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In der Tiermedizin gehört die echokardiographische Untersuchung vor allem im Kleintierbereich zu den Standarduntersuchungen auf dem Gebiet der Kardiologie. Das Erlernen der Echokardiographie setzt jedoch voraus, dass Studierende der Tiermedizin und/ oder Tierärztinnen und Tierärzte die Möglichkeit haben die Echokardiographie praktisch selbst zu üben, um das korrekte Einstellen der gebräuchlichen Standardschnittebenen in der zweidimensionalen Echokardiographie zu erlernen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eigens für die Tiermedizin ein Echokardiographiesimulator für die Katze entwickelt. Da die elektronisch-technischen Grundlagen mit geringfügigen Modifikationen von einem humanmedizinischen Ultraschall- und Echokardiographiesimulator, dem SonoSim III der Firma Sonofit GmbH, Darmstadt, übernommen werden konnten, lag der Fokus dieser Arbeit auf der Bestückung des Simulators mit geeigneten Echokardiographiedatensätzen von herzgesunden und herzkranken Katzen, sowie dem Entwurf und der Konstruktion von realitätsnahen Katzenattrappen einerseits und Untersuchungstischen andererseits. Die Datensätze, die in den Simulator integriert wurden stammen von dreidimensionalen Echokardiographiedatensätzen verschiedener feliner Patienten. Es wurde in Abhängigkeit ihrer zugrundeliegenden Erkrankung und ihrer Relevanz sowie der Qualität des Datenmaterials die Datensätze einer gesunden und zwei herzkranker Katzen ausgewählt. Eine Jungkatze wies einen deutlichen perimembranösen Ventrikelseptumdefekt (VSD) auf, der auch ohne Doppler im B-Bild zu erkennen war. Die zweite herzkranke Katze zeigte eine asymmetrische Hypertrophie des Kammerseptums und der Papillarmuskeln (HCM), sowie eine mittelgradige Aortenklappeninsuffizienz. Der VSD und die HCM sind laut Literatur die häufigste angeborene bzw. erworbene Herzerkrankung der Katze. Die 3D-Datensätze wurden in ihre kleinsten Einheiten, die Einzelbilder, zerlegt, manuell bearbeitet, wieder zusammengefügt und der daraus entstandene Datensatz anschließend in den Simulator geladen. Die Bearbeitung diente einerseits der Verbesserung der Qualität durch Minimierung von Artefakten und andererseits der Verdeutlichung der kardialen Morphologie durch unterschiedliches Einfärben der rechten und linken Herzhälfte. Dadurch wird garantiert, dass die simulierten 2D-Echokardiogramme annähernd dem Standard heutiger realer 2D-Ultraschallbilder des Herzens entsprechen. Durch die farblich unterschiedliche Markierung der Herzhälften wird die Orientierung auch für ungeübte Untersucher erleichtert. Im Rahmen der anschließenden Umfrage, wurde die Realitätsnähe der Schnitteben von über 90% der befragten echokardiographisch vorgebildeten Studierenden als sehr gut und gut beurteilt. Auch der Wert der Kolorierung erhielt von 86 % der Studierenden sehr gute und gute Noten. Ein Untersuchungstisch wurde auf eine Art und Weise entworfen und konstruiert, dass eine praxisnahe Handhabung möglich war und gleichzeitig auf jegliches Metall als Werkstoff verzichtet werden konnte, um die Technik des Simulators nicht zu stören. Dieser Tisch wurde mit zwei austauschbaren Tischplatten, auf denen jeweils eine Katzenattrappe in linker und rechter Seitenlage fixiert war, bestückt. Das Innere der Katzenattrappen besteht aus einem Schaumstoffkern, in den Merkmale einer echten Katze, zum Beispiel Rippen zur Orientierung eingearbeitet wurden. Bezogen wurde der Schaumstoffkern mit einem maßgefertigten Kunstfell, das ebenfalls über spezifische Orientierungsmarken wie zum Beispiel die Ellbogenhautfalte verfügt. Die befragten Studierenden äußerten sich zu Design der Katzen sowie zu Funktionalität und Design des Tisches mehrheitlich überaus positiv (88 % gut oder sehr gut). Anhand der bearbeiteten Datensätze wurden drei Patientenfälle im Simulator erstellt und dazu passende Tutorials entwickelt, um auch autodidaktisches Lernen zu ermöglichen. Bei der anschließenden Evaluierung gaben 100 % der Befragten an, dass der Simulator eine sehr gute (89%) und gute (11%)Ergänzung zur echokardiographischen Untersuchung am lebenden Tier ist. Sogar 52 % der Studierenden betrachten den Simulator als sehr gute (6%) oder gute (46%) vollständige Alternative zum lebenden Tier in der Echokardiographieausbildung.

