Die Dissertation beschäftigt sich mit der automatischen Erkennung chirurgischer Aktivitäten im Operationssaal, welche einen wichtigen Bestandteil im automatischen chirurgischen Assistenzprozess darstellt. Die automatische Assistenz ist eine der wichtigen Entwicklungen bei der fortschreitenden Technisierung in der Chirurgie. Es werden Anforderungen an ein Erkennungssystem definiert sowie ein entsprechendes Erkennungsmodell entworfen und untersucht. Die Evaluation bedient sich simulierter chirurgischer Eingriffe mit hoher Realitätsnähe. Die Ergebnisse zeigen eine grundlegende Eignung des Modells für die automatische Aktivitätserkennung multipler Eingriffstypen. Mögliche Weiterentwicklungen könnten die vorgestellte Lösung weiter vorantreiben.

Die Dissertation beschäftigt sich mit der automatischen Erkennung chirurgischer Aktivitäten im Operationssaal, welche einen wichtigen Bestandteil im automatischen chirurgischen Assistenzprozess darstellt. Die automatische Assistenz ist eine der wichtigen Entwicklungen bei der fortschreitenden Technisierung in der Chirurgie. Es werden Anforderungen an ein Erkennungssystem definiert sowie ein entsprechendes Erkennungsmodell entworfen und untersucht. Die Evaluation bedient sich simulierter chirurgischer Eingriffe mit hoher Realitätsnähe. Die Ergebnisse zeigen eine grundlegende Eignung des Modells für die automatische Aktivitätserkennung multipler Eingriffstypen. Mögliche Weiterentwicklungen könnten die vorgestellte Lösung weiter vorantreiben.

In dieser Arbeit wurde der Einsatz eines miniaturisierten Endoskop-Manipulator-Systems (EMS [TUM, MiMed, München]) in der endo- und transnasalen Chirurgie untersucht. In einem Modellversuch wurden an einem Nasennebenhöhlenmodell drei typische anatomische Landmarken je einmal manuell und zum Vergleich mit dem Endoskopmanipulator aufgesucht. Insgesamt wurden 240 Messwerte aufgenommen. Es wurden die benötigten Zeiten und die Genauigkeit der Endoskopposition gemessen. Grundlage des klinischen Versuchsteils war es, 31 funktionelle Nasennebenhöhleneingriffe durchzuführen. Dabei wurden die gewählten Endoskoppositionen, die Wechsel der Endoskoppositionen und die konzeptionsbedingten Unterbrechungen erfasst. Als Ausblick für eine Anwendung des EMS bei Operationen erhöhten Schwierigkeitsgrades wurde im Rahmen eines Kadaver-Versuches ein endoskopischer Zugang zur Hypophyse mit dem EMS erprobt. Es konnte weder im Laborversuch noch im klinischen Versuchsteil eine Unterlegenheit beim Einsatz des EMS bezüglich der Dauer und der Genauigkeit der assistierten Endoskopführung festgestellt werden. Die Anzahl der Positionswechsel lag durchschnittlich bei 6,4 pro Seite. Eine beidhändige Instrumentation war in allen untersuchten Fällen möglich, mit Ausnahme von Bereichen mit Hochrisikostruktu-ren (Lamina papyracea, Recessus frontalis), in welchen der Operateur aus Sicherheitsgründen auf eine manuelle Endoskopführung umstellte. Das untersuchte EMS wurde erfolgreich in den chirurgischen Workflow der endo- und transnasalen Chirurgie integriert, wobei die geringe Anzahl der Endoskoppositionswechsel eine beidhändige Instrumentation ermöglichte. Als Entwicklungspotenzial kann die Ergänzung der Joystickkonsole um eine Force-Feedback-Funktion bzw. die Möglichkeit einer rein navigiert-kontrollierten Steuerung hervorgehoben werden. Damit wird die Häufigkeit einer Unterbrechung des Workflows für die händische Steuerung über die Joystickkonsole minimiert.

