Genauigkeit eines bildfreien Navigationssystemes für die

Einleitung

Lewinnek hat in klinischen und anatomischen Studiendie Komplikationsraten der Hüftgelenkendoprothetikmit der Pfannenausrichtung korreliert und die sogenann-te „safe zone“ der Pfannenimplantation mit einer Inklina-tionsstellung von 45 ± 10° und einer Anteversion von 15 ±10° definiert [13]. Eine ungenaue Pfannenimplantationaußerhalb dieser „safe zone“ schränkt den möglichen Be-wegungsumfang (range of motion) des künstlichen Hüft-gelenkes ein, kann durch unphysiologische Belastungenzu einem erhöhten Abrieb der Gleitflächen und zu einervorzeitigen aseptischen Prothesenlockerung führen so-wie eine erhöhte Luxationsgefahr bedingen [2, 11, 18].

Diese „safe zone“ der Pfannenposition wird jedoch beider konventionellen Operationstechnik auch von erfah-renen Operateuren in bis zu 78% der Hüftendoprothe-senimplantationen nicht erreicht [1, 5, 8]. WesentlicherGrund hierfür ist die fehlende Information des Opera-teurs über die tatsächliche und intraoperativ variableBeckenlage des Patienten. Die Orientierung bei ver-meintlich gerade liegenden Patienten ist intraoperativnur indirekt möglich, der individuelle LWS-Lordosie-rungsgrad und die eigentliche Beckeninklination oder -reklination bleiben dabei jedoch unberücksichtigt. Fürkonventionelle mechanische Ausrichthilfen, die sich amRaum oder an der vom Operateur vermutetenBeckenausrichtung orientieren und intraoperativ häufig

Biomedizinische Technik · Band 49 · Heft 9/2004

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Genauigkeit eines bildfreien Navigationssystems

Biomed. Technik, 49 (2004), 257-262

T. Kalteis1, J. Beckmann1, T. Herold2, S. Zysk3, H. Bäthis1, L. Perlick1, J. Grifka1

Genauigkeit eines bildfreien Navigationssystemes für die Hüftpfannenimplantation – eine anatomische Studie

Accuracy of an Image-free Cup Navigation System – an Anatomical Study

1 Orthopädische Klinik, Universität Regensburg2 Institut für Röntgendiagnostik, Universität Regensburg

3 Orthopädische Klinik, Ludwig-Maximilians-Universität München

Schlüsselwörter: Computer-assistierte Chirurgie, bildfreie Navigation,Hüfte, Endoprothetik, Hüfttotalendoprothese

Die Pfannenposition ist entscheidend für die Funktion einer Hüftge-lenktotalendoprothese. Allerdings kann bei konventionellen Operati-onsverfahren eine korrekte Pfannenposition aufgrund der fehlendenInformation über die Beckenstellung häufig nicht erreicht werden. FürCT-basierte und Fluoroskopie-gestützte Navigationsverfahren konnteeine signifikante Verbesserung der Implantationsgenauigkeit nachge-wiesen werden. Die Akzeptanz dieser Systeme ist jedoch aufgrundder zusätzlichen Strahlenbelastung, der hohen Kosten sowie des ver-mehrten Zeitaufwandes gering.In der vorliegenden anatomischen Studie wurde ein alternatives Navi-gationsverfahren, die bildfreie Navigation, hinsichtlich ihrer Genauig-keit untersucht. Das bildfreie Navigationssystem ist mit wenigen zu-sätzlichen Arbeitsschritten verbunden, führt zu keiner wesentlichenVerzögerung der Operation und benötigt keine zusätzliche Bildge-bung. An 10 Hüften humaner Leichen wurden Press-fit-Pfannen bildfrei na-vigiert implantiert und die Pfannenposition intraoperativ mit einem CT-basierten Navigationssystem sowie postoperativ im Becken-CT kon-trolliert. Mit einer durchschnittlichen Inklination von 44° (Spanne 40-48°, SABW 2,7°) und einer Anteversion von 18° (Spanne 12-24°,SABW 4,1°) lagen alle Pfannen im Bereich der angestrebten safe zo-ne. Die Genauigkeitsanalyse der bildfreien Navigationssoftware ergabim Vergleich zum CT-basierten Navigationssystem sowie zur posto-perativen Becken-CT eine nur geringe, für den klinischen Einsatz tole-rable Abweichung für die Pfanneninklination und –anteversion.Das getestete bildfreie Navigationssystem erscheint als eine in der kli-nischen Routine praktikable und zuverlässige Alternative für die com-puterunterstützte Implantation von Hüftgelenkspfannen.

