Präzisere OP durch 3D

Präzise OP-Planung durch digitale 3D-Modelle

Knieverletzungen gehören zu den häufigsten orthopädischen Erkrankungen. Die meisten Kniebeschwerden treten auf, wenn sich der Patient bewegt. Die für die Therapie notwendigen radiologischen Bilder werden jedoch in Ruhelage aufgenommen – also dann, wenn das Gelenk nicht belastet ist. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medizin MEVIS und des Universitätsklinikums Freiburg haben nun ein neuartiges Verfahren entwickelt, das die Therapieplanung bei einer Kreuzbandruptur auf Basis dynamischer Modellierungen anstelle statischer Bilder ermöglicht. Der Name des Projekts: PLANK (Planungs- und Navigationsplattform für die individualisierte Versorgung von Kreuzbandverletzungen).

Die PLANK-Simulation erlaubt es den Medizinern, die optimale Fixierungsposition des Kreuzbandes am Computer zu finden. Dr.-Ing. Elin Theilen, Leitende Wissenschaftlerin für Modellierung und Simulation am Fraunhofer-Institut für Digitale Medizin MEVIS, betont die individuellere Chirurgie. „Wir erwarten dadurch bessere Ergebnisse für die Patienten, da die Therapie auf jeden spezifisch zugeschnitten und optimiert werden kann. Vor allem Folgeprobleme wie Knorpelschäden oder Arthrose können wir vermeiden.“

Grundlage ist ein virtuelles 3D-Kniemodell des Patienten, das die Ärzte am Bildschirm betrachten und frei rotieren können. Dabei analysiert es die entstehende Dynamik und Druckverteilung. Zur Berechnung wird die Finite-Elemente-Methode (FEM) verwendet, bei der die anatomische Struktur in kleine pyramidenförmige Elemente unterteilt wird. Die FEM-Simulationen sind sehr genau und auch bei anderen Knieverletzungen universell einsetzbar.