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Forschungsbericht der Medizinischen Fakultät der FAU (Berichtszeitraum 2011 – 2012)50

Adresse

Rathsbergerstraße 57

91054 Erlangen

Tel.: +49 9131 8223303

Fax: +49 9131 8523565

www.orthopaedie.med.uni-erlangen.de

Vorstand

Prof. Dr. med. Raimund Forst

Ansprechpartner

Dr. med. Albert Fujak

Tel.: +49 9131 8223303

Fax: +49 9131 8523565

[email protected]

Forschungsschwerpunkte

• Computerassistierte orthopädische Chirurgie

• Computertomographisch gestützte Osteo-

densitometrie nach Hüft- und Knieendopro-

thetik

• Röntgen-Stereometrie-Analyse nach Hüften-

doprothetik

• Neuromuskuläre Erkrankungen

Struktur der Einrichtung

Am Lehrstuhl arbeiten insgesamt 14 ärztliche

Beschäftigte. Die Forschung wird durch zwei

promovierte ärztliche Beschäftigte, 20 Promo-

vierende und eine Study Nurse durchgeführt.

In der Endoprothetik Arbeitsgruppe wer-

den neben den standardisierten klinischen

und radiologischen Langzeituntersuchungen

zur Qualitätssicherung nach navigierter und

nicht-navigierter Hüft- und Knieendoprothetik

periprothetische Knochendichtemessungen

mittels Computertomographie (CT)-gestützter

Osteodensitometrie und Röntgen-Stereomet-

rie-Analyse (RSA) zur Beurteilung des Migrati-

onsverhaltens der Prothesen durchgeführt. Der

Einﬂuss der Navigation, des Prothesendesigns

und der Prothesenbeschichtungen auf die

Standzeit wird durch diese Verfahren erforscht.

Im Forschungsbereich für neuromuskuläre Er-

krankungen werden konservative und operative

Therapien bei neuromuskulären Erkrankungen

(Vorderhornzell er krankungen, spinale Muskela-

trophien, Post poliosyndrom, Muskeldystrophi-

en) bei Kindern und Erwachsenen evaluiert. Im

Bereich der infantilen Zerebralparese werden

insbesondere die Ergebnisse der Therapie mit

Botulinum-Toxin mit dem Ziel untersucht, Be-

handlungsstrategien zu optimieren, die Patien-

tenversorgung zu verbessern und die Lebens-

qualität der Betroffenen zu erhöhen.

Klinische Schwerpunkte sind: Knie-, Hüft- und

Schulterendoprothetik, Wirbelsäulenchirurgie,

Kinderorthopädie, Fußchirurgie, Tumorortho-

pädie, arthroskopische Operationen.

Forschung

Computerassistierte orthopädische

Chirurgie

Projektleiter: Prof. Dr. R. Forst, PD Dr. L. Müller

Ziel dieser Untersuchungen ist die Entwicklung

eines Hüftnavigationssystems, dessen Verwen-

dung am Patienten und die Untersuchung der

Genauigkeit des Systems mittels integraler Mo-

dule. Das System arbeitet mit dreidimensiona-

len CT-Daten. Die gewonnenen Daten werden

mittels eines Planungstools zur präoperativen,

virtuellen Implantatpositionierung verwendet,

intraoperativ durch ein Navigationssystem mit

dem reellen chirurgischen Bild verglichen und

somit zur exakten Positionierung der Implan-

tat-Komponenten genutzt. Postoperativ wird

zur Vergleichbarkeit und Überprüfung des Er-

gebnisses wieder ein CT-Bilddatensatz gewon-

nen. Mit diesem Datensatz kann sowohl die

erreichte Implantatpositionierung mit der virtu-

ellen Planung verglichen als auch im Verlauf der

Verankerungsprozess der Prothesenkomponen-

ten im Knochen mittels CT-Osteodensitometrie

kontrolliert werden. Somit ist gewährleistet,

dass für alle Schritte des computerunterstütz-

ten Vorganges die gleiche Datenpräzision vor-

liegt und so eine exakte Vergleichbarkeit mög-

lich ist.

