Spezielle Methoden & Implantate

Navigation / Computer Assistierte Chirurgie (CAS)

Die Navigation oder Computer Assistierte Chirurgie (CAS) hat sich in anderen Feldern der orthopädischen Chirurgie wie Wirbelsäulen-, Hüft- und Kniechirurgie als hilfreiches und exaktes Hilfsmittel gezeigt welches die Genauigkeit im Vergleich zur konventionellen BV-gestützten Technik erhöht. Für die Fußregion wurden verschiedene Systeme und Algorithmen auf Basis der BV-gestützten CAS entwickelt, da am Fuß die CT-gestützte CAS bereits in vitro nicht praktikabel war. Diese Systeme zeigten dann eine gute Genauigkeit bei der ersten klinischen Anwendung, waren aber noch sehr schwierig und umständlich in der Bedienung. So waren in diesem Anwendungsstadium nur Geräte mit kabelgebundenen Markern verfügbar, und für die Systembedienung waren 2 zusätzliche speziell ausgebildete Helfer nötig. Später wurden dann stabil funktionierende Systeme mit kabellosen Markern etabliert. Die navigierte Korrektur und auch die navigierte retrograde Anbohrung bei Osteochondrosis dissecans des Talus ist seit einigen Jahren bei uns im Routinegebrauch und zeigte überzeugende Ergebnisse hinsichtlich Anwendbarkeit, Genauigkeit und Behandlungsergebnis.

Navigation in unserem OP

Weitere Abbildungen und Videos

Weltweit erste navigierte retrograde Anbohrung einer Osteochondrosis dissecans (OCD) des Talus mit matchingfreier intraoperativer 3-D-Röntgenbildakquisitiion im Jahr 2004 durch den Prof. Martinus Richter. Das Navigationssystem der ersten Generation (Surgigate, Medivision, Oberdorf, Schweiz & Northern Digital Inc., Waterloo, Ontario, Kanada) beinhaltete kabelgebundene aktive Marker. Für die für die Systembedienung waren 2 zusätzliche speziell ausgebildete Helfer nötig.
Später wurden dann stabil funktionierenden System mit kabellosen Markern etabliert. Die navigierte Korrektur und auch die navigierte retrograde Anbohrung bei Osteochondrosis dissecans des Talus ist seit einigen Jahren beim bei uns im Routinegebrauch und zeigte überzeugende Ergebnis hinsichtlich Anwendbarkeit, Genauigkeit und Behandlungsergebnis.

Navigierte Korrekturarthrodese des unteren Sprunggelenks mit aktueller Technik (Navivision, Brainlab, Heimstetten in Kombination mit ARCADIS-3D, Siemens, München)

VIDEO >> Navigierte Korrekturarthrodese des unteren Sprunggelenks.

VIDEO >> Navigierte Korrekturarthrodese des oberen Sprunggelenks.

VIDEO >> Navigierte retrograde Anbohrung Osteochondrosis dissecans am Talus.

VIDEO >> Navigierte Plattfusskorrektur.

VIDEO >> Offizielles Lehrvideo der Firma Siemens zu intraoperativer 3D-Bildgebung (und Navigation) welches in unserer Klinik aufgenommen wurde.

Beim Vergleich von Korrekturarthrodesen an OSG und/oder Fuß mit und ohne Navigation im Rahmen einer Matched-pair-Studie waren navigierte Korrekturarthrodesen an OSG und Fuß schnellere und genauer und erreichten höhere Scores nach mindestens 2 Jahren als Korrekturarthrodesen ohne Navigation bei einer Einzelzenter Matched-pair Nachuntersuchungsstudie. Die Unterschiede zwischen Fällen mit Navigation und Fällen ohne Navigation waren bei dieser Studie für komplexeren Korrekturarthrodesen von OSG und Subtalargelenk größer als bei den isolierten Korrekturarthrodesen von OSG oder Subtalargelenk. Die Genauigkeitsunterschiede waren besonders deutlich bei Korrekturarthrodesen des Mittelfußes/Lisfrancgelenks, wobei offensichtlich die exakte Achsenausrichtung zwischen Talus und Metatarsale 1 ohne Navigation besonders schwierig zu sein scheinen. Die Ergebnisse insbesondere der navigierten Knieendoprothetik sind die navigierte OSG-Endoprothetik übertragbar und lassen eine hohe Genauigkeit mit Vermeidung von Ausreißern und eine optimierte Weichteilbalancierung erwarten. Da das Alignement bei der OSG-Endoprothetik noch wichtiger zu sein scheint als bei anderen Prothesen wird hier der Nutzen der Navigation noch höher sein. Es ist sogar zu erwarten, dass erst die Möglichkeit der Navigation der OSG-Endoprothese zum endgültigen Durchbruch verhelfen wird.

Für die Zukunft werden sicherlich noch eine deutlich verbesserte Bedienbarkeit und vor allem wesentlich geringere Gerätekosten erreicht. Vor allem ist aber eine Integration der präoperativen Diagnostik und Planung in ein integriertes Computersystem dringend notwendig [88]. Mit einem derartigen System könnten CT, Kernspintomographie, Pedographie zum prä-, intra- und postoperativen Zeitpunkt eingebunden und ausgewertet werden um eine noch bessere Hilfe für den Chirurgen zu gewährleisten [88]. Wichtige Schritte in diese Richtung ist das System DASH (Brainlab, Heimstetten) bei dem ein iPod touch bzw. iPhone (Apple, Cupertino, USA) bei der Knieendoprothetik präoperativ zur Analyse und Planung und intraoperativ als an den Schnittleeren montiertes Display dient [120]. Eine wesentlich bessere und einfachere Darstellung könnte aber durch eine holographische Darstellung erreicht werden die über dem Operationssitus schwebt (Abb. 5.1). Durch eine derartige Darstellung wäre für Operateur, Assistenten und Instrumenteur eine ergonomisch optimale Stellung erreicht. Eine weitere Entwicklungsmöglichkeit im Vergleich zur derzeitigen nur morphologisch d.h. knochpositionsbasierten Navigation stellt eine kraft- bzw. kraftverteilungsbasierte Navigation dar (Abb. 5.1). Dabei wird z.B. mittels intraoperativer Pedographie ein Finite Elemente-Modell generiert und die daraus berechnete aktuelle virtuelle Kraftverteilung mittels Hologramm dargestellt. Diese virtuelle Kraftverteilung kann dabei qualitativ und quantitativ mit einer "normalen" Kraftverteilung verglichen werden. Die Navigation wird sich in Zukunft im OP ebenso durchsetzen wie bereits jetzt im Verkehr.

Holographische virtuelle Darstellung der Knochenposition und Kraftverteilung über dem Operationssitus bei einer Korrekturarthrodese des Mittelfußes/ Lisfrancgelenks.