Die vorliegende Arbeit stellt mit dem Kennwert Therapeutisches Sicherheitsmaß (TSM) einen Beurteilungsansatz für das Verletzungsrisiko anatomischer Strukturen eines Patienten bei bildgestützten minimalinvasiven Eingriffen vor. Eine solche Beurteilung des Patientenrisikos ist unabdingbar, wenn minimalinvasive Eingriffe auch auf Disziplinen wie z. B. die Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde ausgeweitet werden sollen und dafür eine neue hochinnovative Operationstechnik benötigt wird. Diese beinhaltet, dass bis zu drei Bohrungen in der Schädelbasis angelegt werden, um Strukturen des Innenohres minimalinvasiv zu erreichen. Eine Herausforderung stellen dabei die in dem Gebiet nahe beieinander liegenden Kollisionsstrukturen (z. B. der Gesichtsnerv oder die Halsschlagader) dar. Schon kleine Abweichungen von der präoperativen bildbasierten Planung der Bohrkanäle können somit zur Schädigung relevanter Kollisionsstrukturen führen. Eine solch innovative Technik kann nur dann etabliert werden, wenn das Verletzungsrisiko für den Patienten präoperativ beurteilt und als Entscheidungsgrundlage für oder gegen einen solchen Eingriff herangezogen werden kann.

Der hier entwickelte Beurteilungsansatz basiert auf mess- und produktionstechnischen Grundsätzen. Dies hat mehrere Vorteile: Zum einen existiert in der Messtechnik auf internationaler Ebene ein einheitliches Verständnis von relevanten Begriffen wie z. B. Genauigkeit und Unsicherheit. Zum anderen gibt es im Bereich der Messtechnik viele normierte bzw. standardisierte Ansätze zur Bestimmung von Unsicherheiten und zum Nachweis der Eignung von Prüfprozessen. Diese Ansätze werden auf die medizinische Situation übertragen und bilden die Grundlage für die Definition des Kennwerts TSM. Dabei werden zunächst die relevanten Einflüsse auf die chirurgische Prozesskette identifiziert: die Bildgebung mit der Bildverarbeitung sowie die Instrumentennavigation. Beide Faktoren sind mit einer Unsicherheit behaftet, die dazu führen können, dass sensitive Strukturen des Patienten ungewollt verletzt werden. Diese Unsicherheitsbeiträge werden für eine beispielhafte Anwendung quantifiziert. Die Validierung des Kennwerts TSM erfolgt durch die Gegenüberstellung des berechneten Kennwerts basierend auf 10 realen Patientendaten mit dem auf Basis eines mathematischen Modells berechneten Verletzungsrisiko sensitiver Strukturen.