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Computergestützte femorale Korrekturosteotomien bei Kindern mit infantiler Zerebralparese

Projektleitung: Prof. Dr. med. T. Dreher

Kooperationen:
Universitätsklinikum Heidelberg: Klinik für Orthopädie, Sektion Kinderorthopädie

Förderer: Else-Kröner-Stiftung

Kurzbeschreibung:Umstellungsosteotomien des Femur-Knochens stellen Schlüsseleingriffe zur Behandlung von pathologischen Fehlstellungen des Bewegungsapparates  – vor allem Innenrotations- und Kauergang -  bei Kindern mit infantiler Zerebralparese (ICP) dar. Zu meist treten Innenrotationsgänge nicht gesondert, sondern in Kombination mit einem Kauergang bzw. Streckdefizit im Kniegelenk auf. Dies induziert neben der femoralen Derotationsosteotomie eine simultane Keilentnahme zur Korrektur des Streckdefizites – auch Extensionsosteotomie genannt. Postoperativ lässt sich häufig ein Korrekturverlust des intraoperativ gewählten Korrekturmaßes beobachten.
In diesem Projekt der Klinik für Orthopädie in Kooperation mit der Sektion Medizinische Informatik soll gezeigt werden, dass ein intraoperatives Monitoring für die Dosierung des Korrekturausmaßes notwendig ist, um signifikant verbesserte Therapieergebnisse zu erreichen. Hierfür kommt ein computerbasiertes System zur kontinuierlichen Echtzeitmessung des Korrekturausmaßes bei femoralen Derotationsosteotomien zum Einsatz, welches im Rahmen des Projektes Navi-DO entwickelt wurde.
Es werden Derotations- und Extensionsosteotomien – sowie Kombinationen beider Eingriffe – mittels einer Studie an Kunstknochen sowie im Rahmen einer klinischen Studie bei Kindern durchgeführt. Beide Studien werden von Seiten der Sektion technisch betreut. Darüber hinaus wird die methodische Weiterentwicklung des Trackingsystems zur Planung und navigierten Umsetzung von komplexen Korrekturosteotomien verfolgt. Ziel ist es den Eingriff präoperativ zu modellieren um anschließend die intraoperative Korrektur möglichst exakt umsetzen zu können.
Wesentliche innovative Merkmale des zu entwickelnden Systems sind:

  • Präoperative Planung und Simulation der knöchernen Umstellung an patientenspezifischen Modellen der unteren Extremitäten
  • Planungstransfer durch navigierbare Rekonstruktionsplattensysteme in Kombination mit Sägeschnittschablonen
  • Multi-Segment-Navigation für Umstellung am Femur- und Tibia-Knochen

 

Laufzeit: 2017-2019

MitarbeiterInnen des Instituts:
N. Hagen

 

Intraoperative Ansicht einer femoralen Korrekturosteotomie. An den eingebrachten K-Drähten sind die Sensoren des Trackingsystems fixiert, mit deren Hilfe das Korrekturausmaß kontinuierlich überwacht werden kann.