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Soft-tissue balancing in der 3D Knie-TEP-Planung durch volumetrische Weichteilmodellierung
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Published: | October 19, 2004 |
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Fragestellung
Ziel der Entwicklungsarbeit war eine möglichst genaue Simulation des biomechanischen Ergebnisses CT-basierter Knie-TEP-Planung unter Berücksichtigung funktioneller Änderungen des Seitenbandapparates.
Methoden
Auf der Grundlage des OP-Planungssystems DISOS-TKR wurde eine modellbasierte Planungsumgebung entwickelt, die unter Zusammenführung dreidimensionaler Daten der Prothesengeometrie mit dem aus CT-Daten rekonstruierten 3D-Knochenmodell eine adaptive Modellierung der Seitenbandstrukturen durch bis zu 10 000 Masse-Feder-Elemente ermöglicht. Die Validierung erfolgte durch Implantation am anatomischen Präparat und CT.
Ergebnisse
Die Ermittlung der individuellen Bandansätze erfolgt auf der Grundlage statistischer Daten, obliegt aber letztlich der Verifikation durch den Benutzer. Der Bandverlauf wird unter Berücksichtigung der individuellen Knochenstruktur sowie der jeweiligen Implantatgröße und -lage für jede Gelenkstellung automatisch berechnet. In der dynamischen Simulation können unterschiedliche Parameter des Gelenkersatzes aufeinander abgestimmt werden. Das Verfahren hielt der Überprüfung des postoperativen Resultats nach präziser Übertragung des Planungsergebnisses mittels Individualschablonen stand.
Schlussfolgerungen
Dem Operateur wird es ermöglicht, virtuell konsekutive Längenänderungen der Seitenbänder in Extension und Flexion zu quantifizieren und präoperativ die optimale Position und Dimension der Implantate unter Vermeidung funktioneller Defizite zu bestimmen.