Intraoperative 3D-Bildgebung – präziser operieren, weniger revidieren

03.06.2019

Die intraoperative 3D-Bildgebung trägt bei unfallchirurgischen und orthopädischen Operationen dazu bei, Implantate und Schrauben genauer zu platzieren, Knochenfragmente optimal zu repositionieren sowie Komplikationen und kostenträchtige Revisionseingriffe zu vermeiden. Je nach Bedarf kann die 3D-Bildgebung in der Orthopädie und Traumatologie mit mobilen C-Bögen oder auch mit robotergestützten Systemen erfolgen.

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Fotos: Gordon Welters

Warum intraoperative Bildgebung in der Orthopädie und Traumatologie? Für Dr. med. Jochen Franke ist das überhaupt keine Frage: „Nur durch eine intraoperative Bildgebung haben wir die Möglichkeit, noch während der Operation die Position von Knochenfragmenten oder die Platzierung von Schrauben und anderen Implantaten zu korrigieren“, so der Leiter der Sektion Akuttraumatologie an der BG Klinik Ludwigshafen während eines Fachsymposiums beim Deutschen Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie in Berlin. Sein Kollege PD Dr. med. Peter Richter von der Klinik für Unfallchirurgie am Universitätsklinikum Ulm sieht das ähnlich: „Vor allem vermeide ich Zweiteingriffe, die mit erheblichen Komplikationen verbunden sein können, etwa Infektionen oder Beschädigung anderer Strukturen. Das ist für mich der Kernvorteil.“

Durch intraoperative 3D-Bildgebung kann der Arzt Fehlplatzierungen von Implantaten oder Knochenfragmenten deutlich zuverlässiger erkennen.
Dr. med. Jochen Franke, Leiter der Sektion Akuttraumatologie an der BG Klinik Ludwigshafen

Im Vergleich zu der in den meisten Operationssälen vorhandenen 2D-Fluoroskopie könne der Arzt durch intraoperative 3D-Bildgebung Fehlplatzierungen von Implantaten oder Knochenfragmenten deutlich zuverlässiger erkennen, so Franke. Er illustrierte das unter anderem am Beispiel einer hohen Wadenbeinfraktur mit Ruptur der Syndesmose, also des Bandapparats zwischen Schien- und Wadenbein: „Bei jedem vierten dieser Patienten stimmt die Einstellung der Knochenfragmente beim ersten Mal nicht, und das ist in der 2D-Bildgebung sehr oft nicht zu erkennen.“ In Ludwigshafen werden die Knochenfragmente bei diesen Patienten deswegen zunächst mit einem Kirschnerdraht temporär fixiert und das Repositionsergebnis dann per intraoperativer 3D-Bildgebung kontrolliert. Erst wenn sich hier zeigt, dass alles seine anatomische Richtigkeit hat, werden die Schrauben platziert. „Das muss dann später auch nicht noch mal kontrolliert werden. Wir sparen uns die postoperative CT-Bildgebung und reduzieren damit teilweise sogar die Strahlendosis“, so Franke.
Beispiele wie dieses gibt es zahlreiche: Auch Patienten mit Frakturen der Wirbelsäule oder des Beckens und Patienten mit Wirbelsäulentumoren profitieren stark von einer intraoperativen 3D-Bildgebung. Durchbricht beispielsweise bei Patienten mit Verletzungen der oberen Halswirbelsäule eine im Wirbelköper platzierte Schraube versehentlich den Kanal der Vertebralarterie, dann kann das für den Patienten lebensgefährlich sein. „Mit einem modernen 3D-C-Bogen sehe ich sofort, ob die Schraube gut liegt und kann dann abends viel besser schlafen“, so Franke.

Intraoperative Bildgebung in der Orthopädie und Traumatologie? Keine Frage, sagt PD Dr. med. Peter Richter.
Intraoperative Bildgebung in der Orthopädie und Traumatologie? Keine Frage, sagt PD Dr. med. Peter Richter von der Klinik für Unfallchirurgie am Universitätsklinikum Ulm.

Am Universitätsklinikum Ulm sind Wirbelsäule und Becken die Haupteinsatzgebiete der intraoperativen 3D-Bildgebung mit einem robotergestützen C-Bogen in der Orthopädie und Unfallchirurgie. Aber auch darüber hinaus gibt es immer mehr Einsatzgebiete: „Wir arbeiten bei allen Sprunggelenksfrakturen mit 3D und seit Kurzem auch bei Patienten, die wegen Osteoidosteomen an schwer zugänglichen Stellen eine Thermoablation benötigen. Je mehr wir mit der 3D-Bildgebung arbeiten und je besser die Geräte werden, desto mehr Patienten finden wir, die daraus großen Nutzen ziehen“, so Richter.
Wie groß dieser Nutzen ist, das hat mittlerweile eine ganze Reihe von klinischen Studien und Patientenserien gezeigt, an denen auch deutsche Traumatologen maßgeblich beteiligt waren. So führte die intraoperative 3D-Bildgebung im Bereich Akuttraumatologie über ein breites Spektrum an Frakturtypen hinweg bei rund jedem fünften Patienten dazu, dass die Platzierung von Knochenfragmenten oder Implantaten intraoperativ optimiert wurde.[1] Bei Verletzungen der Syndesmose am Unterschenkel lag diese Quote in einer von Franke publizierten Patientenserie bei knapp einem Drittel[2], bei Patienten mit Fersenbeinfrakturen sogar bei 40 Prozent[3].
Auch im Bereich der Becken- und Wirbelsäulenchirurgie gibt es klare Daten. So war die mittlere Frakturspaltbreite postoperativ bei Frakturen der Hüftpfanne signifikant geringer, wenn intraoperative 3D-Bildgebung genutzt wurde.[4] „Gleichzeitig war beim intraoperativen 3D-Scan im Vergleich zum postoperativen CT auch die Strahlenbelastung niedriger“, so Richter. Eine weitere aktuelle Studie hat sich mit Patienten beschäftigt, bei denen Wirbelkörper erschraubt werden mussten. Bei jeder zehnten Schraube zeigte sich in der 3D-Bild gebung eine schwere Fehllage. Bei den meisten dieser Patienten wurde das umgehend korrigiert und so eine Zweitoperation vermieden.[5]

