Evaluation eines 2-D-Fluoroskopie-basierten Navigationssystems zur Implantation der dynamischen Hüftschraube (DHS): eine experimentelle Studie

Zusammenfassung

Ziel: Die Osteosynthese der lateralen Schenkelhalsfraktur mit einer dynamischen Hüftschraube (DHS) ist ein standardisiertes Verfahren. Ziel dieser Studie war die Evaluation eines neuen computergestützten Fluoroskopie-basierten Planungs- und Navigationssystems mit neuartiger integrierter strahlungsfreier Röntgenbildvorschau (sog. „Zero-Dose C-Arm-Navigation”), das den Operateur bei der Implantation der DHS unterstützt. Material und Methoden: Von einem Operateur wurden in 24 intakte Kunstknochen 12 DHS navigiert und 12 DHS in konventioneller Technik implantiert. Beide Verfahren wurden je 6 × offen und 6 × geschlossen angewandt. Ergebnisse: Die Auswertung zeigte im Vergleich zum konventionellen Vorgehen eine signifikante Reduktion der Anzahl der Röntgenbilder mithilfe des Navigationsmoduls sowohl in der offen (–8,1 ± 0,5; p < 0,001) als auch in der geschlossen (–12,3 ± 3,7; p < 0,001) operierten Gruppe. An K-Draht-Bohrungen wurde in den beiden navigierten Gruppen bei jeder Durchführung jeweils nur 1 Versuch benötigt. Die konventionellen Versuchsreihen benötigten beide signifikant mehr Bohrungen (offen: + 1,3 ± 1,2; p < 0,05 – geschlossen: + 1,5 ± 1,2; p < 0,05). Bezüglich der Präzision ergaben sich keine signifikanten Unterschiede. Im Vergleich zur konventionellen Technik verlängerte sich die OP-Zeit signifikant in der offen navigiert operierten Gruppe (+ 14,6 ± 5,4 min; p < 0,001) als auch in der geschlossen navigiert operierten Gruppe (+ 13 ± 3 min; p < 0,001). Schlussfolgerung: Das computergestützte fluoroskopische Planungs- und Navigationssystem ermöglicht eine intraoperative Planung und sichere und reproduzierbare Umsetzung dieser Planung bei der Implantation der DHS. Vorteile sind die deutliche Reduktion der Strahlenbelastung und der Bohrungen bei gleich bleibender Präzision im Vergleich zum konventionellen Vorgehen. Kritisch ist der hohe Zeitaufwand zu werten, den es gilt, in weiterführenden Untersuchungen zu reduzieren.

Abstract

Purpose: Dynamic hip screw (DHS) insertion for the fixation of lateral femoral neck fractures is an accepted surgical treatment method. A computer-assisted planning and navigation system based on 2D fluoroscopy has been developed for guidewire insertion in order to perform screw placement. The image acquisition process was supported by a radiation-saving procedure called ”zero-dose C-arm navigation”. The aim of this study was to evaluate this new system. Materials and Methods: In the context of a sawbone study, we inserted dynamic hip screws. The procedure was performed under navigation control and in the conventional technique in 12 sawbones. Both procedures were performed in an open and closed technique. Results: The computer-assisted technique significantly reduced the number of intraoperative fluoroscopic images (open technique: –8.1 ± 0.5; p < 0.001 – closed technique: –12.3 ± 3.7; p < 0.001) and the number of guidewire passes (open technique: –1.3 ± 1.2; p < 0.05 – closed technique: –1.5 ± 1.2; p < 0,05). There was no difference with respect to precision in both groups. The operation time was significantly longer in the navigation-assisted groups (open technique: + 14.6 ± 5.4 min; p < 0.001 – closed technique: + 13 ± 3 min; p < 0.001). Conclusion: The addition of computer-assisted planning and surgical guidance supported by ”zero-dose C-arm navigation” may be useful for the fixation of lateral femoral neck fractures by the DHS as it reduces the amount of fluoroscopic images and requires fewer drill tracks. Further studies with the goal of reducing the operation time are necessary.

Key words

femur - extremities - percutaneous - experimental study - surgery - trauma

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