Die gegenwärtige Routine in der Versorgung von unfallchirurgischen und orthopädischen Patienten beinhaltet das konventionelle Röntgen in zwei Ebenen, gegebenenfalls eine genaue Schnittbilddiagnostik mittels CT. Die intraoperative Kontrolle erfolgt meist anhand der Durchleuchtung mit einem konventionellen C-Bogen. Die dreidimensionale intraoperative Darstellung war bisher routinemäßig nicht möglich und nur an den sehr wenigen Krankenhäusern mit mobilen oder im OP installierten CT verfügbar. Dies gilt auch für die Navigation, die sich lediglich auf die präoperativen CT-Daten stützte. Mit dem ISO-C3D ist nun erstmals ein Gerät verfügbar, das intraoperativ dreidimensionale Schnittbilder einfach und schnell erzeugen kann. Die voliegende Studie konnte zeigen, dass, die von dem ISO-C3D generierten Schnittbilder an den Gelenken der Extremitäten und an der Halswirbelsäule den Ansprüchen der modernen Radiologie im Bezug auf Bildqualität, Bildrauschen, Kortikalisdarstellung und Gelenkpräsentation genügen. In diesem Bereich kann der ISO-C3D als volleinsetzbares mobiles CT-Gerät angesehen werden. Diese Aussage gilt auch im Bezug auf die Navigation, bei der er die Möglichkeit bietet, die Datensätze ständig während einer Operation zu aktualisieren. Im Bereich des Rumpfes verschlechtert sich die Bildqualität des ISO-C3Ddeutlich. Aber der Informationsgehalt der Schnittbilder des ISO-C3D reicht aus, um die Lage von eingebrachtem Osteosynthesematerial sicher zu beurteilen. Die Datensätze sind ebenfalls geeignet, um Navigationssysteme zu unterstützen und somit die operative Genauigkeit zu steigern. Der ISO-C3D ist ein Gerät, das schnell, mobil und bei geringen Kosten, im Vergleich zu einer CT, dreidimensionale Hochkontrastschnittbilde erstellen kann, die im Bereich der Extremitäten voll aussagekräftig sind. Darüber hinaus kann er auch im Bereich des Rumpfes für verschiedene Anforderungen ausreichende Bildinformation liefern.

Im Rahmen dieser Studie wurde die prinzipielle Anwendbarkeit der FGP-Technik bei der computergestützten Okklusionsgestaltung untersucht. Hierzu wurden Modelle von geeigneten Inlaypräparationen gesammelt, einartikuliert und statische und funktionelle Registrate nach Evaluation der geeigneten Registriermaterialien angefertigt. Mit einem Laserscanner und der entsprechenden Software wurden Datensätze der Zähne und Registrate generiert. Die Datensätze wurden mittels einer visuellen Methode analog zur FGP-Technik ausgewertet. Auf diese Weise konnten Areale im Bereich der präparierten Kavität bestimmt werden, an denen okklusale Kontaktpunkte möglich sind. Der Versuch einer objektiven und automatischen FGP-Auswertung beinhaltete jedoch noch größere Ungenauigkeiten. Die FGP-Technik kann somit prinzipiell für die Kontaktpunktfindung herangezogen werden, jedoch muss für eine vollautomatische FGP-Auswertung die Genauigkeit der Registratdatensätze noch verbessert werden.