Computernavigation am Kniegelenk, was können wir erwarten?

Zusammenfassung

Navigationssysteme zur Operationsunterstützung im Bereich des Kniegelenkes haben sich in den letzten fünf Jahren im Operationssaal etabliert. Unter den zahlreichen verschiedenen Systemen konnten sich die bildfreien kinematischen Systeme durchsetzen. Die C-Arm-basierten Navigationssysteme sind den bildfreien Systemen nicht überlegen. Die CT-basierten Systeme sind bei vollständig destruierten Gelenken oder ausgeprägten kongenitalen oder posttraumatischen Deformitäten vorteilhaft. Die intraoperativ durchgeführte Iso-C^3D-Technik liefert Datensätze in CT-Qualität, ist aber aufgrund des kleinen Datenvolumens im Moment noch auf die Gelenkflächenrekonstruktion nach Frakturen beschränkt. Unbestritten ist mittlerweile die bildfreie Navigation zur Implantation einer Knieoberflächenprothese. Hier konnte die Streuung der mechanischen Beinachse vom Idealwert signifikant reduziert werden. Für die kniegelenksnahen Korrekturosteotomien gibt es Navigationsmodule, die kurz vor der Markteinführung stehen. Auf eine intraoperative Bildgebung kann bei diesen Modulen bisher noch nicht verzichtet werden, sie werden aber in Zukunft sicher bildfrei sein. Erste klinische Ergebnisse sind vielversprechend. Die Kreuzbandnavigation konnte sich bisher in der klinischen Routine aufgrund des erheblichen Zeitaufwandes nicht durchsetzen. Hier sind geeignete Module noch in der Entwicklung.

Abstract

Navigation systems for operative assistance in knee joint surgery have been established in the last 5 years. Among the large number of variable systems, the image-free kinematic systems have won widespread acceptance. The C-arm based systems are not superior to the image-free systems. The CT-based systems are advantageous in completely destroyed joints (with marked joint erosion) or advanced congenital or traumatic deformities. The intraoperatively-performed Iso-C^3D technique presents data sets in CT-quality, but because of its small data volume currently is limited to the reconstruction of articular surfaces following fractures. The use of image-free navigation in resurfacing knee arthroplasty is in the meantime beyond controversy whereby deviations in the mechanical axis from normal values can be significantly reduced. For high tibial osteotomies navigation mod-ules will be soon available for marketing. However, with these modules, intraoperative imaging is indispensable, but it will be image-free in the future. The early clinical results are promising. Cruciate ligament navigation is not yet a clinical standard be-cause of the considerable associated time expenditure. The appropriate modules are still under development.

Navigation - Knieprothese - Kreuzbandplastik - Korrekturosteotomie - Osteosynthese

navigation - knee prosthesis - cruciate ligament reconstruction - corrective osteotomy - osteosynthesis

