CAS-Tools

Essentielle Helfer bei Hüftoperationen

Jedes Jahr werden in Deutschland circa 170.000 künstliche Hüftgelenke eingesetzt. Wer angesichts dieser Zahl an schematische Routine eines Standardeingriffs denkt, liegt nur bedingt richtig. Der Einbau eines Gelenkimplantats ist nicht nur diffizile Millimeterarbeit, jeder individuelle Fall zeigt auch seine eigenen Herausforderungen, die prä-operativ meist nicht hinreichend genau darstellbar sind.


Beim Einsetzen künstlicher Gelenke kommt es darauf an, die Komponenten des Implantats präzise so einzufügen, dass das dabei entstehende Konstrukt nach dem Einheilungsprozess den hohen Belastungen standhält und eine gute Beweglichkeit erlaubt. Vor einem solchen Eingriff lassen sich aber selbst mit modernsten bildgebenden Verfahren nicht alle Parameter exakt bestimmen, die für eine spätere optimale Funktionalität des Kunstgelenks ausschlaggebend sind. Eine Schlüsselrolle übernehmen hier zunehmend CAS-Tools (Systeme für computergestützte Chirurgie), die dem Operationsteam wichtige Entscheidungshilfen liefern. Nachdem der Zugang zum Gelenk geschaffen ist, lassen sich mit ihnen die Gegebenheiten in situ schnell und präzise bestimmen. Im weiteren Verlauf des Eingriffs helfen sie dann, die Implantate und Instrumente optimal zu integrieren.

Ein solches System ist die Software ‚hip essential’ des Herstellers BrainLAB, das den Operateuren bei den wesentlichen Herausforderungen von Hüftoperationen assistiert. Die Informationen unterstützen den Chirurgen dabei, das Implantat so in die vorfindlichen anatomischen Gegebenheiten – wie die individuelle Ausrichtung der Hüftpfanne (Acetabulum) – einzufügen, dass eine möglichst gute postoperative Funktionalität realisiert werden kann.

Flexible Anpassung
Den Chirurgen stehen zahlreiche Hüftprothese-Modelle und mehrere Operationstechniken zur Auswahl. Dem trägt ‚hip essential’ durch die Option „implantatspezifischer Software” Rechnung. Auch speziell auf den von ihm gewünschten Zugang kann der behandelnde Arzt das System konfigurieren, das eine ganze Reihe von Hilfestellungen bietet: Es misst Koordinaten für die Positionierung des Pfannenimplantats aus und erstellt in Echtzeit ein virtuelles 3D-Modell, das beispielsweise die Beurteilung des Abdeckungsgrads der Pfanne erlaubt.

Es vermittelt wesentliche Daten für die Kontrolle der Beinlänge und der Lage des Hüftgelenks nach der Operation. Dabei lässt sich die Differenz von der errechneten Idealposition durch eine abweichende Länge des Implantats (Offset) bestimmen. Informationen über Beinlängen und Offsetkontrolle sind ohne das Verschrauben von Referenzsternen (Pins) im Oberschenkelknochen ermittelbar. Für die Referenzgeometrie ist lediglich eine Platte mit steriler Folie auf dem distalen Femur zu befestigen.
Egal, welcher operative Zugang zum Hüftgelenk gewählt wird, ‚hip essential’ kann daran angepasst werden. Die Softwareabläufe sind für den anterioren und posterioren Zugang sowie für verschiedene minimal-invasive OP-Techniken konfigurierbar. Insbesondere trägt es der Tatsache Rechnung, dass weltweit etwa 95 Prozent der Operateure den posterior-lateralen Zugang anwenden. Bei dieser Zugangsvariante befindet sich der Patient während des Eingriffs in Seitenlage. Zur Generierung der Landmarken im Becken, die als Referenzen für alle Winkelangaben im weiteren Verlauf der Operation dienen, muss bei vielen Navigationssoftware-Systemen der Patient zunächst in Rückenlage gebracht werden. Mithilfe der BrainLAB-Software lassen sich dagegen die Referenzebenen auch in der Seitenlage – also ohne umständliche Umlagerung des Patienten – definieren.

Stets im Bilde
Alternativ zur Landmarken-basierten Version lassen sich für die Registrierung wahlweise auch die gängigen bildgebenden Verfahren anwenden. Mit einem intra-operativen Röntgengerät (C-Bogen) kann der Arzt, nach Aufnahme weniger Bilder an definierten Bereichen, anhand eben dieser Bilder die auf intelligenten Algorithmen basierende Navigation durchführen. Die alternative Variante ist eine Computertomografie-basierte Navigation. Dabei werden präoperativ CT-Bilder erstellt. Der Operateur kann dann anhand der CT-Aufnahmen den Einbau des künstlichen Hüftgelenks navigieren. Über entsprechende Algorithmen lassen sich außerdem intra-operativ mit dem C-Bogen erstellte Bilder mit dem zuvor erstellten CT-Datensatz fusionieren und damit eventuelle Abweichungen ermitteln.

Speziell für den Hüftoberflächenersatz – eine technisch besonders anspruchsvolle Prozedur – steht ‚hip SR essential’ als zusätzliches Software-Werkzeug zur Verfügung. Mit dem System lässt sich die mit dieser Operationstechnik assoziierte Lernkurve erheblich reduzieren. Zugleich werden die größten Risiken minimiert, die in diesem Zusammenhang auftreten können, wie eine femorale Schenkelhalsfraktur und die seitliche Krümmung des Oberschenkelknochens (sog. Varusstellung).

Die navigierte Femurbohrführung ersetzt die konventionelle Instrumentierung und führt zu reproduzierbaren Resultaten. Durch eine optimale Positionierung wird das Risiko für Dislokationen und Materialabrieb reduziert.

Erhellendes Zubehör
Neben ‚hip essential’ gibt es vom gleichen Hersteller noch weitere Applikationen für die Planung und Durchführung von Eingriffen, etwa für die Knie-, Wirbelsäulen- und Neurochirurgie. In Ergänzung zu diesen Software-Systemen wurde kürzlich die mobile Hardware-Plattform ‚Vector Vision flex’ vorgestellt, die mit dem hochauflösenden Bildschirm ‚Digital Lightbox’ kombiniert wird. Die ‚Lightbox’ ist die digitale Version des klassischen Lichtkastens; der 30-Zoll-große Bildschirm ist mit Touchscreen-Steuerung für interaktive Bedienung ausgestattet.
Mit ‚Vector Vision flex’ lassen sich Planung und Navigation im OP-Saal miteinander verknüpfen. An diese Plattform kann das klinikeigene Archivierungs- und Kommunikationssystem PACS angebunden werden, so dass sich klinische Daten (Röntgenbilder, Laborwerte usw.) jederzeit schnell elektronisch übermitteln lassen.
-Dr. Helmut Bruckner
www.brainlab.com