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Einführung: Die Migrationsanalyse anhand von Röntgenaufnahmen ist ein bedeutsames Verfahren zur Bewertung der Primärstabilität von Endoprothesen sowie von herausragender Bedeutung in der Lockerungsdiagnostik. Verschiedene manuelle und digitale Methoden mit teils hoher Sensitivität und Spezifität sind beschrieben. Zielsetzung neuer Verfahren ist es die Intra- und Interobservervariabilität zu verringern und den Zeitaufwand zu begrenzen.

Fragestellung: Ist ein computergestütztes Messverfahren geeignet die radiologischen Bildelemente der Endoprothese von den knöchernen Strukturen in automatisierter Form präzise zu unterscheiden und Relativbewegungen der zwei Komponenten in Vektoren sowie Massen zu erfassen.

Methodik: In einer Machbarkeitsstudie sind zehn standardisierte Röntgenaufnahmen von einem zementfreien Implantat mit makroporöser Oberflächenstruktur integriert. Die Aufnahmen erfolgten am Operationstag, sowie zehn Tage nach der Operation. Die Aufnahmen wurden digitalisiert und im Rahmen der Bildverarbeitung nach optischen Kriterien hinsichtlich Kontrast und Helligkeit korrigiert. Mit Hilfe der Software eCognition, die auf dem Ansatz der objekt-basierten Bilderkennung beruht, werden die Bilder sodann ausgewertet. Zur Adaptation an das spezifische Problem wurde ein Regelsatz in der enthaltenen grafischen Programmiersprache entwickelt, die es erlaubt, umfangreich Detail- und Expertenwissen in die Segmentierung mit zu übernehmen. Auf diese Weise ist es möglich, Prothese und Knochengewebe robust zu trennen und markante Linien, wie den Übergang des Prothesenhalses in die Endoprothese, sauber zu bestimmen.

Ergebnis: Das Verfahren ist geeignet die Relativbewegung der Bildkomponenten Endoprothese und Knochen zu erfassen und zu bewerten. Die Messungen wurden aus Gründen der Übersicht zunächst auf die zweidimensionale Projektion begrenzt.

Diskussion: Als automatisiertes Messverfahren bietet die Methode einen signifikanten zeitlichen Vorteil. Die weitere Integration einer zweiten Röntgenebene zur 3D-Analyse ist rechnerisch möglich und nach entsprechender Validierung der Methode vorgesehen. Die Validierung der Methode erfolgt im Rahmen einer prospektiven klinischen Studie an 100 Patienten.