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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

22. - 25.10.2008, Berlin

Vergleich des konventionellen OP-Verfahrens und verschiedener 2D fluoro-basierter Navigationsansätze für komplexe Osteotomien am proximalen Femur

Meeting Abstract

  • R. Burgkart - TU München, Klinikum rechts der Isar, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, München, Germany
  • H. Gottschling - TU München, Klinikum rechts der Isar, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, München, Germany
  • M. Roth - Technische Universität München, Informatik IX, Garching, Germany
  • A. Schweikard - Universität zu Lübeck, Institut für Robotik und Kognitive Systeme, Lübeck, Germany
  • M. Schröder - TU München, Klinikum rechts der Isar, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, München, Germany
  • T. Obst - TU München, Abteilung für Biomechanik der Klinik für Orthopädie, München, Germany
  • R. Gradinger - TU München, Klinikum rechts der Isar, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 22.-25.10.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocWI35-1740

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou189.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Burgkart et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Bei Patienten – z.B. mit ausgeprägtem Femurkopfepiphysenabrutsch bei Epiphysiolysis capitis femoris – sind dreidimensionale (3D) Korrekturosteotomien (OT) des proximalen Femur – bekannt als Imhäuserosteotomie – weiterhin therapeutisch sehr relevant. Operationstechnisch stellen diese Verfahren große Herausforderungen wegen der (1) Komplexität der präzisen 3D OP-Planung mit 5–6 Freiheitsgraden (DOF) und – als zweiter Schritt – dessen (2) exakte operative Umsetzung dar. Ziel des Projektes war diese beiden Hauptprobleme zu minimieren mittels der Entwicklung zweier neuer Navigationstechniken und diese gegenüber der konventionellen Technik (KT) bzgl. Präzision, Komplikationen, OP-Zeit u.a. unter simulierten OP-Bedingungen experimentell zu evaluieren.

Methodik: Nach Implementierung eines Planungsmoduls zur inversen Konstruktion des 3D Femurkopfes, der Hals- und Schaftachse entwickelten wir zwei verschiedene Navigationsansätze mit einerseits „traditionellem“ Vorgehen i.S. der konsekutiven Werkzeugkalibration (Nav1) und andererseits dem Einsatz einer Präzisions-6DOF-Justiervorrichtung um die OT-Korrekturwerte mittels eines intraoperativ konstruierten Schablonensystems zu übertragen (Nav2). Für die invitro Evaluation wurden komplexe 3D OT an 15 Sawbone-Femora durchgeführt (n=5 KT, n=5 Nav1, n=5 Nav2). Zur Messung der Genauigkeit wurden die Daten der virtuellen Planung mit den realen Ergebnissen nach OT mittels prä- und postoperativ hochaufgelösten CT-Daten verglichen.

Ergebnisse: Die mittlere Abweichung zwischen dem geplanten und dem realen Ergebnis für die Summe der 3 rotatorischen und 3 translatorischen DOF war für die KT-Gruppe mit 6,3° (± 4,4 SD) respektive 6mm (± 3,6 SD) signifikant (p 0.05) höher als für die Nav1-Gruppe mit 2,4° (± 2,5 SD) respektive 2,4mm (± 1,4 SD) und die Nav2-Gruppe mit 1,7° (± 1,1 SD) respektive 1,4mm (± 0,9 SD). Außerdem war die translatorische Korrektur von Nav2 signifikant präziser als von Nav1. Komplikationen i.S. einer Klingenperforation traten nur bei KT auf. Die OP-Zeit war in der Nav1-Gruppe signifikant um das 2-fache höher als für KT respektive das 1,5 fache als für Nav2.

Diskussion: Mit dem neuen Navigationsansatz mittels Justiervorrichtung (Nav2) konnte in der vorliegenden Studie gezeigt werden, dass gegenüber den beiden übrigen Verfahren (konventionell und Nav1) die höchsten Genauigkeitswerte erreicht werden konnten und sich andererseits mit diesem Navigationsverfahren – im Gegensatz zu Nav1 und auch analog anderer Erfahrungsberichte von Navigationsanwendungen – die OP-Zeit gegenüber der konventionellen OP-Technik nicht signifikant verlängert hat. Zusammenfassend ist somit ein neuer Navigationsansatz für Korrekturosteotomien entstanden, der – die klinische Bewährung vorausgesetzt – die Genauigkeit des Operationsergebnisses verbessert und die potenziellen Risiken von Komplikationen vermindert ohne die OP-Zeit signifikant zu verlängern.