Preservation in motion

Augmented Reality (AR) – die Zukunft der Knieendo­prothetik?

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Im Juni 2020 wurde die weltweit erste Knie-TEP mittels der AR-Technologie Knee+ durchgeführt. In Zusammenarbeit mit dessen Entwicklern eröffnet Mathys den Anwendern neue Möglichkeiten in der Knieendoprothetik.

Knee+, das erste CE-zertifizierte AR-Navigationssystem für die Knieendoprothetik, wurde von dem in Frankreich ansässigen Unternehmen Pixee Medical entwickelt. Mathys wird als Partnerunternehmen das Knee+ System in Europa und ausgewählten Ländern auf der ganzen Welt vertreiben.

Was genau ist das Knee+ System?

Das Knee+ System besteht aus einer leichten Augmented Reality Brille (AR) und einem Instrumentenset mit wiederverwendbaren Markern, die der Navigation des universellen Schnittblocks dienen (für proximale und distale Schnitte). Die Navigationssoftware im Prozessor der AR-Brille ermöglicht dem Chirurgen, die Daten der Operationsstelle anhand der Lokalisierung der räumlich verteilten Marker über die Kamera und die AR-Anzeige auf einem OLED-Bildschirm darzustellen. 

Mechanische ossäre Achsen, welche normalerweise intraoperativ schwierig zu bestimmen und durch den Hautmantel nicht ersichtlich sind, werden dem Operateur visualisiert. Intraoperative Einstellungen werden in Echtzeit dargestellt – dies eröffnet eine Vielzahl von Möglichkeiten: Die modulare Plattform erlaubt den Einsatz von der Hemiarthroplastik bis hin zur komplexen Revision.

Eine Alternative zur Robotik?

In der letzten Zeit nahm auch die Robotik Einzug in die Orthopädie. Diese Systeme sind geprägt von hohen Investitionskosten, grossem Platzbedarf, hoher technischer Komplexität in der Bedienung sowie die Bindung an Implantate-­Systeme beziehungsweise Industriepartner.

Nimmt man sich die Maschinenindustrie als Massstab, wo die Robotik seit Jahrzenten etabliert ist, kann man folgendes feststellen: Roboter werden eingesetzt, um eine Arbeitskraft zu ersetzen, also die quantitative Effizienz der Arbeit zu steigern.

Ein moderner Operationsroboter in der Prothetik ist wie ein herkömmliches Navigationssystem, gepaart mit einer mechatronischen Apparatur, die halbautomatisch eine Säge oder einen Schnittblock auf der Schnittebene platziert. 

Anstelle auf ein maschinell geführtes Schnittsystem zu setzen, welches die kritischen OP-Schritte ausführt, behalten wir den Operateur im Fokus. Der breiten Masse wurde die AR-Technologie erstmals durch Pokémon GO! bekannt. Seit dem Launch des iPad Pro mit seinem LIDAR Sensor fand diese Technologie in der Design-, Architektur- und Baubranche grosse Verbreitung. Inzwischen eröffnet AR mit einer erschwinglichen Hardware von der Grösse eines Notizblocks immense neue Möglichkeiten.

Was ist mit Knee+ möglich?

Das Knee+ System unterstützt Chirurgen bei der balanSys BICONDYLAR Implantation. Die balanSys BICONDYLAR Knieprothese ist seit über 20 Jahren mit vorzüglichen Registerdaten im Einsatz, u. a. dank der weichteilorientierten Implantation mit dem einzigartigen balanSys BICONDYLAR Bänderspanner, der zukünftig in die AR-Navigation integriert wird.

Das Balancing Tool ermöglicht eine intraoperative Simulation der Bandspannung und Gelenkachse, bevor der knöcherne Schnitt erfolgt – gepaart mit AR wird die Interpretation von z. B. femoraler Rotation stark vereinfacht. Die wichtige Aussenrotation der femoralen Komponente in Bezug zu anatomischen Orientierungspunkten wie Whiteside-Linie, Epikondylenachse und dorsale Kondylenachse können in Echtzeit virtuell dargestellt werden – der Arzt behält zu jedem Zeitpunkt die absolute Kontrolle über die Prothesenplatzierung.

Darüber hinaus ist es möglich, das System auf Mixed Reality auszuweiten: Mittels MRI- oder CT-Daten, dem Mathys Bänderspanner und der balanSys BICONDYLAR Endoprothese könnte in Zukunft die Prothesen-Kinematik und Weichteilbalancierung intraoperativ simuliert werden. In einer engen Partnerschaft mit einem weiteren Unternehmen verfolgt Mathys diese und andere innovative Ansätze für die Zukunft der Endoprothetik.

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balanSys BICON

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Knee+

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Mathys (Schweiz) GmbH
Ben Hausammann
Produktespezialist Knie und Schulter
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