In dieser Arbeit wurde der Einsatz eines miniaturisierten Endoskop-Manipulator-Systems (EMS [TUM, MiMed, München]) in der endo- und transnasalen Chirurgie untersucht. In einem Modellversuch wurden an einem Nasennebenhöhlenmodell drei typische anatomische Landmarken je einmal manuell und zum Vergleich mit dem Endoskopmanipulator aufgesucht. Insgesamt wurden 240 Messwerte aufgenommen. Es wurden die benötigten Zeiten und die Genauigkeit der Endoskopposition gemessen. Grundlage des klinischen Versuchsteils war es, 31 funktionelle Nasennebenhöhleneingriffe durchzuführen. Dabei wurden die gewählten Endoskoppositionen, die Wechsel der Endoskoppositionen und die konzeptionsbedingten Unterbrechungen erfasst. Als Ausblick für eine Anwendung des EMS bei Operationen erhöhten Schwierigkeitsgrades wurde im Rahmen eines Kadaver-Versuches ein endoskopischer Zugang zur Hypophyse mit dem EMS erprobt. Es konnte weder im Laborversuch noch im klinischen Versuchsteil eine Unterlegenheit beim Einsatz des EMS bezüglich der Dauer und der Genauigkeit der assistierten Endoskopführung festgestellt werden. Die Anzahl der Positionswechsel lag durchschnittlich bei 6,4 pro Seite. Eine beidhändige Instrumentation war in allen untersuchten Fällen möglich, mit Ausnahme von Bereichen mit Hochrisikostruktu-ren (Lamina papyracea, Recessus frontalis), in welchen der Operateur aus Sicherheitsgründen auf eine manuelle Endoskopführung umstellte. Das untersuchte EMS wurde erfolgreich in den chirurgischen Workflow der endo- und transnasalen Chirurgie integriert, wobei die geringe Anzahl der Endoskoppositionswechsel eine beidhändige Instrumentation ermöglichte. Als Entwicklungspotenzial kann die Ergänzung der Joystickkonsole um eine Force-Feedback-Funktion bzw. die Möglichkeit einer rein navigiert-kontrollierten Steuerung hervorgehoben werden. Damit wird die Häufigkeit einer Unterbrechung des Workflows für die händische Steuerung über die Joystickkonsole minimiert.

La rhinosinusite chronique (RSC) est une maladie avec une haute prévalence au Canada et des impacts économiques et individuels importants. Une des options thérapeutiques dans l’algorithme complexe de traitement est la chirurgie endoscopique des sinus (CES), qui est préconisée chez les patients qui ont une réponse insatisfaisante à la thérapie médicale. Le présent mémoire porte sur les critères minimaux nécessaires à l’atteinte du succès en matière de CES. Dans un premier temps, une consultation d’experts en RSC Canadiens provenant de 12 institutions nous a permis d’offrir des définitions du succès acceptable ainsi que du succès optimal du point de vue des prestataires de santé. Dans un deuxième temps, une étude auprès de 22 patients souffrant de RSC nous a permis d’identifier les thèmes importants qui doivent guider le processus décisionnel collaboratif. La première étude a permis de conclure qu’une définition du succès post-opératoire en CES se doit de comporter 2 composantes : un aspect objectif (endoscopie nasale) et un aspect subjectif (test d’issues mesurées par le patient ou questionnaire spécifique). Selon les experts, pour parler de succès optimal il faut une résolution complète des symptômes ainsi qu’un résultat endoscopique parfait. La deuxième étude a permis de démontrer que les patients accordent beaucoup plus d’importance à la résolution du symptôme cardinal qui les a amenés à consulter. Cette dernière étude a également permis une exploration plus large des objectifs et attentes, ainsi que de l’expérience patient en ce qui a trait à la RSC et à la CES. En conclusion, l’évaluation des aspects subjectifs devrait être l’aspect le plus important que les cliniciens évaluent pour parler de succès. Une évaluation de la cavité nasale et des sinus devrait complémenter cette évaluation environ 3 mois après la chirurgie. Ce mémoire inclus des algorithmes pour aider les cliniciens dans l’évaluation du succès opératoire après une CES. / Chronic rhinosinusitis (CRS) is a prevalent, complex disease with important economic and individual impacts. Functional endoscopic sinus surgery (FESS) is widely used treatment for CRS, which is considered in patients with an unsatisfactory response to maximal medical therapy. This thesis examines the different ways clinicians may obtain feedback with regards to post-operative success and aims to offer definitions of acceptable success and optimal success. First, a consultation of Canadian experts in CRS from 12 institutions permitted us to construct definitions of acceptable and optimal success from healthcare providers’ viewpoint. Second, a study in collaboration with 22 patients suffering from CRS allowed us to identify key themes which will facilitate the inclusion of primary stakeholders in shared decision-making. The first study allowed us to conclude that a definition of postoperative success must be based on 2 components: an objective aspect (nasal endoscopy) and a subjective aspect (patient-reported outcome measure or specific questionnaire). According to experts, optimal success requires a complete resolution of symptoms as well as a perfect endoscopic result. With the second study, we demonstrated that patients tend to focus on the resolution of their cardinal symptom. This last study also allowed us to widely explore patients’ objectives and expectations, as well as their experience with CRS and FESS. In conclusion, subjective aspects should be the most important determinants of success after FESS. In addition, an evaluation of the nasal cavity and sinuses should complement the subjective evaluation approximately 3 months after surgery. This thesis includes algorithms to aid clinicians in evaluating the outcome of FESS for patients with CRS.