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Intraoperative 3D-Röntgenbildgebung

Detaillierte Beschreibung

Bei der operativen Versorgung von Frakturen im Fußbereich und auch bei Korrekturoperationen bereitet die korrekte Reposition bzw. Korrektur und Implantatplatzierung häufig Probleme [1,9,11]. Dies liegt einerseits an der komplexen Anatomie und komplexen Fraktur- oder Deformitätsmorphologie und zum anderen an der nur zweidimensionalen intraoperativen Darstellungsmöglichkeit durch Fluoroskopie oder Röntgenaufnahmen [9,10,11,16]. Repositions- und Korrekturfehler und Implantatfehllagen können hierdurch nur schwer erkannt werden [9,11]. Dies trifft insbesondere für die sog. minimalinvasiven Operationstechniken zu der operative Zugang so klein und schonend wie möglich erfolgt [9,11]. Hierbei ist die direkte Sicht des Operateurs auf den Knochen nicht oder nur eingeschränkt möglich, so dass die gesamte Operation wesentlich durch die Röntgenbildgebung gesteuert und beurteilt werden muss [9,11]. Die Entwicklung des ISO-C-3D (Siemens) ermöglicht intraoperativ unter Beibehaltung der sterilen Bedingungen eine der Computertomographie ähnliche 3-dimensionale Darstellung der knöchernen Strukturen [9]. Die sofortige Darstellung in frei wählbaren Schnittebenen erlaubt die Beurteilung der Reposition und Implantatlage noch während der Operation [9,11]. Dies entspricht genaugenommen der Technik eines "1-Zeiler-Computertomographen" [9]. Durch die intraoperative 3-D-Röntgenbildgebung kann eine eventuell notwendige Korrektur im selben Eingriff erfolgen [2,9,11]. Ein derartiges Gerät (z.B. ISO-C-3D / ARCADIS-3D, Siemens, Erlangen) kann natürlich am gesamten Bewegungsapparat eingesetzt werden und kann auch als Basis für ein Navigationsgerät dienen. In früheren Studien wurde der Nutzen dieser neuen Technologie mit der ersten Gerätegeneration (ISO-C-3D) gegenüber der konventionellen Fluoroskopie gezeigt [1,5,9]. Später wurde eine zweite Gerätegeneration (ARCADIS-3D, Siemens) eingeführt [11]. Der Einsatz der intraoperativen 3-D-Röntgenbildgebung im Bereich Fuß und Sprunggelenk ist bereits evidenzbasiert und an vielen Institutionen Standard [2,9,11].Die Technik der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung mit den aktuellen Geräten und Studienergebnisse werden beschrieben.

1. Vorteile

  • Die intraoperative 3-D-Röntgenbildgebung verbessert die intraoperative Visualisierung von Knochen(-fragment-)positionen und Implantatlagen im Vergleich zur 2D-Röntgenbildgebung [9,11].
  • Durch die verbesserte intraoperative Visualisierung mittels 3-D-Röntgenbildgebung werden von Knochen(-fragment-)fehlpositionen und Implantatfehllagen intraoperativ erkannt [9,11]. Dadurch ist eine Korrektur Knochen(-fragment-)positionen und Implantatlagen im selben Eingriff möglich [9,11].
  • Ein 3D-Röntgenbildverstärker kann am gesamten Körper interdisziplinär eingesetzt werden.
  • Kostenersparnis. Hüfner et al fanden bei Einsatz der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung mittels realer Kostenermittlung eine Ersparnis bei potentieller Vermeidung von 5% Revisionen [4].

2. Nachteile

  • Erhöhter technischer und investiver Aufwand. Ein 3D-Röntgenbildverstärker kostet etwa doppelt so viel wie ein 3D-Röntgenbildverstärker. Zur optimalen Visualisierung ist ein Karbonoperationstisch nötig wodurch weitere Kosten entstehen.
  • Durch die Intraoperative 3-D-Röntgenbildgebung verlängert sich die Operationszeit um etwa 5 Minuten.

3. Indikationen

  • Versorgung von Frakturen an OSG und Fuß, insbesondere bei Minimalinvasiven Verfahren, komplexer Frakturmorphologie, Gelenkbeteiligung und komplexen anatomischen Verhältnissen. Beispiele sind Weber-C-Frakturen, Frakturen des Pilon tibiale, Kalkaneus, Talus, Mittelfuß, Luxationsfrakturen Chopart- und Lisfrancgelenk.
  • Korrekturoperationen an OSG und Fuß, insbesondere bei Minimalinvasiven Verfahren, komplexer Deformitätsmorphologie, Gelenkbeteiligung und komplexen anatomischen Verhältnissen. Beispiele sind Korrekturarthrodesen OSG, Subtalargelenk, Mittelfuß und deren Kombinationen (s. Kapitel 3), oder komplexe Vorfußkorrekturen.

