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Ultraschallgesteuerte Perikardpunktion unter Einsatz eines elektromagnetischen Ortungssystems – Entwicklung und experimentelle Validierung

Ultrasound-guided pericardiocentesis using an electromagnetic tracking system: development and experimental validation

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-247543
  • Perikardpunktionen werden neben diagnostischen Anwendungen vor allem in Notfallsituationen, wie bei einer Perikardtamponade, eingesetzt und können dann lebensrettend sein. Unerfahrene Untersucher stellen hierbei aber einen wesent- lichen Faktor für Komplikationen oder den Behandlungserfolg dar. Um die Perikardpunktion zu optimieren, wurde im Rahmen einer experimentellen Untersuchung die neue Technik unter Verwendung eines elektromagnetischen Nadel Tracking Systems validiert. Hierzu wurde zunächst ein Modell entwickelt um diePerikardpunktionen werden neben diagnostischen Anwendungen vor allem in Notfallsituationen, wie bei einer Perikardtamponade, eingesetzt und können dann lebensrettend sein. Unerfahrene Untersucher stellen hierbei aber einen wesent- lichen Faktor für Komplikationen oder den Behandlungserfolg dar. Um die Perikardpunktion zu optimieren, wurde im Rahmen einer experimentellen Untersuchung die neue Technik unter Verwendung eines elektromagnetischen Nadel Tracking Systems validiert. Hierzu wurde zunächst ein Modell entwickelt um die Punktionsgenauigkeit des Systems abhängig von seinen Einflussgrößen möglichst exakt beurteilen zu können. Es zeigte sich, dass das Punktionsergebnis von mehreren Faktoren wie Punktionswinkel, -seite, Ultraschallebene, Abstand zum Ziel und Vorhandensein von Metallgegenständen abhängt. Des Weiteren wurde ein realitätsnahes Perikardpunktionsmodell verwendet. An diesem Modell wurden Perikardergüsse unterschiedlicher Größe simuliert und anschließend Punktionen mit der Nadel durchgeführt. Im BluePhantomTM Modell wurden mithilfe des Nadel Tracking Systems von unerfahrenen Untersuchern Trefferquoten zwischen 80 und 100% erreicht, unabhängig von der Ergussgröße. Anatomisch orientierte Punktionen erreichten hingegen nur Trefferquoten zwischen 11 und 44% bei einer Ergussmenge von 250 ml (bzw. 60-80% bei 450 ml). Das getestete Nadel Tracking System könnte somit zur Verbesserung der Perikardpunktionen beitragen. Für eine abschließende Bewertung ist eine Validierung der Methode unter klinischen Bedingungen möglich.show moreshow less
  • In addition to diagnostic applications, pericardiocentesis is mainly applied in emergency situations, such as a pericardial tamponade, and can then be life-saving. However, inexperienced examiners represent an essential risk factor for complications or the missing success of treatment. In order to optimize the procedure of pericardiocentesis, we experimentally validated an electromagnetic needle tracking system. For this purpose, we developed a model to assess the puncture accuracy of the system. We identified several factors that affectIn addition to diagnostic applications, pericardiocentesis is mainly applied in emergency situations, such as a pericardial tamponade, and can then be life-saving. However, inexperienced examiners represent an essential risk factor for complications or the missing success of treatment. In order to optimize the procedure of pericardiocentesis, we experimentally validated an electromagnetic needle tracking system. For this purpose, we developed a model to assess the puncture accuracy of the system. We identified several factors that affect the accuracy of the system including puncture angle and side, ultrasound plane, distance to the target, and presence of metal objects. Furthermore, we used the BluePhantomTM pericardiocentesis model, which provides a realistic clinical scenario. In this model, we simulated pericardial effusions of different sizes and evaluated success rates for different pericardiocentesis techniques. The success rates for the needle tracking system ranged between 80 and 100%, which were achieved by inexperienced examiners regardless of the effusion size. In contrast, anatomically oriented punctures led to success rates between 11 and 44% with an effusion size of 250 ml (or 60-80% for 450 ml). Overall, the tested needle tracking system could thus contribute to the improvement of pericardiocentesis in clinical prectice. For a final evaluation, a validation of the method under clinical conditions is possible.show moreshow less

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Metadaten
Author: Claudia Michaela Ruck [geb. Stelzl]
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-247543
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Medizinische Klinik und Poliklinik I
Referee:apl. Prof. Dr. Wolfram Voelker
Date of final exam:2021/09/23
Language:German
Year of Completion:2021
DOI:https://doi.org/10.25972/OPUS-24754
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
GND Keyword:Perikard; Pericardium; Ultraschallgeführte Biopsie
Tag:Perikardiozentese; Perikardpunktion; Ultraschallgesteuert; elektromagnetisches Trackingsystem
electromagnetic tracking system; pericardiocentesis; ultrasound guided
Release Date:2021/11/03
Licence (German):License LogoCC BY-NC-ND: Creative-Commons-Lizenz: Namensnennung, Nicht kommerziell, Keine Bearbeitungen 4.0 International