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Verfahren zur Positions- und Lagebestimmung von Bonemarkern

IP.com Disclosure Number: IPCOM000199527D
Original Publication Date: 2010-Sep-23
Included in the Prior Art Database: 2010-Sep-23
Document File: 2 page(s) / 128K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei der Reponierung von Knochenfragmenten nach einer Fraktur müssen die Knochenfragmente anatomisch wieder genau so positioniert werden, dass sie der Anatomie vor der Fraktur entsprechen. Bei Frakturen von Langknochen, beispielsweise des Femurs, bedeutet dies, dass die beiden Beinachsen sowie die Beinlänge der gespiegelten gesunden Achse entsprechen müssen oder wenigstens der Situation vor der Fraktur. Die Überprüfung der beiden Beinachsen und der Beinlänge erfolgt weitestgehend visuell oder mittels einfacher Hilfsmittel. Beispielsweise wird ein Kabel verwendet, um die Varus-Valgus-Beinachse auf Richtigkeit hin zu überprüfen. Die Anwendung dieser Verfahren führt oft zu Fehlstellungen oder unterschiedlichen Beinlängen nach der Reponierung. Häufig sind auch Zweitoperationen erforderlich, da gerade Fehlstellungen nach Femur- oder Tibiafrakturen häufig zu Knie- oder Hüftproblemen führen.

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Verfahren zur Positions- und Lagebestimmung von Bonemarkern

Idee: Dr. Rainer Graumann, DE-Erlangen

Bei der Reponierung von Knochenfragmenten nach einer Fraktur müssen die Knochenfragmente anatomisch wieder genau so positioniert werden, dass sie der Anatomie vor der Fraktur entsprechen. Bei Frakturen von Langknochen, beispielsweise des Femurs, bedeutet dies, dass die beiden Beinachsen sowie die Beinlänge der gespiegelten gesunden Achse entsprechen müssen oder wenigstens der Situation vor der Fraktur.

Die Überprüfung der beiden Beinachsen und der Beinlänge erfolgt weitestgehend visuell oder mittels einfacher Hilfsmittel. Beispielsweise wird ein Kabel verwendet, um die Varus-Valgus-Beinachse auf Richtigkeit hin zu überprüfen. Die Anwendung dieser Verfahren führt oft zu Fehlstellungen oder unterschiedlichen Beinlängen nach der Reponierung. Häufig sind auch Zweitoperationen erforderlich, da gerade Fehlstellungen nach Femur- oder Tibiafrakturen häufig zu Knie- oder Hüftproblemen führen.

In einem bestehenden Verfahren werden in die Knochenfragmente durch einen kleinen Hautschnitt hindurch elektromagnetische Spulen durch Einschrauben in den Knochen befestigt. In einem nächsten Schritt wird von der Frakturstelle unter Berücksichtigung der zwei nächstliegenden Gelenke eine Computertomographieaufnahme (CT-Aufnahme) erstellt. In dieser CT-Aufnahme werden die Positionen der Spulen markiert und die Koordinaten gespeichert. In einem nächsten Planungsschritt wird anhand der CT-Datensätze die Reponierung virtuell geplant, wobei die Positionen und Orientierungen der Spulen nach der virtuellen Reponierung wiederum gespeichert werden und Grundlage der tatsächlichen Reponierung sind. Die relative Position und Orientierung der verschiedenen Spulen zueinander sind ein Maß für die erfolgreiche Reponierung.

Während der Operation werden die Positionen und Orientierungen der Spulen laufend oder in gewissen Zeitabständen gemessen und mit den Vorgaben verglichen. Entsprechen die Positionen und Orientierungen der Spulen denen der Planung, ist die Reponierung erfolgreich und die Fragmente können fixiert werden. Bei diesem bekannten Verfahren werden als Bonemarker elektromagnetische Spulen und ein Feldgenerator verwendet, um die Bonemarker selbst zu lokalisieren. Der Nachteil bei diesem Verfahren besteht darin, dass die Spulen in den Bonemarkern kabelgebunden sind. Kabellose Systeme befinden s...