Key words: Computer-assisted surgery – Image-free navigation – Hiparthroplasty – Hip endoprosthesis

The position of the acetabular cup is of decisive importance for thefunction of a total hip replacement (THR). Using the conventional sur-gical technique, correct placement of the cup often fails due to a lackof information about pelvic tilt. With CT-based and fluoroscopically-assisted navigation procedures the accuracy of implantation has be-en significantly improved. However, additional radiation exposure,high cost and the increased time requirement have hampered the ac-ceptance of these techniques. The present anatomical study evalua-tes the accuracy of an alternative procedure – image-free navigation.This method requires little extra effort, does not substantially delaysurgery, and needs no additional imaging.Press-fit cups were implanted in 10 human cadaveric hips with thehelp of the image-free navigation system, and the position of the cupswas checked intraoperatively with a CT-based navigation system andpostoperatively by computed tomography. All cups were implantedwithin the targeted safe zone with an average inclination of 44° (range40°-48°, SABW 2.7°) and an average anteversion of 18° (range 12-24°, SABW 4.1°). Analysis of accuracy of the image-free navigati-on software revealed only a small, clinically tolerable deviation in cupanteversion and cup inclination in comparison with the CT-based na-vigation system and the post operative CT scans. The evaluated ima-ge-free navigation system appears to be a practicable and reliable al-ternative to the computer-assisted implantation of acetabular cups intotal hip arthroplasty.

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als Implantationshilfe verwendet werden, konnten erheb-liche Ungenauigkeiten aufgezeigt werden [8].

Mit der computerassistierten Navigation steht demOperateur ein technisches Verfahren zur Verfügung, wel-ches die intraoperativen Ungenauigkeiten bei der Endo-prothesenimplantation entscheidend verringern kann.So konnten für die seit wenigen Jahren zur Verfügung ste-henden CT-basierten Navigationssysteme in zahlreichenStudien bereits signifikante Vorteile gegenüber der her-kömmlichen Operationstechnik nachgewiesen werden[4, 7, 10, 12]. Allerdings erfordern die CT-basierten Navi-gationssysteme obligat ein präoperatives Computertomo-gramm zur Operationsplanung und sind mit einer zusätz-lichen Strahlenbelastung der Patienten, mit einem höhe-ren prä- und intraoperativen Zeitaufwand und mit ver-mehrten Kosten verbunden. Aufgrund dieser Nachteilekonnten sich CT-basierte Navigationssysteme bislang inder klinischen Routine nicht durchsetzen. Für die breiteAnwendung eines Navigationssystemes in der Hüftendo-prothetik ist daher die Entwicklung und klinische Evalua-tion von bildfreien Navigationssystemen unumgänglich.Gegenüber bildfreien Navigationssystemen existiert je-doch eine gewisse Skepsis bezüglich der Genauigkeit beider Bestimmung der knöchernen Landmarken, derGrundlage für die Berechnung des virtuellen Koordina-tensystemes und somit für eine exakte navigationsunter-stütze Endoprothesenimplantation.

In der vorliegenden anatomischen Studie soll einebildfreie Prototypensoftware der Fa. BrainLAB hinsicht-lich ihrer Genauigkeit bei der Hüftpfannenimplantationüberprüft und mit den Ergebnissen der CT-basierten Na-vigation verglichen werden.

