Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Das etablierte Referenzwerk
    ( 2014)
    Keeve, Erwin
    Es ist eine Freude für dieses Buch das Vorwort schreiben zu dürfen. Es hat sich, inzwischen in der 4. Auflage, als Übersichts- und Referenzwerk für Digitale Dentale Technologien etabliert. Sowohl als Hochschullehrer als auch als Wissenschaftler und Praktiker ist es ein Kompendium, das in Lehre und Forschung, jederzeit griffbereit, einen festen Platz an meinem Schreibtisch hat. Die rasante Entwicklung im dentalen Digitalbereich der letzten Jahre hält weiter an und weckt aufgrund der Möglichkeiten zur Kosten- und Zeitersparnis großes Interesse bei Zahnärzten, Zahntechnikern und Patienten.
  • Publication
    RapidSplint: Virtual splint generation for orthognathic surgery - Results of a pilot series
    ( 2014)
    Adolphs, Nicolai
    ;
    Liu, Weichen
    ;
    Keeve, Erwin
    ;
    Hoffmeister, Bodo
    BACKGROUND:Within the domain of craniomaxillofacial surgery, orthognathic surgery is a special field dedicated to the correction of dentofacial anomalies resulting from skeletal malocclusion. Generally, in such cases, an interdisciplinary orthodontic and surgical treatment approach is required. After initial orthodontic alignment of the dental arches, skeletal discrepancies of the jaws can be corrected by distinct surgical strategies and procedures in order to achieve correct occlusal relations, as well as facial balance and harmony within individualized treatment concepts. To transfer the preoperative surgical planning and reposition the mobilized dental arches with optimal occlusal relations, surgical splints are typically used. For this purpose, different strategies have bee n described which use one or more splints. Traditionally, these splints are manufactured by a dental technician based on patient-specific dental casts; however, computer-assisted technologies have gained increasing importance with respect to preoperative planning and its subsequent surgical transfer. METHODS:In a pilot study of 10 patients undergoing orthognathic corrections by a one-splint strategy,two final occlusal splints were produced for each patient and compared with respect to their clinical usability. One splint was manufactured in the traditional way by a dental technician according to the preoperative surgical planning. After performing a CBCT scan of the patient's dental casts, a second splint was designed virtually by an engineer and surgeon working together, accor ding to the desired final occlusion. For this purpose, RapidSplint, a custom-made software platform, was used. After post-processing and conversion of the datasets into .stl files, the splints were fabricated by the PolyJet procedure using photo polymerization. During surgery, both splints were inserted after mobilization of the dental arches then compared with respect to their clinical usability according to theocclusal fitting.RESULTS:Using the workflow described above, virtual splints could be designed and manufactured for all patients in this pilot study. Eight of 10 virtual splints could be used clinicallyto achieve and maintain final occlusion after orthognathic surgery. In two cases virtual splints were not usable due to insufficient occlusal fitting, and even two of t he traditional splints were not clinically usable. In five patients where both types of splints were available, their occlusalfitting was assessed as being equivalent, and in one case the virtual splint showed even better occlusal fitting than the traditional splint. In one case where no traditional splint was available, the virtual splint proved to be helpful in achieving the final occlusion.CONCLUSIONS:In this pilot study it was demonstrated that clinically usable splints for orthognathic surgerycan be produced by computer-assisted technology. Virtual splint design was realized by RapidSplint®, an in-house software platform which might contribute in future to shorten preoperative workflows for the production of orthognathic surgicalsplints.
  • Publication
    Real-time reconstruction and visualization of navigated 3D ultrasound images
    ( 2013)
    Kastrop, Markus
    ;
    Winne, Christian
    ;
    Keeve, Erwin
  • Publication
    Evaluation der computergestützten patientenspezifischen Planung und intraoperativen Navigation bei ablativen und verlagernden Eingriffen am Gesichtsschädel durch das SCOPIS-Navigationssystem
    ( 2013)
    Raguse, Jan-Dirk
    ;
    Kosmecki, Bartosz
    ;
    Özbek, Christopher
    ;
    Camerer, Christian
    ;
    Kim, Doris M.
