Universitätsklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie

In der Universitätsklinik der Orthopädie im Pius Hospital Oldenburg wurde das robotisch-assistierte System für Knie-Endoprothesen etabliert. Mit dessen Hilfe sind unsere Spezialisten in der Lage die individuelle natürliche Anatomie der PatientInnen zu analysieren und somit das Implantat individuell auszurichten um die ursprüngliche gesunde Gelenksituation wiederherzustellen. All dies geschieht in Echtzeit während der Operation.

Wichtige Informationen in Echtzeit
Im Operationssaal wird mit Hilfe des robotischen Systems in Echtzeit ohne Röntgenstrahlen ein 3D-Modell des Kniegelenks der Patienten erstellt. Zusätzlich werden Informationen über die Bandspannung – insbesondere der Außenbänder des Kniegelenks – generiert. Mit Hilfe dieser Informationen können wir einen individuellen Operationsplan mit der bestmöglichen natürlichen Ausrichtung des Implantats für unsere PatientInnen erstellen. Somit sind wir in der Lage das Operationsergebnis mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit zu simulieren ohne bereits unwiderrufliche Operationsschritte am Knochen durchgeführt zu haben. Dadurch können wir das Komplikationsrisiko weiter senken und gewebeschonend vorgehen.

Abbildung:Intraoperatives Bedienfeld zur präzisen Implantatausrichtung. Die Knieprothese kann in Millimeterschritten 360° im Raum positioniert werden. Gleichzeitig wird das postoperative Ergebnis hinsichtlich der Beinachse und dem wichtigen Gelenkspiel simuliert.

Präzise Umsetzung
Mit Hilfe einer modernen Präzisionsfräse wird der operative Plan im Anschluss umgesetzt. Dabei wird der Chirurg oder die Chirurgin durch die robotische Technologie unterstützt. Die Fräse erlaubt nur den absolut notwendigen Knochen zu entfernen, um das Implantat exakt an der gewünschten Position befestigen zu können. Dadurch wird extrem gewebeschonend vorgegangen. Die gesamte Operationsdauer unterscheidet sich nicht von einer herkömmlichen Operationstechnik. Unsere SpezialistInnen können auf einen Erfahrungsschatz von über 1000 erfolgreichen robotisch-assistierten Operationen zurückblicken.

Abb.: Robotisch-kontrollierte Präzsisionsfräse. Diese arbeitet nur, wenn sie sich im Operationsgebiet befindet. Andernfalls stoppt sie sofort. Dadurch wird eine exakte Umsetzung des operativen Plans erreicht und umliegendes Gewebe geschont.

In seltenen Fällen kann die individuelle Biomechanik eines Gelenks - sei es Hüfte oder Knie – mit Hilfe von modernen Standardimplantaten, in Kombination mit Robotik im Bereich des Knies oder Navigation im Bereich der Hüfte, nicht bestmöglich wiederhergestellt werden. Dann können wir auf individuell angefertigte Sonderimplantate zurückgreifen. Diese ermöglichen uns spezielle knöcherne Fehlstellungen der Gelenke zu korrigieren und rekonstruieren, sodass der Weichteilapparat keiner unnötigen chirurgischen Behandlung ausgesetzt ist und die Verankerung im Knochen ein langanhaltendes Leben mit dem Implantat ermöglicht. Die Verwendung solcher Implantate für spezielle Fragestellungen führt zu einer verbesserten PatientInnenzufriedenheit sowie einer Reduktion von Folgeeingriffen. Als Basis für die Planung solcher Implantate ist die Anfertigung einer speziellen Computertomographie notwendig. Anhand dessen wird die Anatomie analysiert und das Individualimplantat geplant und hergestellt.

Abb.: Analyse der Anatomie sowie Planung der Ausrichtung und Form des speziell hergestellten Implantats.

Bestehen Abweichungen der Lastachse – wie z.B. starke O- und X-Beine - oder Drehfehler im Bereich der unteren Extremität, kann es zur Vermeidung von einem frühzeitigen Verschleiß oder sogar bei einem beginnenden Verschleiß eine Umstellungsosteotomie notwendig sein. Dabei werden die betreffenden Knochen durch einen kontrollierten Sägeschnitt mit einer anschließenden Korrektur und Stabilisierung in ihrer Ausrichtung verändert. Individuell mittels 3D Druck angefertigte Schnittschablonen (Abb. 4) stellen eine besondere Hilfe dar. Auf Basis einer präoperativ angefertigten speziellen CT-Bildgebung wird die jeweilige Anatomie der einzelnen PatientInnen analysiert und die notwendige Korrektur exakt berechnet. Durch die Schnittschablonen kann dann der präoperative Plan exakt in die Tat umgesetzt werden. Durch diese computer-assistierte Kontrolle können Fehler in der Achsausrichtung und der Plattenlage deutlich reduziert werden.

Abb.: Bild einer digitalen 3D Planung der schnittblockgesteuerten Umstellungsosteotomie im Bereich der proximalen Tibia zur Überprüfung der Lage des Schnittblockes und Osteotomieebene. Die vorgeplante Plattenposition und Schnittführung ermöglicht ein präzises und sicheres Arbeiten.

3D-gedruckte Sonderimplantate werden zunehmend bei aufwendigen Wechseloperationen an Hüfte und Knie von Totalendoprothesen eingesetzt. Diese Implantate werden speziell für den einzelnen Patienten entworfen und gedruckt, um eine perfekte Passform und eine optimale Funktion zu gewährleisten.

Eine aufwendige Wechseloperation an einer Hüfte oder einem Knie kann erforderlich werden, wenn eine Totalendoprothese aufgrund von Verschleiß, Lockerung, Infektion oder anderen Komplikationen ausgetauscht werden muss. In einigen Fällen kann die Anatomie des Patienten jedoch so komplex sein, dass eine Standardprothese nicht geeignet ist.

In diesen Fällen können 3D-gedruckte Sonderimplantate eine Lösung sein. Ein solches Implantat wird mithilfe von Computertomographie-Bildern des betroffenen Körperteils entworfen und mit Hilfe eines 3D-Druckers hergestellt. Dadurch kann eine perfekte Passform des Implantats erreicht werden, die den Patientenkomfort und die Beweglichkeit verbessert. Zusätzlich können 3D-gedruckte Sonderimplantate auch eine bessere Stabilität und Haltbarkeit bieten, da sie speziell für die anatomischen Bedingungen des Patienten entworfen wurden. Biomechanische Nachteile gegenüber Standardverfahren bestehen nicht.