Material und Methode

Systembeschreibung

Die Operationen wurde mit der Prototypenversion desbildfreien VectorVision Navigationssystemes für die Pfan-nenimplantation (VectorVision ct-free hip 3.0, Fa. Brain-LAB, Heimstetten, Germany) durchgeführt, die intra-und postoperative Kontrolle mit dem klinisch bereits eta-blierten und CE-zertifizierten CT-basierten VectorVisionSystem (VectorVision hip 2.1 Software, Fa. BrainLAB,Heimstetten, Germany). Bei beiden handelt es sich umoptoelektronische Systeme, welche über eine Infrarotka-mera die Position des Beckens und des Femurs erfassen,an denen während der Operation temporäre Referenzba-sen angebracht werden. Ferner werden die Arbeitsinstru-mente referenziert, so dass deren räumliche Position imVerhältnis zu den Knochenstrukturen auf dem Monitorangezeigt werden kann. Die Bedienung des Systems er-folgt über einen steril abgedeckten und berührungsemp-findlichen Monitor. Fußschalter oder zusätzliche Kabel-verbindungen sind im Operationsbereich nicht erforder-lich. Wesentlicher Unterschied zwischen beiden Syste-men ist, dass bei der bildfreien Navigation die Berech-nung eines virtuellen 3D-Beckenmodelles alleine auf vomOperateur mit einem Referenzpointer intraoperativ ab-

gegriffenen Knochenstrukturen beruht (sog. surgeon-de-fined anatomy), wohingegen bei der CT-basierten Naviga-tion eine auf der präoperativen Computertomographiebasierende virtuelle Planung durch das Abgreifen von de-finierten Knochenpunkten (sog. matching) mit der rea-len Anatomie in Übereinstimmung gebracht wird.

Anterior-pelvic-plane Konzept

Grundlage der computerunterstützten Pfannenimplanta-tion ist die Reduktion der komplexen Beckenanatomieauf die anteriore Beckenebene entsprechend dem „ante-rior-pelvic-plane“ -Konzept nach Jaramaz et al. [10](Bild 1). Diese Bezugsebene, zu welcher die künstlicheGelenkpfanne ausgerichtet werden soll, wird durch 4 ana-tomische Landmarken, den Spinae iliacae anteriores su-periores und den Tubercula pubica, definiert und sollsich im Stehen beim Gesunden annähernd der Frontal-ebene angleichen [9]. Intraoperativ kann diese Ebene beicomputerunterstützten Operationsverfahren durch einper- oder transkutanes Abgreifen der aufgeführten Kno-chenpunkte mit einem referenzierten Pointer bestimmtund dem Navigationssystem aufgezeigt werden. Durchdie Festlegung dieser Bezugsebene wird die Pfannenposi-tionierung reproduzierbar und unabhängig von Patien-tenlagerung, Gelenkkontrakturen, LWS-Lordosierungund Beckenkippung.

Präoperative Becken-Computertomographie

Um einen intraoperativen Vergleich der mittels bildfreierNavigation erzielten Operationsergebnisse mit der CT-ba-sierten Software zu ermöglichen, wurden präoperativ vonallen Leichen Becken-Computertomographien (Soma-tom Sensation 16, Fa. Siemens, Erlangen, Germany) an-gefertigt, mit Hilfe der Planungssoftware die anteriorenBeckenebenen bestimmt und die angestrebten Pfannen-positionen geplant. Vor den Computertomographienwurden bei allen Präparaten perkutan über Stichinzisio-nen je eine Schraube im Bereich des rechten und linken


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Bild 1: Schematische Darstellung des „anterior-pelvic-plane“ Konzeptes.

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Beckenkammes sowie beidseits im Tuberculum pubicumangebracht (sog. fiducial landmarks), um ein exaktes„matching“ zwischen den CT-Planungen und den huma-nen Präparaten zu gewährleisten.

Operationstechnik

An 10 Hüften humaner Leichenpräparate (jeweils fünfrechte und linke Hüften) wurden mit Hilfe der VectorVi-sion ct-free hip 3.0 Software Pressfit-Pfannen (Typ Dural-oc, Fa. DePuy, Johnson&Johnson) implantiert. Dabei ent-sprach die Operationstechnik in der anatomischen Stu-die dem intraoperativen Vorgehen am Patienten.

