Innovative 3D-Bildgebung

Zusammenfassung

Zur Repositions- und Implantatkontrolle wird häufig eine intraoperative 2D-Fluoroskopie durchgeführt. Diese liefert allerdings nicht immer die Details, um Gelenkstufen oder Fehlrepositionen sicher zu erkennen. Über die letzten Jahre hat sich die intraoperative 3D-Darstellung etabliert und weiterentwickelt. Multiple Studien belegen einen Vorteil und eine bessere intraoperative Kontrolle durch eine 3D-Darstellung. Beispiele hier sind neben der Wirbelsäule das obere Sprunggelenk, die proximale Tibia sowie der distale Radius; hier liegen die Raten der intraoperativen Revisionen bei durchgeführter digitaler Volumentomographie (DVT) zwischen 20–30 %. Technische Weiterentwicklungen, wie z. B. Metallartefaktreduktionen, automatisierte Ebeneneinstellung, automatische Schraubendetektion und robotisierte DVT-Geräte, erleichtern die intraoperative Bedienung, verkürzen die Operationszeit und bieten eine verbesserte Bildqualität. Durch Aufbereitung der Datensätze in Form eines immersiven, computersimulierten Bilds im Sinne der „augmented reality“ (AR) kann intraoperativ eine erhöhte Präzision bei gleichzeitig verringerter Strahlenbelastung erzielt werden. Die Implementierung dieser Systeme ist mit Kosten verbunden, diesen stehen Kosteneinsparungen durch vermiedene Revisionen entgegen. Eine adäquate Gegenfinanzierung fehlt zum aktuellen Zeitpunkt noch. Die intraoperative 3D-Bildgebung stellt ein wichtiges Tool zur intraoperativen Kontrolle dar. Die aktuelle Datenlage erfordert, sich mit dem routinemäßigen Einsatz von 3D-Verfahren v. a. im Gelenkbereich auseinanderzusetzen. Die Indikationsstellung wird zunehmend weiter gefasst. Technische Neuerungen wie z. B. Robotik und AR haben in den letzten Jahren die 3D-Geräte deutlich verbessert und bieten ein hohes Potenzial zur Integration in den OP.

Abstract

Intraoperative 2D fluoroscopy is often performed for repositioning and implant control. However, this does not always provide the details needed to reliably detect joint steps or incorrect repositioning. Over the last few years, intraoperative 3D imaging has been established and further developed. Multiple studies demonstrate an advantage and better intraoperative control through 3D imaging. Examples are the upper ankle, the proximal tibia and the distal radius; the rates of intraoperative revisions with digital volume tomography (DVT) are between 20–30%. Technical advancements, such as metal artifact reductions, automated plane setting, automated screw detection, and robotic DVT devices, facilitate intraoperative operation, shorten surgical time, and provide improved image quality. By processing the data sets in the form of an immersive, computer-simulated image in terms of “augmented reality” (AR), increased precision can be achieved intraoperatively while reducing radiation exposure. The implementation of these systems is associated with costs, which are offset by cost savings from avoided revisions. Adequate counter-financing is still lacking at the present time. Intraoperative 3D imaging represents an important tool for intraoperative control. The current data situation makes it necessary to address the routine use of 3D procedures, especially in the joint area. The indications are becoming increasingly broader. Technical innovations such as robotics and AR have significantly improved 3D devices in recent years and offer high potential for integration into the OR.