Görres et al. entwickelten einen Algorithmus zur Erkennung zylindrischer Objekte in einem dreidimensionalen Bilddatensatz (Abb. 3). Hierbei wurden eine Sensitivität von 96,1 % und eine Spezifität von 97,5 % erreicht. 50 Datensätze mit insgesamt 309 Schrauben wurden ausgewertet, das entspricht 2–9 Schrauben pro Datensatz. Der Endpunktfehler lag bei 1,0 mm (± 1,2), der Winkelfehler bei 1,6° (± 2,2°) [29].

Automatische Standardebenen

Die Darstellung der intraoperativ generierten Bilddaten ermöglicht eine freie Einstellung aller Ebenen im Datenvolumen. Dies ist auch notwendig, da im Gegensatz zum CT oder MRT die Beziehung zwischen Objekt und C-Bogen nicht bekannt ist. Doch diese Freiheit stellt auch eine Herausforderung für den Operateur dar: Die Standardebenen müssen händisch eingestellt werden, um eine Orientierung innerhalb des Datensatzes sowie eine Ansicht in den gewohnten Ebenen zur Beurteilung der interessierenden Strukturen zu erlangen. Dieses Vorgehen erfordert je nach Erfahrung einige Zeit. Vor diesem Hintergrund wurde ein Softwareprototyp für die automatisierte Einstellung von Standardebenen für die intraoperative 3D-Bildgebung am Kalkaneus entwickelt. Anhand anatomischer Referenzen stellt er die Standardebenen automatisch nach Rekonstruktion des Datensatzes ein. Die 3 Standardebenen des Kalkaneus sind: sagittal, axial und semikoronar. Die semikoronare Ebene wird gegenüber der streng koronaren präferiert, da sie orthogonal zur posterioren subtalaren Gelenkfläche verläuft und somit die bessere Beurteilung derselben ermöglicht. Durch diese Applikation erhofft man sich eine kürzere Dauer der Bildbearbeitung und hierdurch eine kürzere OP-Zeit sowie eine vereinfachte Bildbeurteilung mit eventuell besserer Behandlungsqualität und gegebenenfalls einer geringeren Revisionsrate (Abb. 4).

Beurteilung von Stufen
in Gelenkflächen

Eine weitere bereits entwickelte Applikation kann Gelenkflächen automatisch erkennen und visualisieren, um eventuell nach Reposition verbliebene Stufen zu detektieren. Diese Hilfestellung unterstützt den Operateur in der zügigen Beurteilung des Repositionsergebnisses. (Abb. 5).

Diskussion

Die intraoperative Bildgebung hat die unfallchirurgischen Behandlungsstrategien revolutioniert. Durch moderne Verfahren, die über die zweidimensionale Durchleuchtung über 3D-Scans bis hin zu navigierten Verfahren reichen, können bei vielen Indikationen postoperative Untersuchungen, wie z.B. Computertomografien, entfallen. Durch Vermeidung eventueller weiterer Operationen gelingt eine Schonung von OP-Ressourcen, können niedrigere Komplikationsrate, kürzere Aufenthaltsdauer, kürzere Arbeitsunfähigkeit und gegebenenfalls geringere Minderung der Erwerbsfähigkeit erreicht werden. Die intraoperative 3D-Bildgebung ermöglicht durch einen erheblichen Informationsgewinn die detaillierte Beurteilung knöcherner Gelenkstrukturen. Sie stellt ein exzellentes Tool zur Qualitätskontrolle dar und ist daher in der Lage, Revisionseingriffe zu vermeiden.

Die Überlegenheit der 3D-Bildgebung bei der Versorgung komplexer Gelenkverletzungen ist gegenüber der zweidimensionalen Durchleuchtung mehrfach belegt. Zusammenfassend ist die Beurteilung der Reposition und Implantatlage bei der Versorgung von komplexen intraartikulären Frakturen unter Durchleuchtung nicht immer ausreichend möglich. Deswegen ist bei solchen Operationen die intraoperative Kontrolle mittels 3D Scan zu empfehlen.

Interessenkonflikt: Keine angegeben

Korrespondenzadresse

Dr. med. Jochen Franke

Sektion Akuttraumatologie
und Notfallmedizin

Klinik für Unfallchirurgie
und Orthopädie

BG-Unfallklinik Ludwigshafen

Ludwig-Guttmann-Straße 13

67071 Ludwigshafen

jochen.franke@bgu-ludwigshafen.de

Literatur

1. Ebraheim NA, Lu J, Yang H, Mekhail AO, Yeasting RA: Radiographic and CT evaluation of tibiofibular syndesmotic diastasis: a cadaver study. Foot & ankle international. 1997; 18: 693–8

2. Harper MC, Keller TS: A radiographic evaluation of the tibiofibular syndesmosis. Foot & ankle. 1989; 10: 156–60

3. Jenkinson RJ, Sanders DW, Macleod MD, Domonkos A, Lydestadt J: Intraoperative diagnosis of syndesmosis injuries in external rotation ankle fractures. Journal of orthopaedic trauma. 2005; 19: 604–9

4. Atesok K, Finkelstein J, Khoury A et al.: The use of intraoperative three-dimensional imaging (ISO-C-3D) in fixation of intraarticular fractures. Injury. 2007; 38: 1163–9

5. Geerling J, Kendoff D, Citak M et al.: Intraoperative 3D imaging in calcaneal fracture care-clinical implications and decision making. The Journal of trauma. 2009; 66: 768–73

6. Richter M, Geerling J, Zech S, Goesling T, Krettek C: Intraoperative three-dimensional imaging with a motorized mobile C-arm (SIREMOBIL ISO-C-3D) in foot and ankle trauma care: a preliminary report. Journal of orthopaedic trauma. 2005; 19: 259–66

7. Richter M, Zech S: Intraoperative 3-dimensional imaging in foot and ankle trauma-experience with a second-generation device (ARCADIS-3D). Journal of orthopaedic trauma. 2009; 23: 213–20

8. Rubberdt A, Feil R, Stengel D et al.: [The clinical use of the ISO-C(3D) imaging system in calcaneus fracture surgery]. Der Unfallchirurg. 2006; 109: 112–8

9. Hufner T, Stubig T, Gosling T, Kendoff D, Geerling J, Krettek C: [Cost-benefit analysis of intraoperative 3D imaging]. Der Unfallchirurg. 2007; 110: 14–21

10. Kendoff D, Gardner MJ, Citak M et al.: Value of 3D fluoroscopic imaging of acetabular fractures comparison to 2D fluoroscopy and CT imaging. Archives of orthopaedic and trauma surgery. 2008; 128: 599–605

11. von Recum J, Wendl K, Vock B, Grutzner PA, Franke J: [Intraoperative 3D C-arm imaging. State of the art]. Der Unfallchirurg. 2012; 115: 196–201

12. Curtis MJ, Michelson JD, Urquhart MW, Byank RP, Jinnah RH: Tibiotalar contact and fibular malunion in ankle fractures. A cadaver study. Acta orthopaedica Scandinavica. 1992; 63: 326–9