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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

26. - 29.10.2010, Berlin

3D-Formanalyse am Becken – CT-basierte anatomische Studie für die Entwicklung präformierter Implantate zur Osteosynthese von Acetabulumfrakturen

Meeting Abstract

  • D. Maier - Universitätsklinikum Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • L. Kamer - AO Forschungsinstitut Davos, Human Morphology Services, Davos, Switzerland
  • H. Noser - AO Forschungsinstitut Davos, Human Morphology Services, Davos, Switzerland
  • A. Guth - Universitätsklinikum Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • N.P. Südkamp - Universitätsklinikum Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • W. Köstler - Universitätsklinikum Freiburg, Department Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 26.-29.10.2010. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2010. DocEF17-747

DOI: 10.3205/10dkou054, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou0546

Published: October 21, 2010

© 2010 Maier et al.
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Fragestellung: Die Osteosynthese von Acetabulumfrakturen erfordert häufig erweiterte Zugänge, die mit einer erhöhten perioperativen Komplikationsrate einhergehen. Operationsmorbidität und Komplikationsrate steigen vor allem bei älteren, adipösen und multimorbiden Patienten an. Die Verwendung anatomisch präformierter Implantate könnte mit einer Verkürzung der Operationsdauer, Reduktion des Zuganges, niedrigeren Komplikationsrate und höheren Qualität der Osteosynthese einhergehen. Wir führten eine CT-basierte anatomische Studie durch, die auf der Basis der 3D Formanalyse einer “region of interest“ (ROI) das Design einer anatomisch geformten Platte ermöglicht.

Methodik: Die Datengewinnung resultierte aus CT’s knöchern unversehrter Becken von 100 Patienten (50 Frauen, 50 Männer) kaukasischer Abstammung. Die untere Altergrenze lag bei 20 Jahren. Neben dem Geschlecht wurden Körpergröße und Körpergewicht erfasst. Die CT-Schichtdicke betrug 1,5 mm (Kernel 40). Die Daten aus dem Rohdatensatz (DICOM-Format) wurden in Amira“ (V. 5.2.1) ausgelesen. Nach halbautomatischer Segmentierung wurden 3D-Beckenmodelle erstellt. Als kleinste anatomisch definierte Region (SADA) wählten wir die Innenseite des Os coxae. In der SADA legte ein Experte eine ROI fest, die der optimalen Plattenlage einer über einen ilioinguinalen Zugang versorgten Acetabulumfraktur entspricht. Durch Verwendung eines triangulierten Netzgitters auf der Oberfläche der SADA konnte die Referenz-ROI auf alle anderen homolog Modelle übertragen werden. Somit lieferte jedes der 200 Hemipelvis-Modelle eine ROI. Aus allen ROI’s wurde eine mittlere Form berechnet. Die ROI’s wurden mittels Hauptkomponentenanalyse (Software Morphologika) statistisch analysiert. Hierfür kam eine Multivariantenanalyse zur Anwendung (p<0,05, 95% Konfidenzintervall).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Als Ergebnis der Formanalyse erhielten wir eine mittlere Form (sog. “mean shape“), die von den anderen Formen (ROI’s) umhüllt wurde (sog. “envelope“). Diese mittlere Form stellte die anatomische Region einer optimalen Plattenlage dar.

Die Hauptkomponentenanalyse ergab, dass die mittlere Form relevant beeinflusst wurde. Signifikanzen ergaben sich bezüglich der Parameter Beckengröße, Geschlecht und Krümmungsradius (p<0,05). Auf Grundlage der Hauptkomponentenanalyse empfiehlt sich die Entwicklung geschlechtsspezifischer Platten verschiedener Längen. Zusammenfassend ist es erstmals gelungen, eine 3D Formanalyse des Beckens unter Berücksichtigung von Größenunterschieden und Homologie durchzuführen. Basierend auf den Ergebnissen kann die definitive Platte nach operationstechnischen Kriterien entworfen werden. In weiteren Schritten wird die Passgenauigkeit der Platte virtuell und in vitro durch Implantattests überprüft.