Technisch gibt es für die intraoperative 3D-Bildgebung verschiedene Möglichkeiten. Während die Traumatologen der BG Klinik Ludwigshafen in erster Linie auf mobile 3D-C-Bögen setzen, kommt am Universitätsklinikum Ulm – neben mehreren mobilen 3D-C-Bögen – auch ein robotischer bodenfixierter C-Bogen zum Einsatz, der 3D-Bilder in CT-ähnlicher Qualität produziert.

Welches System für ein Krankenhaus geeigneter ist oder ob es Sinn macht, sowohl ein robotergestütztes System als auch mobile 3D-C-Bögen im Bereich Orthopädie/Unfallchirurgie zu nutzen, lasse sich nicht pauschal sagen, betonen Franke und Richter. Die Antwort hänge stark von den individuellen Einsatzszenarien und auch von den über die Orthopädie/Unfallchirurgie hinausgehenden operativen Schwerpunkten der jeweiligen Einrichtung ab.

„Unser Schwerpunkt sind traumatologische Eingriffe und Tumoroperationen an Wirbelsäule und Becken. Dafür brauchen wir große Bildausschnitte und teilweise hohe Strahlendosen“, erläuterte Richter. Hier stoßen mobile C-Bögen irgendwann an Grenzen. Spätestens wenn, wie bei Tumoroperationen, auch Gefäßdarstellungen oder Niedrigkontrastauflösung in 3D nötig werden, wird das Angiographiesystem zur besseren Wahl.

Am Universitätsklinikum Ulm kam noch hinzu, dass außer den Orthopäden/Traumatologen auch die Gefäßchirurgen und die Neurochirurgen ein leistungsfähiges 3D-System benötigten. Im Durchschnitt nutzen die Orthopäden/Unfallchirurgen das Gerät jetzt zwei Tage pro Woche, die Gefäßchirurgen zwei weitere Tage und die Neurochirurgen einen Tag. „Dass wir unser System auch für die Gefäßeingriffe nutzen können, war bei der Anschaffung ein wichtiger Faktor. So konnten wir die Kosten teilen und verhindern, dass der Saal zu oft leer steht“, so Richter.

Kontrastmitteldarstellungen von Blutgefäßen sind mit mobilen C-Bögen zwar nur in 2D möglich, dafür sind sie sehr flexibel: „Ein mobiler C-Bogen lässt sich einfach rüberschieben, wenn der Kollege im Nachbarraum ihn braucht. Diese Geräte verursachen viel weniger Platzprobleme, das ist schon ein großer Vorteil“, so Richter. Auch deswegen setzen die Orthopäden/Traumatologen in Ulm neben dem robotergestützten System auch noch mehrere mobile 3D-C-Bögen ein: „An großen Einrichtungen wie unserer ergänzt sich das sehr gut. Bei reinen Sprunggelenksfrakturen reicht der mobile 2D/3D-C-Bogen völlig. Wenn wir am Becken operieren und ein stärkeres System brauchen, gehen wir zum robotischen System“, so Richter.

In Ludwigshafen ist die Situation eine andere. Dort gibt es gar keine Gefäßinterventionen und entsprechend wurde auf die Anschaffung eines Angiographiesystems verzichtet. In den allermeisten Fällen erfolgt die 3D Bildgebung mit einem mobilen C-Bogen. Reicht das nicht, kommt ein intraoperatives CT zum Einsatz. Das werde dank der modernen Systeme aber immer seltener, so Franke: „Der mobile 3D C-Bogen erreicht in vielen Fällen eine Bildqualität, die der eines einfachen CTs entspricht, sodass wir auch bei Eingriffen an Wirbelsäule oder Becken häufig auf das intraoperative CT verzichten können. Auch adipöse Patienten können wir damit exzellent untersuchen.“

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Philipp Grätzel von Grätz arbeitet als unabhängiger Journalist und Redakteur für medizinische Themen und Technikthemen in Berlin. Er schreibt in deutscher und englischer Sprache für verschiedene Veröffentlichungen in den Bereichen Gesundheitswesen und Technologie in Europa und den USA.