Der operative Eingriff erfolgt in Rückenlage über ei-nen anterolateralen Standardzugang. Vor der Hüftkopf-resektion wird am distalen Femur eine Referenzbasis miteiner Schanz-Schraube fixiert und kinematisch mit einem

Rotationsalgorithmus das Drehzentrum des zu operieren-den Hüftgelenkes ermittelt. Nach der folgenden Hüft-kopfresektion und Darstellung der Hüftgelenkspfannewird eine weitere Referenzbasis mit einer Schanz-Schrau-be (4 mm Durchmesser) supraacetabular am Becken fi-xiert. Zur Bestimmung der anterioren Beckenebene wer-den beide Spinae anteriores superiores sowie die Tuber-cula pubica mit dem referenzierten Pointer abgegriffenund digitalisiert. Um die Größe und die Tiefe des Aceta-bulums zu bestimmen wird nachfolgend eine Punktwolke(100 Punkte) am Pfannenrand und auf der Facies lunatader Gelenkpfanne abgegriffen (Bild 2). Nach diesen Re-gistrierungsschritten kann von der Software ein virtuelles3D-Beckenmodell erstellt werden.

Für die Pfannenfräsung und die Prothesenimplantati-on werden präkalibrierte und referenzierte Instrumenteverwendet. Auf diese Weise erhält der Operateur bei dernavigationsunterstützten Operation während des Auffrä-sens des Pfannenlagers und der Pfannenimplantation ei-ne visualisierte Information über die Position der Instru-mente und des Implantates in Echtzeit (Bild 3). Das Navi-gationssystem stellt unter anderem die Inklinations- undAnteversionswinkel (auf Grundlage des APP-Konzeptes)sowie die Tiefe der Pfannenfräser bzw. der Pfannenim-plantate im knöchernen Acetabulum dar. Zur Dokumen-tation können die Daten zu jedem Operationszeitpunktmittels eines Bildschirmbildes abgespeichert werden.

Um eine Veränderung der Pfannenposition nach derImplantation und somit eine Verfälschung der Studiener-gebnisse zu verhindern, wurde jedes Implantat neben derpress-fit Verankerung zusätzlich mit einer Pfannendach-schraube fixiert. Die vom bildfreien Navigationssystemangezeigten Daten für die Pfannenposition wurden fürdie spätere Auswertung dokumentiert.

Intraoperative Kontrolle mit dem CT-basierten Navigationssystem

Um die Pfannenposition mit dem CT-basierten Systemkontrollieren zu können, wurde nach erfolgter Pfannen-implantation das Einschlaginstrumentarium aus der fi-xierten Pfanne ausgeschraubt, die bildfreie Software be-endet und die CT-basierte Navigationssoftware gestartet.Durch das Abgreifen der 4 am Becken fixierten Markern(„fiducials“) im Rahmen des Matching war ein exakterAbgleich des CT-Datensatzes mit der Patientenanatomiegewährleistet. Anschließend wurde das präkalibrierte undreferenzierte Einschlaginstrumentarium in die bereitsimplantierte Pfanne eingeschraubt und auf diese Weisedie Pfannenposition mit dem CT-basierten Navigationssy-stem erfasst. Wiederum wurden die angezeigten Inklinati-ons- und Anteversionwerte dokumentiert.

Postoperative CT-basierte Kontrolle

Postoperativ wurden von den operierten Leichen erneutBecken-Computertomographien angefertigt. Die Bildda-ten wurden auf die Workstation überspielt und verblindet


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Bild 2: Abgreifen einer Punktwolke im Acetabulum mit einem referenziertenPointer zur Bestimmung von Größe und Tiefe der knöchernen Pfanne.

Bild 3: Benutzerführung durch graphische und numerische Darstellung vonPfanneninklination und -anteversion sowie Pfannentiefe.

