Der schonende Röntgenblick

Wie Arzt und Ingenieur an der verminderten Strahlenbelastung für Patienten arbeiten.

Medizinische Fortschritte sind meist auch technische Fortschritte. Auf keinem anderen Feld lässt sich das so gut nachvollziehen wie bei der Chirurgie. Wurde in den 60er-Jahren das erste Mal am offenen Herzen operiert, waren in den 90er-Jahren bereits minimalinvasive Techniken richtungweisend, im neuen Jahrtausend sind Roboter aus dem Operationssaal nicht mehr wegzudenken. Alles eine Frage der Technik – oder besser der intensiven interdisziplinären Zusammenarbeit von Ingenieuren und Ärzten.

Die Arbeitsgruppen bestehen aus visionären Medizinern und Medizintechnikern, die hartnäckig dafür sorgen, dass aus einer Idee eine handfeste Behandlungsoption für den Patienten wird. Eines dieser Teams besteht aus dem Mediziner Andreas Ladenburger, Orthopäde an der Uniklinik Aachen, und Matías de la Fuente Klein, Ingenieur an der Technischen Universität in Aachen (RWTH). Die beiden arbeiten zusammen mit vielen weiteren Kollegen im vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekt orthoMIT an einem Operationssaal der Zukunft, einer integrierten Plattform für die schonende Operation bei Hüft-, Knie- undWirbelsäulenleiden. Hightech-Produkte wie ferngesteuerte Roboterarme und computergestützte Tomografen machen das Operieren schonender, schneller und sicherer.

Ein orthoMIT-Teilprojekt ist „Zero Dose“ (Null Dosis), ein Modul, das die Röntgenstrahlenbelastung für Arzt und Patient verringert. Ladenburger und de la Fuente Klein entwickelten hierzu ein bildgebendes Verfahren, das dem Operateur eine Vorschau des zu erwartenden Röntgenbildes in Echtzeit ermöglicht. 

Ausgangslage

  • Kreuz ANDREAS LADENBURGER

    „Bei orthopädischen Operationen dient eine Vielzahl von Röntgenbildern allein dazu, eine Übersicht über die jeweils aktuelle Position chirurgischer Werkzeuge relativ zur Anatomie zu erhalten. Dies bedeutet eine hohe Röntgenbelastung für den Patienten sowie das gesamte OP-Team.“

Gemeinsamer Lösungsansatz

  • Kreuz ANDREAS LADENBURGER

    „Von medizinischer Seite her war es wichtig, dass trotz der reduzierten Strahlenbelastung die Genauigkeit erhalten bleibt. Auch die Zeit für die Röntgenaufnahmen durfte nicht verlängert werden.“

  • Zahnrad MATIAS DE LA FUENTE KLEIN

    „Wenn man Position und Orientierung der knöchernen Strukturen relativ zum Röntgengerät kennt, ist es möglich, ein virtuelles Bild zu erzeugen, das dem eigentlichen Röntgenbild sehr nahekommt. Hierfür muss dem System die möglichst exakte Form des Knochens bekannt sein.“

Umsetzung

  • Zahnrad MATIAS DE LA FUENTE KLEIN

    „Um die individuellen knöchernen Strukturen des Patienten möglichst exakt abzubilden, wird ein statistisches Modell der Knochen verwendet und in Bezug zu einem Referenzsystem gebracht. Die technische Herausforderung bestand darin, den OP-Tisch in die Vorschau zu integrieren. Da er mehrere bewegliche Komponenten enthält, muss der OP-Tisch mit dem „Zero-Dose-Modul“ kommunizieren und die Position der einzelnen Elemente bekannt geben.“

Evaluation

  • Kreuz ANDREAS LADENBURGER

    „Die Ergebnisse bei der Evaluierung des Zero-Dose-Moduls haben mich absolut überzeugt: Die Strahlenbelastung wurde um 30 bis 40 Prozent reduziert, die gewünschte anatomische Ansicht erreicht, und das ohne einen Mehraufwand an Zeit.“

  • Zahnrad MATIAS DE LA RENTE

    „Das Zero-Dose-Modul hat bereits eine vorklinische Reife erreicht. Zurzeit führen wir Gespräche mit Industriepartnern für die Produktentwicklung.“

 

Weitere Informationen unter:

www.orthomit.de

 

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