Klinoskop 4/2010 - Klinikum Chemnitz

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Kalibrierung vor der OP
Vor der Operation wird das System mit wenigen
Handgriffen kalibriert. Auf diese Weise
werden alle notwendigen geometrischen
Abmessungen „angelernt“. Dies erfolgt ganz
einfach vor der Operation, indem das System
mit dem Marknagel so verbunden wird,
wie es auch nach eingebrachtem Marknagel
verbunden sein wird. Spannt man nun
anstelle des Spiralbohrers einen Messstift
in das Bohrfutter und führt diesen in das
anzuvisierende Verriegelungsloch ein, so ist
die notwendige Bohrrichtung fixiert und wird
auf Knopfdruck zwischengespeichert. Diese
Kalibrierung ist unabhängig von der späteren
Lage des Beines, kann flexibel auf das
verwendete Implantat reagieren und schließt
Fehleinstellungen der geometrischen Daten
praktisch aus.
Abb. 2: Darstellung auf dem Zielmonitor
Grafik: Medizin & Service GmbH
Nur eine
Röntgenaufnahme
Allerdings beruht die Monitordarstellung
auf den Kalibrierdaten vor der Operation.
Unter realen Bedingungen verbiegt sich der
Marknagel beim Einbringen geringfügig.
Deshalb wird mit Hilfe einer einfach anzuschließenden
Justierhilfe und einer einzigen
Röntgenaufnahme eine Abweichung der
tatsächlichen Lage von der erwarteten Lage
erkannt und quantifiziert. Diese Korrektur
wird in die Software zur Berechnung der
räumlichen Lage von Bohrer und Marknagel
eingegeben, so dass die Zielführung auf dem
Monitor in der beschriebenen Weise erfolgen
kann. Weitere Röntgenaufnahmen sind nicht
notwendig, die bislang praktizierte wiederholende
röntgenologische Kontrolle entfällt.
Die Methode wird
schnell beherrscht
Der Messstift wird durch einen Spiralbohrer
ersetzt, und nun könnte zielführend gebohrt
werden. Sind beide Kameras aktiviert, kann
die Bohrung beginnen. Auf einem Zielmonitor
wird sowohl die Lage des Marknagels in der
senkrechten Draufsicht – also in der dem
Operateur bislang vertrauten Röntgenrichtung
– dargestellt als auch der Bohrer
angezeigt. In der Darstellung ist der Bohrer
als braune Linie und die Bohrerspitze
als roter Punkt dargestellt. Wenn sich der
rote Punkt exakt über dem Verriegelungsloch
befindet und die Linie nur noch als
Punkt erscheint, ist die Ausrichtung des
Bohrers gelungen. Es war während der
Forschungsarbeit immer wieder beeindruckend,
wie schnell selbst ungeübte
Personen die Handhabung der Bohrmaschine
zur Ausrichtung der Bohrrichtung
beherrschten.
Vorteile für den Operateur
Die optische Navigation mittels der Kamera-Marker-Module
hat gegenüber bekannten
Lösungen den wesentlichen Vorteil,
dass die Anordnung der Module die
gewohnten Prozessabläufe der Operation
nicht beeinträchtigen. Die angebrachten
Module stören weder die Handhabung der
Bohrmaschine noch den Arbeitsbereich
des Operateurs. Und selbst wenn eine unterstützende
Handbewegung des OP-Personals
zwischen die Kameras gelangt und
die Zielführung am Monitor unterbricht,
wird diese sofort wieder angezeigt, wenn
die Blickrichtungen der Kameras wieder
frei sind.
Diese neuartige Entwicklung eines einfachen
und sicheren Systems zur Bohrmaschinenpositionierung
und -führung unter
Kontrolle eines bildgebenden Verfahrens
für die distale Verrieglung weist die folgenden
Vorteile auf:
• Prozesssichere und genaue Erkennung
der Lage des Marknagels und seiner
Verriegelungsbohrung,
• Verminderung der Strahlenbelastung
für Patient und Operateur,
• Reduzierung der individuellen
menschlichen Einflüsse auf das
Operationsergebnis,
• Verkürzung der Operationsdauer
und Vermeidung von
Wiederholungsbohrungen.
Dr. Norman Bitterlich (Medizin & Service GmbH) bei
der Erprobung der distalen Verriegelung und weiteren
Tests unter realen Bedingungen des OP-Saals.
Tests mit Rinderknochen
Das neuartige, innovative distale Verriegelungsverfahren
wurde bereits unter
OP-Bedingungen an einem Rinderknochen
getestet und steht nun vor der Überführung
vom Demonstrator zu einem marktfähigen
Produkt. Hierfür wurden bereits Kontakte zu
Herstellern von Marknägeln geknüpft, die
dieses Verfahren als hoch interessant und
innovativ erachteten.
Dr. Jens Biedermann,
Dr. Norman Bitterlich
Medizin & Service GmbH
Dipl.-Ing (FH) Andreas Grundmann
Institut Chemnitzer Maschinen-
und Anlagenbau e. V.
Dr. med. Jens Wutzler
Klinik für Orthopädie, Unfall- und
Handchirurgie, Klinikum Chemnitz gGmbH