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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Roboterassistierte Frakturreposition von proximalen Femurfrakturen

Meeting Abstract

  • M. Oszwald - Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • R. Westphal - TU Braunschweig, Institut für Robotik und Prozessinformatik, Braunschweig, Germany
  • T. Gösling - Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • T. Hüfner - Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • F. M. Wahl - TU Braunschweig, Institut für Robotik und Prozessinformatik, Braunschweig, Germany
  • C. Krettek - Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocWI60-677

DOI: 10.3205/09dkou525, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou5259

Veröffentlicht: 15. Oktober 2009

© 2009 Oszwald et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Voraussetzung für die erfolgreiche Versorgung von proximalen Femurfrakturen durch DHS oder Gammanagel ist ein gutes Repositionsergebnis der Fragmente, also eine korrekte Stellung des Femurschaftes zur Schenkelhalsachse. In der konventionellen Methode, basierend auf 2D Bildgebung des Fluoroskopes treten vermehrt Achsabweichungen und Rotationsdifferenzen auf. Als Folge ist Osteosyntheseversagen, erschwerte Mobilisierung und in letzter Instanz eine Revisionsoperation zu nennen. Es stellte sich nun die Frage, ob mithilfe einer Roboterapplikation sich die Repositionsergebnisse für den Bereich der proximalen Femurfraktur verbessern ließen.

Methodik: Wir setzten eine speziell für die proximale Femurfraktur umprogrammierte Software zur Steuerung des Roboters ein. Diese verwendet ebenfalls Iso-C-3D Bilddaten und lokalisiert die Fragmente des Femurs über ein Navigationssystem. Der Roboter funguiert hier als Telemanipulator, d.h. es wird zur verbesserten Visualisierung ein 3D Oberflächenmodell der Fraktur generiert. Die Reposition wird semiautomatisch durch den Operateur über eine Force-Feedback-Joystick vorgenommen. Auftretende Kräfte durch Weichteilzug oder Fragmentkollision werden von einer Kraft-Moment-Sensorbuchse so an den Operateur zurückgemeldet. Insbesondere die Visualisierung der unterschiedlichen Frakturmorphologie der proximalen Femurfrakturen wurde in der Softwareoberfläche berücksichtigt. Versuche wurden an 20 humanen exponierten Femurknochen durchgeführt. Der unfrakturierte Knochen wurde zunächst mit 2 DRBs versehen. Die relative Position der DRBs zueinander wurde als Referenzposition zur Quantifizierung späterer Repositionsresultate gespeichert. Dann erst wurde der Knochen frakturiert und die roboterassistierte Reposition eingeleitet. Ein spezieller Scan und Repositionsablauf wurde erarbeitet.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Der axiale Rotationsfehler betrug im Mittel 1,78°±1,10°. Varus-/Valgusabweichungen betrugen 1,37°±0,78°. Die translatorische Deviation betrug in der Längsache 0,92 mm±0,44 mm und in der Horizontalebene im Mittel 1,16 mm±0,80 mm. Es konnte gezeigt werden, dass eine sehr präzise Fragmentreposition durchgeführt werden konnte. Der Einsatz der Roboterapplikation kann die Präzision der Fragmentreposition also steigern und die Inzidenz von Achsabweichungen und Rotationsfehlern potenziell senken. Der Roboter könnte anstelle eines Extensionstisches eingesetzt werden. Eine weitere Evaluation und Entwicklung bietet sich an.