    ;
    Hoffmeister, Bodo
    ;
    Keeve, Erwin
    Einleitung: Die Verwendung von Navigationssystemen hat heute einen festen Stellenwert in der MKG-Chirurgie. Basis für einen erfolgreichen computergestützten Eingriff ist eine zeitintensive Planung und aufwendige Patientenregistrierung, so dass sie noch keinen Eingang in die Routine gefunden haben. Ziel der Untersuchung war daher die Evaluation eines neuen, praxistauglichen und universellen Systems zur virtuellen Planung und intraoperativen Umsetzung. Material und Methode: Das neue Navigationssystem, das in Zusammenarbeit mit unserer Klinik entwickelt wurde, ermöglicht neben den üblichen Planungs- und Spiegelungsfunktionen anatomischer Strukturen auch die Planung von Osteotomielinien mittels Touchscreen oder Maus direkt auf dem patientenspezifischen 3D Modell. Die Osteotomieline wird dabei über das Setzen von Ankerpunkten aufgespannt und kann in orthogonalen Ansichten (axial, coronar und sagittal) feinjustiert werden. Im Planungsmodus kann entlang der Schnittlinie gefahren und überprüft werden, dass keine kritischen Strukturen verletzt werden. Nach einer modifizierten Bild-zu-Patientenregistrierung erfolgt die intraoperative Umsetzung. Die Übertragung der Osteotomielinie auf den Situs kann intraoperativ mittels eines navigierten sterilen Stiftes oder direkt durch den Einsatz eines navigierten chirurgischen Instruments (Meißel/Säge) erfolgen. Ergebnisse: Die Osteotomielinie als Planungsfunktion wurde zunächst bei Eingriffen im Bereich des Mittelgesichts eingesetzt. Die präoperative Planung konnte hier von verschiedenen Benutzern in 15 Minuten durchgeführt werden. Für die modifizierte Registrierung ergab sich eine Zeit von unter 2 Minuten. Fazit: Die vorgestellte Osteotomielinie ist eine einfache und zugleich schnelle Planungsfunktion, die bei vielen chirurgischen Eingriffen eingesetzt werden kann. In Verbindung mit der verkürzten Inbetriebnahme des Navigationssystems ergibt sich das Potential, die computergestützten Eingriffe in die tägliche Routine zu übernehmen.
  • Publication
    Grundlagen der DVT-Technologie
    ( 2013)
    Keeve, Erwin
  • Publication
    Domain-map method for communication interface optimization in computer assisted orthognathic surgery - a pioneer approach
    ( 2013)
    Liu, Weichen
    ;
    Lorenz, Romy
    ;
    Adolphs, Nicolai
    ;
    Hoffmeister, Bodo
    ;
    Keeve, Erwin
  • Publication
    Ein Verfahren zur Kalibrierung von Operationsmikroskopen für chirurgische Augmented-Reality Anwendungen
    ( 2012)
    Winne, Christian
    ;
    Stopp, Fabian
    ;
    Reutter, Andreas
    ;
    Keeve, Erwin
  • Publication
    A noncontact laser-guided system for endoscopic computer-assisted sinus surgery
    ( 2012)
    Khan, Martin
    ;
    Kosmecki, Barotsz
    ;
    Reutter, Andreas
    ;
    Özbek, Christopher
    ;
    Keeve, Erwin
    ;
    Olze, Heidi
    The limited size of the nose leads to frequent instrument changes in navigated endonasal sinus surgery. Tracked instruments provide limited accuracy, and the pointer gives no navigation information during tissue removal. To overcome information loss, laser triangulation was integrated into navigation information. Accuracy and reliability of the laser-assisted distance-measuring system were evaluated within the distance of 0 and 20 mm. System accuracy of the laser endoscope was compared with a standard pointer using registration via bone screws and surface matching. Accuracy of the laser was 0.12 mm ± 0.12 mm with a reliability of 0.2 mm. The system accuracy of the laser endoscope was 0.59 mm ± 0.16 mm using bone screw registration and 0.64 mm ± 0.22 mm using surface matching. Additionally, laser endoscope is more accurate compared with the pointer using bone screw registration. Overall, navigation information was successfully integrated into an endoscope by laser triangulation with encouraging results.