Genauigkeit eines bildfreien Navigationssystemes für die Hüftpfannenimplantation – eine anatomische Studie / Accuracy of an Image-free Cup Navigation System – an Anatomical Study

Abstract Die Pfannenposition ist entscheidend für die Funktion einer Hüftgelenktotalendoprothese. Allerdings kann bei konventionellen Operationsverfahren eine korrekte Pfannenposition aufgrund der fehlenden Information über die Beckenstellung häufig nicht erreicht werden. Für CT-basierte und Fluoroskopie-gestützte Navigationsverfahren konnte eine signifikante Verbesserung der Implantationsgenauigkeit nachgewiesen werden. Die Akzeptanz dieser Systeme ist jedoch aufgrund der zusätzlichen Strahlenbelastung, der hohen Kosten sowie des vermehrten Zeitaufwandes gering. In der vorliegenden anatomischen Studie wurde ein alternatives Navigationsverfahren, die bildfreie Navigation, hinsichtlich ihrer Genauigkeit untersucht. Das bildfreie Navigationssystem ist mit wenigen zusätzlichen Arbeitsschritten verbunden, führt zu keiner wesentlichen Verzögerung der Operation und benötigt keine zusätzliche Bildgebung. An 10 Hüften humaner Leichen wurden Press-fit-Pfannen bildfrei navigiert implantiert und die Pfannenposition intraoperativ mit einem CTbasierten Navigationssystem sowie postoperativ im Becken-CT kontrolliert. Mit einer durchschnittlichen Inklination von 44° (Spanne 40-48°, SABW 2,7°) und einer Anteversion von 18° (Spanne 12-24°, SABW 4,1°) lagen alle Pfannen im Bereich der angestrebten safe zone. Die Genauigkeitsanalyse der bildfreien Navigationssoftware ergab im Vergleich zum CT-basierten Navigationssystem sowie zur postoperativen Becken-CT eine nur geringe, für den klinischen Einsatz tolerable Abweichung für die Pfanneninklination und –anteversion. Das getestete bildfreie Navigationssystem erscheint als eine in der klinischen Routine praktikable und zuverlässige Alternative für die computerunterstützte Implantation von Hüftgelenkspfannen. The position of the acetabular cup is of decisive importance for the function of a total hip replacement (THR). Using the conventional surgical technique, correct placement of the cup often fails due to a lack of information about pelvic tilt. With CT-based and fluoroscopicallyassisted navigation procedures the accuracy of implantation has been significantly improved. However, additional radiation exposure, high cost and the increased time requirement have hampered the acceptance of these techniques. The present anatomical study evaluates the accuracy of an alternative procedure – image-free navigation. This method requires little extra effort, does not substantially delay surgery, and needs no additional imaging. Press-fit cups were implanted in 10 human cadaveric hips with the help of the image-free navigation system, and the position of the cups was checked intraoperatively with a CT-based navigation system and postoperatively by computed tomography. All cups were implanted within the targeted safe zone with an average inclination of 44° (range 40°-48°, SABW 2.7°) and an average anteversion of 18° (range 12-24°, SABW 4.1°). Analysis of accuracy of the image-free navigation software revealed only a small, clinically tolerable deviation in cup anteversion and cup inclination in comparison with the CT-based navigation system and the post operative CT scans. The evaluated image-free navigation system appears to be a practicable and reliable alternative to the computer-assisted implantation of acetabular cups in total hip arthroplasty.

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