull base procedures. Am J Rhinol 2008; 22: 511-515