Computertomographisch gestützte

Osteodensitometrie nach Hüft- und

Knieendoprothetik

Projektleiter: Prof. Dr. R. Forst, PD Dr. L. Müller

Die Reaktion des Knochens auf die Implanta-

tion einer Endoprothese ist maßgebend für

deren Verankerung und damit die Langzeit-

prognose des Implantates. Im Rahmen dieses

Projektes werden nach Implantation einer Hüft-

und Knietotalendoprothese mittels dreidimen-

sionaler CT osteodensitometrische Messungen

am periprothetischen Lager in vivo durchge-

führt. Hierzu werden Softwarewerkzeuge (CAP-

PA postOP, CAS Innovations AG, Erlangen) ver-

wendet, welche eine selektive Betrachtung des

femoralen und acetabulären Knochens ermög-

lichen. CT-Untersuchungen werden zehn Tage,

ein, drei, fünf und zehn Jahre postoperativ mit

Analyse von kortikaler und spongiöser Kno-

chendichte, Messung der Knochenﬂächen und

Beurteilung des Implantat-Knochen-Kontaktes

durchgeführt. Die Knochendichteentwicklung

wird unter Berücksichtigung verschiedener Im-

plantationsverfahren (zementiert/zementfrei),

Beschichtungen (Hydroxylapatit-beschichtet/

unbeschichtet), Designs (Schenkelhals erhal-

tend/Standard) und Operationstechniken (na-

vigiert/nicht-navigiert) zur Qualitätssicherung

evaluiert.

Röntgen-Stereometrie-Analyse nach

Hüftendoprothetik

Projektleiter: Prof. Dr. R. Forst, Dr. S. Sessel-

mann

Neueste Studien führen zu dem Schluss, dass

die Messung der Migration innerhalb der ersten

zwei Jahre eine Vorhersage über die Qualität

der mechanischen Verankerung und über das

Langzeitergebnis der Endoprothetik des Hüft-

gelenkes ermöglicht. Messungen an konventio-

nellen Röntgenbildern haben eine Genauigkeit

von 1-5 mm bzw. 1°-6°, je nach verwendeter

Technik, anatomischem Gebiet und Anzahl der

Untersucher. Die RSA ist eine sichere und ge-

naue Methode, die die Auswertung von sehr

kleinen Implantatbewegungen erlaubt. Sie ba-

siert auf der radiologischen Untersuchung von

mit Markern besetzten Skelettabschnitten und

markerbesetzten Gittern. Die präzise Messung

der Röntgenbilder und die computergestützte

Berechnung ermöglicht eine dreidimensionale

Analyse der Mikrobewegung. Die Genauigkeit

der RSA beträgt 1-250 μm und 0.03°- 0.6°. Seit

1998 werden in Erlangen insgesamt 200 Pati-

enten nach totaler Hüftgelenk

ersatz-Operation

mit RSA über

wacht. Anhand dieser Klientel

werden in verschiedenen Studien durchge-

führt: Untersuchungen zur Messung der Migra-

tion von Polyethylen-Pfannen nach autologem

Knochenersatz und Pfannendachschalen-Im-

plantation mit Haken bei schwerer Dyspla-

siecoxarthrose; vergleichende Messung der

Primärstabilität von zementfrei implantierten,

acetabulären Komponenten mit Pfannenein-

sätzen aus Keramik und Polyethylen; Messung

der Migration zementierter, femoraler Kompo-

nenten in Abhängigkeit der unterschiedlichen

Zementiertechniken; Messung der Migration

zementfrei implantierter, femoraler Kompo-

nenten nach frühzeitiger Lastaufnahme.

Neuromuskuläre Erkrankungen

Projektleiter: PD Dr. J. Forst, Dr. A. Fujak, Prof.

Dr. R. Forst

Der Forschungsbereich Neuromuskuläre Er-

krankungen beschäftigt sich mit der Evalua-

tion der orthopädischen Symptomatik und

der konservativen und operativen Therapie

neuro-muskulärer Erkrankungen bei Kindern

und Erwachsenen. Das Ziel ist die Optimie-

KLINISCHE INSTITUTE AUSSERHALB DES UNIVERSITÄTSKLINIKUMS

Orthopädische Klinik im Waldkrankenhaus

St. Marien gGmbH

Lehrstuhl für Orthopädie mit Orthopädischer Chirurgie

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