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mit dem CT-basierten Planungssystem analysiert. Hierfürwurden im CT-Datensatz zunächst die anteriore Beckene-benen bestimmt und anschließend virtuelle Pfannenüber die in den Schichtbildern sichtbaren, real implan-tierten Pfannen geplant (Bild 4). Auf diese Weise konn-ten die Inklinations- und Anteversionswinkel der implan-tierten Hüftpfannen mit der Planungssoftware abgelesenund mit den intraoperativen Daten verglichen werden.

Ergebnisse

Die computerunterstützte Pfannenimplantation mit derbildfreien VectorVision ct-free hip 3.0 Software konnte anallen anatomischen Präparaten ohne technische Proble-

me durchgeführt werden. Eine Lockerung oder eine Dys-funktion der Referenzbasen oder der referenzierten In-strumente konnte nicht festgestellt werden. Die knöcher-nen Landmarken konnten ohne Probleme und ohne zeit-lichen Verzug digitalisiert werden.

Die durchschnittliche Inklination bei den zehn im-plantierten Hüftpfannen betrug gemäß der intraoperati-ven Angaben des bildfreien Navigationssystemes 44°(Spanne 40-48°, SABW 2,7°), die durchschnittliche Ante-version 18° (Spanne 12-24°, SABW 4,1°). Die intraoperati-ve Genauigkeitsanalyse des bildfreien Navigationssyste-mes im Vergleich zur CT-basierten Software ergab einemediane Abweichung von –1,5° (Spanne -7 – 0°, SABW2,3°) für die Inklination und von -0,5° (Spanne -4 - +4°,SABW 2,6°) für die Anteversion. Zu der virtuellen Pfan-nenplanung in den postoperativen Becken-Computerto-mographien lag eine mediane Abweichung von -3,5°(Spanne -6 - -1°, SABW 1,8°) für die Inklination und von+1° (Spanne -4 - +3°, SABW 2,7°) für die Anteversion vor(Tabelle 1).

Keine Pfanne wurde außerhalb der „safe zone“ implan-tiert.

Diskussion

In Deutschland werden jährlich mehr als 150 000 Hüft-totalendoprothesen implantiert, in zunehmender Zahlauch bei jüngeren Patienten. Der Gewinn an Lebensqua-lität für den Patienten, der durch diese Operation ermög-licht wird, ist hoch und begründet die hohe Akzeptanz,aber auch die hohe Erwartungshaltung an die endopro-thetische Versorgung.

Angesichts der großen Anzahl von Eingriffen gewin-nen auch scheinbar seltene Komplikationen der Hüften-doprothetik, die auf eine fehlerhafte Prothesenpositio-nierung zurückgeführt werden, eine erhebliche Bedeu-tung. So ist eine Pfannenfehlpositionierung die häufigste


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Bild 4: Postoperative Kontrolle der Pfannenposition in der Planungssoftwaredurch exakte Überlagerung der real implantierten und im postoperativenBecken-CT abgebildeten Pfanne mit einer virtuellen Pfanne.

Tabelle 1: Kontrolle der mit dem bildfreien Navigationssystem erzielten Pfanneninklination und -anteversion mit dem CT-basierten System und der postopera-tiven Becken-Computertomographie

Meßwerte bei Messwerte bei Messwerte im bildfreier Navigation CT-basierte Navigation postoperativen Becken-CT

(kursiv: Abweichungen bei (kursiv: Abweichungen bei bildfreier Navigation) bildfreier Navigation)

Hüfte Inklination Anteversion Inklination Anteversion Inklination Anteversion

Nr. 1 42 12 44 -2 16 -4 44 -2 16 -4Nr. 2 46 15 47 -1 18 -3 47 -1 18 -3Nr. 3 45 20 50 -5 21 -1 49 -4 19 +1Nr. 4 44 19 51 -7 21 -2 50 -6 18 +1Nr. 5 44 15 45 -1 13 +2 48 -4 14 +1Nr. 6 48 24 49 -1 25 -1 49 -1 25 -1Nr. 7 40 21 42 -1 19 +2 43 -3 18 +3Nr. 8 45 19 49 -4 17 +2 49 -4 17 +2Nr. 9 40 21 40 0 21 0 42 -2 18 +3Nr. 10 41 12 45 -4 16 +4 47 -6 16 -4

