Das Forscherteam um Prof. Burgkart und Prof. v. Eisenhart-Rothe vom Klinikum r. d. Isar der Technischen Universität München hat nun mit Hilfe neuer Computer assistierter Verfahren sowohl die orthopädische Operation selbst als auch die postoperative Analyse durch den Pathologen wesentlich optimiert.
Große Herausforderung für Chirurgen
Aufgrund der anfänglich geringen Beschwerden sind bösartige Knochentumoren des Beckens zum Zeitpunkt der ersten Diagnosestellung häufig kindskopfgroß. Entsprechend stellt die möglichst komplette Tumorentfernung und die biomechanisch stabile Rekonstruktion der meist ausgedehnten Knochendefekte mit Hilfe von Maß-angefertigten Spezialimplantaten bis heute eine der größten Herausforderungen an einen orthopädischen Chirurgen dar. Nur in enger Kooperation mit spezialisierten Radiologen wie Prof. Dr. K. Wörtler (Institut für Radiologie, TUM) können auf Basis hochaufgelöster moderner Bildgebungsverfahren wie Computer (CT)- und Magnetresonanztomographie (MRT) die Tumorgrenzen genau erfasst werden und die Operation präzise geplant werden.
Um eine verstümmelnde Amputation - wie sie früher üblich war - zu verhindern, wird heutzutage der zu entfernende Beckenknochen durch eine für den Patienten maß-angefertigte Tumorspezialprothese ersetzt. Seit einigen Jahren kommen dabei bei spezialisierten Medizintechnikfirmen moderne 3-D-Druckverfahren zum Einsatz, die diese Spezialimplantate präzise aus medizinisch zugelassenem Titan additiv fertigen.
Wo bestehen aber nach wie vor ungelöste Probleme?
Drei wesentliche Herausforderungen sind für komplexe Knochentumoren des Beckens bisher nicht ausreichend gelöst:
- Um diese Spezialimplantate exakt im Patienten positionieren zu können, werden bisher spezielle Sägeschablonen verwendet, deren erheblicher Nachteil darin besteht, dass großflächig gesunde Muskulatur vom Beckenkamm abgelöst werden muss.
- Andererseits lassen sich aber moderne PC-basierte Navigationssysteme bisher am Becken nicht einsetzen, da eine zeiteffiziente Erfassung der Patientenposition gegenüber den präoperativen Bilddaten i.S. einer Referenzierung nicht realisiert ist.
- Schließlich ist - trotz gründlicher Analyse des entfernten Tumors durch den Pathologen - eine genaue anatomische Ortsangabe, wo potenziell bösartige Tumorzellen im Körper des Patienten verblieben sind, derzeit in der Regel nicht möglich. Diese fehlende Zuordnung erschwert jedoch erheblich die weiteren Behandlungsschritte wie z.B. eine gezielte Nachbestrahlung oder die Vermeidung von unnötig weiträumigen Sicherheitszonen.
Um diese Problembereiche systematisch anzugehen und Lösungsansätze anwendungsnah zu entwickeln, haben das interdisziplinäre Forscherteam aus Medizinern, Ingenieuren sowie Informatikern um Prof. Burgkart und Prof. v. Eisenhart-Rothe vom Klinikum r.d. Isar der Technischen Universität München in enger Kooperation mit dem Implantathersteller AQ-Implants/Ahrensburg, der Röntgengerätefirma Ziehm/Nürnberg und der Navigationsfirma BrainLab/Feldkirchen einen optimierten Workflow für diese klinische Anwendung durch die Integration bestehender Systeme bzw. deren gezielter Ergänzung sowie Neuentwicklung realisiert. Dabei konnten die früher verwendeten Sägeschablonen mit Hilfe einer Navigationsfunktion unter Verwendung einer speziellen Sägeblattführung ersetzt werden.
