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Computerassistierte Verschraubung des hinteren Beckenrings

Systematischer Vergleich verschiedener Navigationsverfahren am Kadaverpräparat

Computer-assisted screw placement into the posterior pelvic ring

Assessment of different navigated procedures in a cadaver trial

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Zusammenfassung

Fragestellung

Computerassistierte Verfahren sind in der Traumatologie von zunehmender Bedeutung. Als eine sinnvolle Indikation hat sich die iliosakrale Schraubeninsertion erwiesen, wobei bislang keine systematischen Untersuchungen dazu vorliegen, mit welchem Navigationsverfahren die besten Ergebnisse erzielt werden können. In einer experimentellen Untersuchung sollte die Praktikabilität eines für die Beckenchirurgie zugelassenen 3D-Bildwandlers für diese Indikation geprüft und mit bereits etablierten Navigationsverfahren verglichen werden.

Material und Methoden

Die Versuche wurden an 20 fixierten Humankadavern vorgenommen. Zur Durchführung der navigierten Prozedur wurde ein aktives optoelektronisches System verwendet. Die Verschraubung erfolgte perkutan in Rückenlage mit durchbohrten Spongiosaschrauben, wobei 4 Behandlungsgruppen gebildet wurden. Die postoperative Schnittbildgebung erfolgte mittels fluoroskopischem 3D-Scan und MSCT. Zielparameter der Untersuchung waren neben der Praktikabilität und Präzision der Verfahren die durchschnittliche Operations- und Durchleuchtungszeit pro instrumentierter Schraube.

Ergebnisse

Alle navigierten Verfahren führten im Vergleich zur konventionellen Technik zu einer Verlängerung der Operationszeit (2D: p<0,001, 3D: p>0,05, CT: p<0,001). Gleichzeitig wurde die intraoperative Durchleuchtungszeit bei Anwendung aller navigierten Verfahren signifikant gesenkt (p<0,001). Die Fehlplatzierungsrate betrug bei der konventionellen und der 2D-fluoroskopisch navigierten Verschraubung jeweils 20%, die Verfahren mit dreidimensionaler (3D-)Bilddarstellung blieben jeweils ohne Implantatfehllagen (p>0,05). Die CT-Navigation erwies sich für die untersuchte Indikation aufgrund des störanfälligen Registrierungsvorgangs und der häufig unzureichenden Matchingpräzision allerdings nur als bedingt geeignet.

Schlussfolgerungen

Unsere Daten zeigen, dass die fluoroskopisch navigierte Verschraubung des hinteren Beckenrings gegenüber der CT-Navigation hinsichtlich Praktikabilität und logistischem Aufwand eindeutige Vorteile aufweist. Beide bildwandlergestützten Navigationsverfahren senken darüber hinaus die intraoperative Strahlenbelastung im Vergleich zur konventionellen Technik. Eine verbesserte Präzision der Schraubenplatzierung kann eher durch Verwendung eines 3D-Bildwandlers erreicht werden, mit dem darüber hinaus die Schraubenplatzierung noch intraoperativ zuverlässig beurteilt werden kann.

Abstract

Objective

Computer-assisted procedures have recently been introduced for navigated iliosacral screw placement. Currently there are only few data available reflecting results and outcome of the different navigated procedures which may be used for this indication. We therefore evaluated the features of a new 3D image intensifier used for navigated iliosacral screw placement compared to 2D fluoroscopic and CT navigation.

Materials and methods

Twenty fixed human cadavers were used in this trial. Cannulated cancellous screws were percutaneously implanted in the supine position in four treatment groups. An optoelectronic system was used for the navigated procedures. Screw placement was postoperatively assessed by fluoroscopic 3D scan and CT. The target parameters of this investigation were practicability, precision as well as procedure and fluoroscopic time per screw.

Results

All navigated procedures revealed a significant loss of time compared to non-navigated screw placement (2D: p<0.001, 3D: p>0.05, CT: p<0.001). Simultaneously a significant decrease of radiation exposure time was observed in the navigated groups (p<0.001 each). The misplacement rate was 20% in the non-navigated and the 2D fluoroscopic navigated group each. Procedures providing 3D imaging of the posterior pelvis did not produce any screw misplacement (p>0.05). However, the CT procedure was associated with time-consuming registration and high rates of failed matching procedures.

Conclusion

Our data show a clear benefit of using C-arm navigation for iliosacral screw placement compared with the CT-based procedure. While both fluoroscopy-based navigation procedures decrease intraoperative radiation exposure times, only 3D fluoroscopic navigation seems to improve the precision compared to non-navigated screw placement.

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Danksagung

Die Autoren danken den Firmen Stryker, Maquet und Siemens Medical Solutions für die ausgezeichnete technische Unterstützung bei der Durchführung der Versuche.

Interessenkonflikt

Es besteht kein Interessenkonflikt. Der korrespondierende Autor versichert, dass keine Verbindungen mit einer Firma, deren Produkt in dem Artikel genannt ist, oder einer Firma, die ein Konkurrenzprodukt vertreibt, bestehen. Die Präsentation des Themas ist unabhängig und die Darstellung der Inhalte produktneutral.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Zentrum für Operative Medizin, Klinik und Poliklinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitäts-Klinikum Hamburg-Eppendorf, Martinistraße 42, 20246, Hamburg

    D. Briem, J. M. Rueger, T. Bock, W. Linhart & J. Windolf

  2. Radiologisches Zentrum, Klinik und Poliklinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Universitäts-Klinikum Hamburg-Eppendorf

    P. G. C. Begemann

  3. Zentrum für Experimentelle Medizin, Institut für Anatomie II, Universitäts-Klinikum Hamburg-Eppendorf

    Z. Halata

Authors
  1. D. Briem
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  2. J. M. Rueger
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  3. P. G. C. Begemann
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  4. Z. Halata
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  5. T. Bock
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  6. W. Linhart
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  7. J. Windolf
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Briem, D., Rueger, J.M., Begemann, P.G.C. et al. Computerassistierte Verschraubung des hinteren Beckenrings. Unfallchirurg 109, 640–646 (2006). https://doi.org/10.1007/s00113-006-1100-y

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00113-006-1100-y

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