Neuartiges Diagnosesystem – Computerauge für Orthopäden

Hier ist die Wissenschaft gefragt, um mit immer präziseren Technologien Ärzte bei ihrer Arbeit zu unterstützen. Eine innovative Entwicklung für die Bewegungsanalyse stellen Fachleute vom Lehrstuhl für Mechanik und Robotik der Uni Duisburg-Essen (UDE) bei der 40. medica vor. Die internationale Medizin-Messe findet vom 19. bis zum 22. November in Düsseldorf statt.

Durch die Bewegungsanalyse lassen sich pathologische Bewegungsabläufe diagnostizieren und der Erfolg von Behandlungen kontrollieren. Am Gemeinschaftsstand des Landes Nordrhein-Westfalen (Halle 3, Stand D 91) wird das neuartige Diagnosesystem für Operations- und Rehabilitationsmaßnahmen präsentiert. Unter dem Namen „MobileBody“ wurde es gemeinsam mit der ITBB GmbH, einem aufstrebenden Biotechnik-Unternehmen, entwickelt. Es optimiert die derzeitigen Analysemethoden und erleichtert die Arbeit in der Praxis.

Um Störungen festzustellen, klebt man derzeit reflektierende Kugeln auf für die Bewegung relevanten Stellen am Körper. Diese so genannten Marker werden von Infrarotkameras verfolgt, während sich der Proband über eine Messstrecke bewegt. Dadurch können anschließend das Skelett und die Bewegungsabläufe rekonstruiert und ausgewertet werden. „Es gibt aber zwei Probleme an den derzeitig verfügbaren Softwares: Sie haben erstens nur ein Standard-Skelett, das an die Größe des jeweiligen Probanden angepasst wird und somit nicht die wirkliche Topologie des Patienten wiedergibt. Zweitens bestehen die Ergebnisse aus Plots und Grafiken, die für Ärzte meist nur schwer interpretierbar sind und ein großes Erfahrungswissen erfordern“, beschreibt Dipl.-Ing. Dominik Raab vom Lehrstuhl für Mechanik und Robotik die Tücken der Technik.

Deshalb kombinieren die Wissenschaftler um Prof. Dr. Andrés Kecskeméthy diese Analyse mit einer Magnetresonanztomographie (MRT) und Röntgenaufnahmen. Die Auswertung ist somit genauer und man kann am Ende das Original-Skelett des Probanden betrachten. Zudem werden die Ergebnisse verständlicher aufbereitet, angepasst an den klinischen Alltag. „Die nach medizinischen Kriterien ausgelegte Benutzeroberfläche liefert direkt verwertbare Aussagen. Ein Beispiel: Ein Trendelenburg genanntes medizinische Syndrom wird je nach Ausprägung bei einem Patienten mit Graden von 0 bis 3 bewertet (0=gut, 3=schlecht). Unsere Anwendung verarbeitet die Messergebnisse mit einem Algorithmus und am Ende geht eine von vier Lampen an (grün=0=gut, rot=3=schlecht). So muss der Arzt keine komplizierten Grafiken auswerten, sondern er kann das Ergebnis direkt ablesen“, erklärt Kecskeméthy.

Das neue System kommt derzeit bei Pilotprojekten in der medizinischen Forschung sowie der Industrie zum Einsatz. Auf der medica wird es dazu eine anschauliche PowerPoint-Präsentation geben. Zusätzlich kann ein Datenhelm aufgesetzt werden, der einen 3D-Film einer Bewegungsanalyse zeigt. „Dabei bewegt sich ein Skelettmännchen und man kann um es herumlaufen, es interaktiv von verschiedenen Blickwinkeln und im Detail betrachten. Ganz so, als ob man vor dem richtigen Patienten steht“, so Raab.

Termintipp: Vortrag von Prof. Dr.-Ing. Andrés Kecskeméthy auf der „Medica Vision“ am 22. November um 13.20 Uhr in Halle 3 Stand H 92 zum diesem Thema mit dem Titel „Ganganalyse und 3D-Visualisierung – Neue Wege in der Rehabilitationsplanung und -bewertung“.

Weitere Informationen:
Prof. Dr.-Ing. Andrés Kecskeméthy, E-Mail: andres.kecskemethy@uni-due.de;
Dipl.-Ing. Dominik Raab, Tel. 0203/379-3517, 0176/62086129, E-Mail: dominik.raab@uni-due.de