Elektromagnetisches Tracking bei der minimalinvasiven Versorgung von Sakrumfrakturen mit perkutanen Iliosakralschrauben

Janssen, Maximilian; Schmitz-Rode, Thomas (Thesis advisor); Kuhl, Christiane (Thesis advisor)

Aachen (2021)
Doktorarbeit

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2021

Kurzfassung

"Elektromagnetisches Tracking bei der minimalinvasiven Versorgung von Sakrumfrakturen mit perkutanen Iliosakralschrauben" (von Maximilian Janssen) Zusammenfassung Hintergrund: Die Arbeit knüpft an die relativ junge Entwicklung in der Medizin an, moderne bildgebende Verfahren in Kombination mit computergestützten Navigationssystemen in verschiedensten Situationen erfolgreich einzusetzen. Verschiedene namhafte Autoren haben bereits aufgezeigt, wie vielseitig einsetzbar die elektromagnetische Navigation sein kann und geben Anlass zur weitergehenden wissenschaftlichen Auseinandersetzung. Methoden: Untersucht wurde die minimalinvasive Versorgung von doppelseitigen Sakrumfrakturen (Typ Denis I und II) mit perkutanen Iliosakralschrauben. An anthropomorphen Beckenmodellen in spezialangefertigter Halterung wurden hierbei vier verschiedene Techniken angewendet: Das elektromagnetische Tracking (EMT - Gruppe), die optische Navigation mittels präoperativem CT - Datensatz (OCT - Gruppe), die optische Navigation mittels intraoperativem 3D - Datensatz (O3D - Gruppe) und das navigationslose, konventionelle 2D - fluoroskopische Standartverfahren (Fluoro - Gruppe). Ergebnisse: Jede Gruppe enthielt 40 Schrauben. Es wurden also insgesamt 160 Schrauben platziert und ausgewertet. Die EMT - Gruppe erzielte signifikant (p<0,05) weniger Schraubenfehllagen als die Fluoro - Gruppe und die OCT - Gruppe. Die Ergebnisse der O3D - Gruppe und EMT - Gruppe waren indessen vergleichbar. Gleiches erwies sich für die benötigte Zeit der Schraubenplatzierung, auch hier waren die EMT - Gruppe und die O3D - Gruppe jeweils signifikant (p<0,05) schneller als die Vergleichsgruppen. Die EMT Gruppe zeigte zudem eine 100 %ige Reduktion zusätzlicher, intraoperativer Strahlenbelastung, sowie keine einzige, klinisch hochrelevante Drahtperforation und damit in beiden Aspekten signifikant (p< 0,001) bessere Ergebnisse als alle anderen Versuchsgruppen. Erkenntnis: Das elektromagnetische Tracking erweist sich in der gewählten Indikation als ein sicheres und durchführbares Verfahren signifikant höherer Präzision und Schnelligkeit als der aktuelle Standard. Optische Navigation mittels intraoperativem 3D - Datensatz kann vergleichbare Ergebnisse erzielen. Das elektromagnetische Tracking kann zu einer völligen Reduktion der zusätzlichen, intraoperativen Strahlenbelastung führen und kommt darüber hinaus ohne die gravierenden Nachteile der optischen Navigation aus (z.B. störanfällige Sichtlinie zwischen Kamera und Referenz am Patienten). Die optische Navigation mittels präoperativem CT- Datensatz bietet in dieser Untersuchung keinen Mehrwert. Weitergehende Studien zum elektromagnetischen Tracking, insbesondere im Hinblick seiner klinischen Anwendbarkeit, sowie die kritische Auseinandersetzung mit der Erweiterung seiner bisherigen Einsatzgebiete scheinen sinnvoll und durchaus zukunftsträchtig.