Soll ein Hüftgelenk ersetzt werden, muss vor der Operation eine genaue Prothesenplanung erfolgen. Die gesetzlich vorgeschriebene Planung und ihre Dokumentation erfordern ein maßstabsgerechtes Röntgenbild. Ausgedruckte Röntgenbilder und Planungen mit Lineal und Zeichenstift gehören in vielen Kliniken jedoch der Vergangenheit an. Zeitgemäße Krankenhäuser mit den Fachrichtungen Orthopädie, Chirurgie und Wirbelsäulenchirurgie, die z. B. Hüft- und Kniegelenksendoprothesen implantieren, setzen zunehmend auf digitale Planungslösungen. Ein weltweit verbreitetes und modernes, computerunterstütztes Planungssystem ist „mediCAD“. Damit plant der Operateur seine Prothesen auf Basis der schon länger eingesetzten digitalen Röntgentechnik ausschließlich am Bildschirm. Die Vorteile sind eine wesentlich schnellere Planung, eine höhere Planungsqualität und eine verbesserte Dokumentation. Über 700 Kliniken weltweit nutzen Mitte 2013 dieses Planungssystem. Dazu gehört auch die Klinik für Unfallchirurgie, Orthopädie und Handchirurgie am Klinikum Konstanz. Sie führt elektive Hüft- und Kniegelenksoperationen sowie Umstellungsosteotomien durch. Im Zuge der Umstellung auf ein PCAS-System entfiel die Folierung und die Klinik entschied sich, auch die OP-Planung digital durchzuführen.

Eingesetzt wird seit 2010 das digitale Planungssystem “mediCAD“ der Landshuter hectec GmbH. Mit dieser zertifizierten und weltweit als Medizinprodukt zugelassenen Planungslösung sitzt der Operateur wie ein Konstrukteur, ein Architekt oder ein technischer Zeichner am CAD-Bildschirm (CAD = computer aided design). Da die ligamentäre Stabilität bei der Hüftendoprothetik weniger beachtet werden muss, ist die präoperative Planung weitgehend standardisiert und deshalb besonders gut auf dem Bildschirm durchzuführen. Aber auch zur Planung einer Knieprothese, insbesondere bei Wechseloperationen und zur Planung von Umstellungsosteotomien ist die CAD Planung hilfreich.

Oberarzt Dr. med. Jörg Tinsel sieht den Gewinn weniger in der Zeitersparnis durch die digitale Planung: „Wir können die Planung besser dokumentieren und nachweisen und haben dadurch eine größere eigene Sicherheit.“ Das System überzeugt mit seiner Funktionalität, alles Notwendige ist enthalten. Ein Gewinn ist die umfangreiche Datenbank, aus der nahezu alle benötigten Prothesenteile entnommen und auf dem Bildschirm kombiniert werden können. Die digitale Planung ermöglicht auch unterschiedliche Möglichkeiten, um Beinlängenunterschiede und Beinachsenstellungen auf dem Bildschirm darzustellen. Der Operateur kann auf diese Weise verschiedene Prothesen vergleichen und sich für die optimale Lösung entscheiden. „Ich sehe die Ursache einer Fehlstellung, die digitale Darstellung gibt mit Hinweise zur Optimierung, die ich sonst nicht bekomme und ich kann einfach mehrere Lösungen am Bildschirm durchspielen.“ so Dr. J. Tinsel. Die einfache Bedienung der Lösung kommt hier zum Tragen: mit einem Klick sind alle wichtigen Funktionen aufgerufen.

Wichtig ist schließlich, dass die Messungen reproduzierbar und damit valide sind. Zu diesem Zweck verwendet „mediCAD“ eine 25 mm-Kalibierkugel, die auf jeder Röntgenaufnahme zu sehen ist. Sie wird vor der Aufnahme in Gelenknähe und in Höhe des Knochens angelegt und ermöglicht eine millimetergenaue und fehlerfreie Planung.

Die Planung erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst wählt man im digitalen Bildarchiv den Patienten aus. Dort sind die Röntgenaufnahmen aller Patienten gespeichert, so dass alle Mitarbeiter jederzeit darauf zugreifen können. Im nächsten Schritt wird das gewünschte Bild markiert und anschließend in die digitale Planungssoftware exportiert. Im folgenden Planungsschritt erfolgt mit Hilfe der Kalibrierkugel eine maßstabsgerechte Kalibrierung der Röntgenaufnahme. Danach wird, soweit nötig, der Beinlängenausgleich direkt am Bildschirm ermittelt. Auch die Ermittlung des Drehzentrums des neuen Hüftkopfs erfolgt direkt am Bildschirm. Ist die Schädigung der Hüfte bereits so weit fortgeschritten, dass die Bestimmung des Drehzentrums nicht mehr möglich ist, wird das Drehzentrum des besser erhaltenen Gelenks ermittelt und auf die andere Hüfte übertragen. Die Messung zwischen dem Prothesenkonus (Prothesenspitze) und dem Trochanter minor erfolgt direkt am Bildschirm. Dies dient der intraoperativen Referenz und gewährleistet nach der Operation die richtige Beinlänge.

Um nun das passende Implantat auszuwählen, nutzt der Arzt im nächsten Schritt die Implantatdatenbank des Planungsprogramms. Die Firma hectec erweitert die Datenbank fortlaufend. Die aktuelle Version umfasst Artikel von weltweit 90 Herstellern und deckt damit über 80 Prozent aller in Europa verwendeten Implantate ab. Fehlt trotzdem ein Template, so liefert der Hersteller dies kostenfrei nach. Auch die regelmäßigen Updates sind kostenlos.

Nun wählt der Operateur auf dem Bildschirm das optimal passende Implantat nach Hersteller, Art (z.B. Pfanne, Schaft), Typ, Ausführung und Größe aus. Die Feinanpassung der Pfannengröße und -lage erfolgt interaktiv mittels Pfeiltasten auf der Tastatur; jedes Implantat lässt sich drehen, vergrößern oder verkleinern.

Sind alle Korrekturen am Skelett durchgeführt, fügt „mediCAD“ alle Templates zusammen und passt diese optimal zueinander an. Die fertige Planung wird abschließend gespeichert und ist damit rechtssicher und verlustfrei dokumentiert. Handelt es sich lediglich um eine Vorplanung, verbleibt sie in „mediCAD“ und kann jederzeit weiter bearbeitet werden.

Aktuell nutzt die Konstanzer Klinik die digitale Planung für etwa drei Operationen wöchentlich. Mit der Integration einer bislang noch räumlich getrennten orthopädischen Fachklinik wird sich die Zahl deutlich erhöhen.