Literatur

• 1 Delp S L, Stulberg S D, Davies B, Picard F, Leitner F. Computer assisted knee replacement.  Clin Orthop. 1998;  354 49-56
• 2 Ellermann A, Labs K, Bülow J U. Arthroskopischer VKB-Ersatz mit dem Navigationssystem NAVITRACK. In: Labs K, Zipple H (Hrsg). Stand und Perspektiven der Computer-assistierten Chirurgie. UNI-MED, Bremen, London, Boston 2002; 90
• 3 Euler E, Heining S, Riquarts C, Mutschler W. C-arm-based three-dimensional navigation: a preliminary feasibility study.  Comput Aided Surg. 2003;  8 35-41
• 4 Euler E, Heining S, Wirth S, Kotsianos D, Linsenmaier U, Pfeiffer K J, Mutschler W. 3D-C-Arm-Bildgebung.  Akt Traumatol. 2004;  33 183-190
• 5 Frank C B, Jackson D W. The science of reconstruction of the anterior cruciate ligament.  J Bone Joint Surg [Am]. 1997;  79 1556-1576
• 6 Gotzen L, Petermann J, Pashmineh-Azar A. Einsatz des CASPAR-Systems bei der Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes. In: Labs K, Zipple H (Hrsg). Stand und Perspektiven der Computer-assistierten Chirurgie. UNI-MED, Bremen, London, Boston 2002; 83
• 7 Hofstetter R, Slomczykowski M, Sati M, Nolte L P. Fluoroscopy as an imaging means for computer-assisted surgical navigation.  Comput Aided Surg. 1999;  4 65-76
• 8 Jeffery R S, Morris R W, Denham R A. Coronal alignment after total knee replacement.  J Bone Joint Surg [Br]. 1991;  73 709-714
• 9 Jenny J Y, Boeri C. Computer-assisted implantation of total knee prostheses: a case-control comparative study with classical instrumentation.  Comput Aided Surg. 2001;  6 217-220
• 10 Keppler P, Gebhard F, Grützner P A, Wang G, Zheng G, Hüfner T, Hankemeier S, Nolte L P. Computer aided high tibial open wedge osteotomy.  Injury. 2004;  35 (Suppl 1) S 78-78
• 11 Leitner F, Picard F, Minefelde R, Schulz H J, Clinquin P, Saragaglia D. Computer assisted knee surgical total replacement. In: Troccaz J, Grimson E, Mösges R (Hrsg). CVRMed - MRCAS. Springer, Berlin, Heidelberg, New York 1997; 630
• 12 Mielke R K, Clemens U, Jens J H, Kershally S. Navigation in der Knieendoprothetik - vorläufige klinische Erfahrungen und prospektiv vergleichende Studie gegenüber konventioneller Implantationstechnik.  Z Orthop Ihre Grenzgeb. 2001;  139 109-116
• 13 Paley D, Pfeil J. Prinzipien der kniegelenknahen Deformitätenkorrektur.  Orthopäde. 2000;  29 18-38
• 14 Picard F, DiGioia A M, Moody J, Martinek V, Fu F H, Rytel M, Nikou C, LaBarca R S, Jaramaz B. Accuracy in tunnel placement for ACL reconstruction. Comparison of traditional arthroscopic and computer-assisted navigation techniques.  Comput Aided Surg. 2001;  6 279-289
• 15 Picard F, Moody J, Jaramaz B, DiGioia A M, Nikou C, LaBarca R S. A classification proposal for computer-assisted knee systems. Proceedings 4th Annual North American Program on Computer Assisted Orthopaedic Surgery 2000; 89-90
• 16 Rand J A, Coventry M B. Ten-year evaluation of geometric total knee arthroplasty.  Clin Orthop. 1988;  232 168-173
• 17 Reed S C, Gollish J. The accuracy of femoral intramedullary guides in total knee arthroplasty.  J Arthroplasty. 1997;  12 677-682
• 18 Saragaglia D, Picard F, Chaussard C, Montbarbon E, Leitner F, Cinquin P. Mise en place des protheses totales du genou assistee par ordinateur: comparaison avec la technique conventionnelle.  Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot. 2001;  87 18-28
• 19 Sati M, de Guise J A, Drouin G. Computer assisted knee surgery: diagnostics and planning of knee surgery.  Comput Aided Surg. 1997;  2 108-123
• 20 Schultes G, Zimmermann V, Feichtinger M, Gaggl A, Karcher H. Removal of osteosynthesis material by minimally invasive surgery based on 3-dimensional computed tomography-guided navigation.  J Oral Maxillofac Surg. 2003;  61 401-405
• 21 Thoma W, Schreiber S, Hovy L. Computergestützte Implantatpositionierung in der Knieendoprothetik. Kinematische Analyse zur Optimierung der Operationstechnik.  Orthopäde. 2000;  29 614-626
• 22 Wimmer M A, Andriacchi T P. Tractive forces during rolling motion of the knee: implications for wear in total knee replacement.  J Biomech. 1997;  30 131-137