Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nutzen von Individualschablonen in der orthopädischen Chirurgie

17.06.2010
Aachener Experten referieren bei internationaler CAOS-Konferenz in Paris

Bei operativen orthopädischen Eingriffen ist die geometrisch exakte Planung und Ausführung einer Operation am Knochen besonders wichtig: Für die Planung stehen dem Orthopäden insbesondere Röntgenprojektionsaufnahmen sowie computertomografische Schnittbilder zur Verfügung. Hilfestellungen während der OP bieten computergestützte Navigationssysteme oder der Einsatz von Robotern.

Diese Verfahren sind allerdings kostspielig und teilweise zeitaufwändig und mit zusätzlichen Belastungen für den Patienten - aufgrund langer Narkosedauer, Blutverlust oder häufiger Röntgenkontrollen während der Operation - verbunden. Dennoch haben sich insbesondere Navigationstechniken für einige chirurgische Anwendungen etabliert.

Bereits in den frühen 90er Jahren hat Univ.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Radermacher, Inhaber des Lehrstuhls für Medizintechnik im Helmholtz-Institut der RWTH Aachen, gemeinsam mit Professor Hans-Walter Staudte, ehemaliger Chefarzt der Orthopädischen Abteilung des Medizinischen Zentrums Marienhöhe, Würselen, das Prinzip der Individualschablonen entwickelt und in zahlreichen Laboruntersuchungen und klinischen Anwendungen erprobt.

Dennoch konnte sich die Methode der Individualschablone zunächst nicht in der orthopädischen Chirurgie durchsetzen. Grund dafür war, dass Informations- und Computertechnologie noch nicht wie heute als Werkzeug in der Medizin etabliert waren und von den Medizinern als alltägliches Hilfsmittel akzeptiert wurden. Außerdem war die Herstellung der Schablonen für medizintechnische Firmen vor 20 Jahren noch teuer und daher nicht sehr attraktiv, da für jeden Patienten individuell geplant und produziert werden muss. Dank moderner technischer Möglichkeiten einer effizienten Bild- und Planungs-Datenübermittlung sowie moderner Fertigungstechnologien zur Herstellung von Individualschablonen können jedoch heute Produktionszeiten, -kosten, und -aufwand maßgeblich reduziert werden, womit diese ursprünglich in Aachen entwickelte und patentierte Technik weltweit eine Renaissance erlebt.

Heute werden Individualschablonen in erster Linie bei OPs an Wirbelsäule, Hüfte und Knie aber auch im zahnmedizinischen Bereich und in der Kopfchirurgie eingesetzt. Sie sind eine preisgünstige Alternative und stellen außerdem keine großen technischen Anforderungen an den Arzt. Aus den individuellen Computertomographie-Bilddaten sowie Magnetresonanztomographiedaten des Patienten werden vor der Operation mit Hilfe eines Computers dreidimensionale Rekonstruktionen erstellt, an denen der Eingriff - beispielsweise eine Bohrung in den Knochen oder die exakte Position eines Knieimplantates - geplant wird. Die aus den Bildern ermittelte Knochenoberfläche, die bei jedem Patienten individuell ist, wird als virtuelle Abformung des Knochens berechnet. Die vor der Operation zum Beispiel aus Kunststoff gefertigte Individualschablone passt dann exakt in der geplanten Position auf den Knochen und gibt so die Planungsergebnisse während der OP wieder. Sie dient als Werkzeugführungshilfe und zeigt dem Operateur beispielsweise die genaue Bohrrichtung und

-tiefe im Knochen an. „Hierdurch wird intraoperativ eine geometrisch exakte Umsetzung der in der Operationsplanungsphase definierten Bearbeitungsschritte ohne zusätzlichen technischen Aufwand während der OP ermöglicht“, erklärt Radermacher. Mess- und Ausrichtungsarbeiten sowie Röntgenkontrollen während der Operationen können folglich minimiert werden. Eine Knieoperation mit Individualschablone dauert meist rund 20 bis 30 Minuten weniger als mit einem konventionellen Navigationssystem, so der Medizintechniker. Weitere Anwendungsgebiete sind beispielsweise Skoliosen der Wirbelsäule sowie Hüftschäden. Klinische Studien in diesem Bereich haben den Nutzen für den Patienten und das Operationsteam bereits Ende der 90er Jahre gezeigt: weniger Röntgenaufnahmen während der OP, geringerer Blutverlust und eine reduzierte OP- und Krankenhausaufenhaltsdauer, was wiederum geringere Kosten zur Folge hat.

In den vergangenen Jahren wurden Individualschablonen in der orthopädischen Chirurgie, der Neurochirurgie und im Dentalbereich - besonders in den USA - immer häufiger angewendet. Auch die SurgiTAIX AG, Aachen, ein Spin-Off-Unternehmen der RWTH, ist hier in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern aktiv. Auf Einladung der International Society for Computer Assisted Orthopaedic Surgery (CAOS) diskutieren Professor Radermacher und Professor Staudte gemeinsam mit anderen internationalen Experten aus Medizin, Forschung und medizintechnischen Unternehmen Anwendungsmöglichkeiten, Verfahren und Nutzen der Individualschablonen anlässlich der Jahrestagung CAOS 2010 im Palais des Congrès de Versailles in Paris.

Zusätzliche Infos erhalten Sie bei Univ.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Radermacher, Lehrstuhl für Medizintechnik, Helmholtz-Institut, Pauwelsstr. 20, Telefon 0241/ 80-23873, E-Mail: radermacher@hia.rwth-aachen.de, Internet: www.meditec.hia.rwth-aachen.de

Gabriele Renner

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.caos-international.org/2010/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz gegen Gastritis
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören
10.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie