CT-basierte 3D-Planung, Computernavigation und anschließende Migrationsanalyse in der Hüfttotalendoprothetik

Das Ziel dieser Studie ist die Evaluierung eines neuen Systems zur CT-basierten 3D-Planung, Navigation und anschließenden postoperativen Migrationsanalyse bei Patienten mit totaler Hüftendoprothetik (HTEP). Patienten (Alter 40-75 Jahre) mit Osteoarthritis, die für eine Operation geeignet sind, werden um Teilnahme gebeten, und die Prüfärzte planen, alle Patienten zwei Jahre nach der Operation zu beobachten.

Ziel der Hüft-TEP-Operation ist es, das natürliche Bewegungszentrum der Hüfte wiederherzustellen, mögliche Beinlängenunterschiede auszugleichen und die prothetische Platzierung zu optimieren, um das Risiko einer zukünftigen Luxation oder Lockerung zu verringern. Heutzutage wird vor der Operation in der Regel ein einfaches Röntgenbild angefertigt, um Größe und Position zu planen. Dies hat seine Grenzen, da der Chirurg die 3D-Position auf einem 2D-Bild nicht beurteilen kann. In dieser Studie verwenden die Forscher ein neues System zur Planung in 3D, basierend auf einem Niedrigdosis-CT-Scan und mit Hilfe von KI. Darüber hinaus erhält der Chirurg während der Operation Echtzeitinformationen über die Prothesenposition (als Navigation bezeichnet), nachdem der physische Patient einem virtuellen Patienten zugeordnet wurde. Die Hypothese ist, dass sich die prothetische Platzierung und Patientenzufriedenheit mit 3D-Planung und -Navigation verbessern, was zu einer anatomischeren Restauration führt, und dass postoperative Komplikationen wie Luxation und letztendlich Lockerung reduziert werden.

Die Teilnahme an dieser Studie beinhaltet die Durchführung eines CT-Scans vor der Operation (anstelle einer einfachen Röntgenaufnahme) und zur Validierung einen postoperativen CT-Scan. So können die Untersucher feststellen, ob die Planung und Navigation durch die postoperative Position bestätigt werden. Zusätzlich zur Planung und Navigation möchten die Forscher eine Methode zur Messung der Prothesenmigration nach der Operation implementieren. Heute erfolgt dies, indem während der Operation kleine Metallmarker (Tantal) in den Knochen implantiert werden und dann der Abstand zwischen Prothese und Markern im Laufe der Zeit in einer speziellen Software auf mehreren Röntgenbildern gemessen wird (diese Methode heißt RSA, Radiostereometric Analysis). Allerdings verfügen nur wenige Krankenhäuser über das Fachwissen oder die Ausrüstung, um diese Analysen durchzuführen, und es ist ein etwas mühsamer Prozess. Diese Studie wird ein neues Tool zur Durchführung einer äquivalenten Migrationsanalyse basierend auf CT-Scans evaluieren. Durch den Abgleich des postoperativen CT-Bildes mit nachfolgenden CT-Scans 3 Monate, 1 und 2 Jahre nach der Operation können die Untersucher sehen, wie stark sich die Prothese in Bezug auf den Knochen bewegt hat, und können hoffentlich eine zukünftige Lockerung vorhersehen. Die Hypothese lautet, dass die CT-Migrationsanalyse so genau und präzise sein wird wie der aktuelle Goldstandard (RSA). Bei einer Untergruppe der Patienten wird auch eine RSA durchgeführt, um einen direkten Vergleich zwischen den Systemen in Bezug auf die Migration zu ermöglichen.

Ein Übergang von einfachen Röntgenbildern zu Niedrigdosis-CT führt zu einer geringfügigen Erhöhung der Strahlendosis. Gleichzeitig bedeutet dies, dass eine viel genauere Bildgebung des Skeletts durchgeführt wird und somit eine verbesserte präoperative Planung und eine peroperative Navigation mit viel besser vorhersagbaren Ergebnissen erfolgen kann. Diese Studie wurde von der schwedischen Ethikkommission sowie dem örtlichen Strahlenausschuss genehmigt. Das Unternehmen Ortoma, das das Messsystem für Planung und Navigation (Ortoma Treatment Solution (OTS™)) liefert, hat die ISO13485-Zertifizierung und CE-Zertifizierung für alle Teile erhalten.