Medtec 2015 Künstliche Hüftgelenke präzise anpassen

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Bekommt ein Patient eine neue Hüfte, wird diese bislang nur grob an die Beinlänge angepasst. Eine neuartige Messmethode und ein modulares Implantat erlauben es den Ärzten künftig, die Beinlänge nach der Operation exakt wieder in die ursprüngliche Länge zu bringen.

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Messsystem zum Ermitteln der Beinlänge
Messsystem zum Ermitteln der Beinlänge
(Bild: Fraunhofer IWU)

Künftig lässt sich die Beinlänge der Patienten deutlich genauer bestimmen. Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU haben gemeinsam mit ihren Projektpartnern eine neuartige Messmethode entwickelt. „Bei unserem Verfahren liegt der Fehler unter einem Zentimeter“, erläutert Dr. Ronny Grunert, Wissenschaftler am IWU. „Langfristig wollen wir ihn sogar auf fünf Millimeter reduzieren.“ Bisher messen die Ärzte die Beinlänge mit einem Maßband, wobei der Fehler bis zu zwei Zentimeter betragen kann.

Das Prinzip der neuen Methode: Der Arzt befestigt ein Kunststoffkästchen, in dem sich zwei LEDs befinden, auf dem Schienbein des liegenden Patienten. Nun fasst er das überstreckte Bein an der Ferse und bewegt es nach oben. Die Lichtpunkte durchlaufen aufgrund der Bewegung eine Kreisbahn, die eine etwa eineinhalb Meter seitlich vom Patienten stehende Kamera aufnimmt. Dies ist ähnlich wie bei einem Zirkel: Das Hüftgelenk, in dem das Bein »aufgehängt« ist, wäre die Nadel, die LEDs entsprächen dem Bleistift. Ändert sich der Abstand, da das Bein länger oder kürzer wird, ändert sich auch die Kreisbahn, die die LEDs ziehen. Diese Messung führt der Mediziner einmal direkt vor der Operation durch und ein zweites Mal, nachdem er das Implantat probeweise eingesetzt hat – das Kästchen verbleibt während der Operation am Bein. Eine Software vergleicht die beiden Kreisbahnen und stellt auf diese Weise fest, ob das Bein ebenso lang ist wie vor dem Eingriff. Falls erforderlich, passt der Arzt die künstliche Hüfte an. Einen Prototyp des Messsystems gibt es bereits, erste Tests in der Universitätsklinik Leipzig verliefen erfolgreich. Eine klinische Studie soll noch in diesem Jahr folgen, in etwa zwei Jahren könnte die Entwicklung auf den Markt kommen.

Auch die Hüftimplantate selbst haben die Forscher optimiert, ebenfalls Hand in Hand mit den beteiligten Projektpartnern aus Industrie, Klinik und Forschung. „Wir haben ein Implantat entwickelt, das individuell an den Patienten angepasst werden kann“, sagt Grunert. Der Clou dabei: Statt vorgefertigter Implantate in verschiedenen Größen setzen die Forscher auf ein Baukastensystem. Daraus kann der Arzt individuell für jeden Patienten den passenden Hüftschaft sowie den richtigen Gelenkhals auswählen. Über spezielle Schraubverbindungen fixiert der Mediziner die einzelnen Teile aneinander und setzt das Implantat probeweise ein. Nun misst er die Beinlänge und kann wenn nötig die Module des Implantats leicht wieder voneinander lösen, gegen passende austauschen oder sie entsprechend justieren. (qui)

Medtec 2015: Halle 7, Stand B04

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