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Ursache von postoperativen Luxationen der Hüfttotalen-doprothesen, für die eine Inzidenz von 1% bis nahezu10% beschrieben wird [3]. Des weiteren verringert eineungünstige Pfannenposition den Bewegungsumfang desKunstgelenkes und kann Ursache für einen vermehrtenAbrieb der Gleitpaarungen sein [2, 11]. Nur die Kombi-nation von bewährten Endoprothesenmodellen und ei-ner exakten Implantationstechnik gewährleistet guteLangzeitergebnisse mit einer 10 Jahres-Überlebensratevon mehr als 98% [14].

Wie bereits in zahlreichen Untersuchungen zur CT-ba-sierten Navigation in der Hüftendoprothetik belegt wer-den konnte, werden durch die computerassistierte Ope-ration eine von der Patientenlagerung unabhängige, si-chere Implantatpositionierung gewährleistet und grobePfannenfehlimplantationen außerhalb der angestrebtenSicherheitszone vermieden [4, 7, 10, 12]. Navigationsge-stützte Operationsverfahren können ferner auch in derHüftendoprothetik sichere minimal-invasive Operations-techniken ermöglichen, die eine geringere Traumatisie-rung der Patienten bedingen und möglicherweise eineverbesserte Frühmobilisierung erlauben [6].

Um die bereits aufgezeigten Nachteile der CT-basier-ten Navigation, die Strahlenbelastung, den hohen Zeit-aufwand und die zusätzlichen Kosten zu umgehen undein in der klinischen Routine praktikables Navigations-verfahren anzubieten, werden von verschiedenen Her-stellern CT-freie Navigationssysteme für die Hüftendo-prothetik entwickelt bzw. bereits angeboten. Dabei wirdgegenwärtig, abhängig von der Methode der Landmar-ken-Akquisition, zwischen bildfreien Systemen mit einer rei-nen „surgeon defined anatomy“ durch direkte perkutaneDigitalisierung oberflächlich gelegener Knochenpunkteund Fluoroskopie-gestützten (Hybrid-)Systemen unterschieden,bei welchen die virtuelle 3D-Rekonstruktion des Beckensdurch Bildwandleraufnahmen unterstützt wird.

Die Fluoroskopie-gestützten Verfahren erfordern die intrao-perative Anwendung eines Bildwandlers. Damit verbun-den ist eine intraoperativen Strahlenbelastung von Pati-ent und Operationspersonal, ferner die Notwendigkeit ei-ner zusätzlichen sterilen Abdeckung des Röntgengerätesund eine zeitliche Verzögerung des Operationsablaufes.Diese Nachteile dürften die die Akzeptanz eines fluoro-skopie-gestützten Systemes in der klinischen Routine,ähnlich wie bei CT-basierten Navigationssystemen, deut-lich verringern.

Bei bildfreien Navigationsverfahren hingegen sind prä-und intraoperativ keine zusätzlichen Röntgenverfahrennotwendig. Die in diesem Fall für die computerunter-stützte Pfannenimplantation im Vergleich zur herkömm-lichen Operation bedingten zusätzlichen Operations-schritte beschränken sich auf das Anbringen der Refe-renzbasen am Becken und am distalen Femur, dem per-kutanen Abgreifen der knöchernen Landmarken zur Be-stimmung der anterioren Beckenebene sowie dem Ab-nehmen einer Punktwolke im Acetabulum.

Voraussetzung für die klinische Anwendung von bild-freien Navigationssystemen am Patienten ist jedoch eineausreichende Genauigkeit der „surgeon defined ana-tomy“. Und gerade diese wird aufgrund der interindividu-

ell stark schwankenden Weichteilsituation mit mehr oderweniger ausgeprägter Bedeckung der knöchernen Land-marken, insbesondere der Tubercula pubica, häufig inFrage gestellt und zu große Abweichungen der virtuellenBeckenrekonstruktion von der eigentlichen knöchernenBeckenanatomie kritisiert.

Die Ergebnisse der vorliegenden anatomischen Studiemit einer durchschnittlichen Inklination von 44° (Span-ne 40-48°, SABW 2,7°) und einer durchschnittlichen An-teversion von 19° (Spanne 12-26°, SABW 4,4°) zeigen,dass auch mit Hilfe eines bildfreien Navigationssystemesdie Hüftpfannen sicher im Bereich der „safe zone“ im-plantiert werden können. Die Werte für Inklination undAnteversion der Hüftpfannen, für die Spanne und dieStandardabweichungen entsprechen bereits publiziertenStudien zu CT-basierten und fluoroskopie-gestützten Ver-fahren [1, 12, 19, 20]. Mit dem intraoperativen Vergleichder bildfreien zur CT-basierten Software konnte aufge-zeigt werden, dass zwischen beiden Systemen lediglich ei-ne mediane Abweichung von -1,5° (Spanne -7 – 0°) beider Inklination und von -0,5° (Spanne -4 – 4°) bei der An-teversion vorliegt.

In zahlreichen Untersuchungen konnte nachgewiesenwerden, dass die konventionelle Röntgendiagnostik keinausreichend zuverlässiges Verfahren ist, die Anteversionund Inklination von Pfannenimplantaten zu evaluieren.In Abhängigkeit von Einstellung des Zentralstrahles, La-gerung des Patienten, Beckenkippung und Implantatpo-sition ergeben sich Fehlerbreiten von mehr als 10° [15,16, 17]. Die Genauigkeitsanalyse eines Navigationssyste-mes für die Hüftendoprothetik durch die Positionsbe-stimmung der real implantierten Pfanne in den postope-rativen Becken-Computertomographien mit Hilfe derCT-basierten Planungssoftware ist daher gegenwärtig alsKontrollverfahren der Wahl anzusehen [1, 7]. In klini-schen Studien bestehen jedoch erhebliche ethische Kon-flikte aufgrund der zusätzlichen studienbedingten Strah-lenbelastung der Patienten.

In der vorliegenden anatomischen Untersuchung un-terstreichen die in den postoperativen Becken-Compu-tertomographien ermittelten Pfannenpositionen mit ei-ner medianen Abweichung von -3,5° (Spanne -6 bis -1°,SABW 1,8°) für die Inklination und von +1° (Spanne -4bis +3°, SABW 2,7°) für die Anteversion die ausreichendhohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit des getestetencomputerunterstützten Operationsverfahrens.

Auf Grundlage dieser anatomischen Studie wurde einekontrollierte, prospektive klinische Studie zur Evaluationdes bildfreien Navigationssystemes begonnen. Fernerwird das bildfreie Navigationssystem zur Hüftpfannenim-plantation gegenwärtig durch die Entwicklung eines Mo-dules zur bildfreien Schaftnavigation ergänzt.

Die bildfreie Navigation für die Hüftpfannenimplanta-tion erhöht zweifellos die Genauigkeit der Implantatposi-tionierung im Becken und kann dabei helfen, grobe Fehl-positionierungen außerhalb der safe zone zu vermeiden.Die bildfreie Navigation ist mit wenigen zusätzlichen chir-urgischen Arbeitsschritten verbunden, führt zu keinerwesentlichen zeitlichen Verzögerung der Operation undbenötigt keine zusätzliche prä- oder intraoperative Bild-


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gebung. Daher wird die Akzeptanz für die klinische (Rou-tine-) Anwendung deutlich höher sein, als bei CT-basier-ten oder Fluoroskopie-gestützten Navigationsverfahren.

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Korrespondenzanschrift:Dr. Thomas KalteisOrthopädische Universitätsklinik Regensburgim Bayerischen Rheuma- und Orthopädie-ZentrumgGmbH des BRKKaiser-Karl V.-Allee 3D-93077 Bad AbbachTel.: 09405 / 18-0Fax: 09405 / 18-2925E-Mail: [email protected]

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