4. Kontraindikationen

Keine

5. Patientenaufklärung

  • Übliche allgemeine Operationsrisiken.
  • Verlängerung der OP Dauer um etwa 5 Minuten.

6. Operationsvorbereitungen

Keine zusätzlichen.

7. Geräte

Der ISO-C-3D (Siemens, Erlangen, Abbildung 1a) und der ARCADIS-3D (Siemens, Erlangen, Abbildung 1c) sind motorisierte Röntgenbildverstärker, die aus fluoroskopischen Daten multiplanare Reformationen ähnlich der eines Computertomographen errechnen können. Dabei führt das Gerät intraoperativ mittels eingebauter Motorisierung eine kontinuierliche orbitale Rotation von 190° durch. In äquidistanten Winkelabständen werden 100 Bilder aufgenommen, aus dem bei bekannter Rotationsgeometrie multiplanare (Abbildung 1b und Abbildung 1d) und 2-dimensionale Rekonstruktionen errechnet werden können. Der Scanbereich umfasst 119mm3. Die Strahlenbelastung eines Scan entspricht 40 Sekunden gepulste Durchleuchtung mit einem aktuellen digitalen 2D-Röntgenbildverstärker für den ISO-C-3D und 20 Sekunden gepulste Durchleuchtung mit einem aktuellen digitalen 2D-Röntgenbildverstärker für den ARCADIS-3D.

ISO-C-3D (Siemens, Erlangen, Abbildung 1a) und der ARCADIS-3D (Siemens, Erlangen, Abbildung 1c).

ISO-C-3D (Siemens, Erlangen, Abbildung 1a) und der ARCADIS-3D (Siemens, Erlangen, Abbildung 1c). Abbildung 1b zeigt den Bildschirm des ISO-C-3D und Abbildung 1d den Bildschirm des ARCADIS-3D mit multiplanaren Reformationen einer osteosynthetisch versorgten Kalkaneusfraktur (oben links: sagittal; oben rechts: koronar; unten links: axial/horizontal).

8. Zubehör

  • Lagerungshilfe Fuß und Sprunggelenk "Schlabberfuß" (Modell, Firma, Lokalisation)(Abbildung 2b und Abbildung 2c). Damit werden OSG und Fuß zum Scan in neutraler Stellung gelagert und die sonst vorhandene Spitzfuß-Supinations-Adduktionsstellung von OSG und Fuß vermieden (Abbildung 2a). Dadurch ist die Darstellung der Standardebenen und -reformationen erst möglich. Insbesondere bei der Beurteilung des OSG wird durch die Lagerungshilfe eine adäquate Beurteilung wesentlich erleichtert. Die Lagerungshilfe ist bei Fällen mit vor dem Scan erfolgten Arthrodesen an OSG und Subtalargelenk nicht nötig, weil hier durch die Versteifung bereits die Neutralstellung erreicht und gehalten wird (Abbildung 3 bis 6).
  • Sterile Tüten zur Abdeckung (s. Abbildung 3a und Abbildung 3b). Hierfür können in der Regel konventionelle Röntgenbildverstärkerbezüge verwendet werden. Diese sollen über Operationstisch mit den darauf liegenden unteren Extremitäten passen (s. Abbildung 3a und Abbildung 3b).
Lagerungshilfe Fuß und Sprunggelenk "Schlabberfuß" (Modell, Firma, Lokalisation).

Lagerungshilfe Fuß und Sprunggelenk "Schlabberfuß" (Modell, Firma, Lokalisation). Abbildung 2a zeigt die Spitzfuß-Supinations-Adduktionsstellung von OSG und Fuß bei Lagerung ohne Lagerungshilfe. Bei dieser Lagerung ist bei der intraoperative 3D-Röntgenbilddarstellung die Einstellung der Standardebenen und -reformationen nur schwierig bis gar nicht möglich. Abbildung 2a zeigt die Lagerungshilfe in Rückenlage und Abbildung 2c in Bauchlage. Der Einsatz der Lagerungshilfe ist auch in Seitenlage möglich. Die Lagerungshilfe ist resterilisierbar und strahlendurchlässig. Durch Einsatz der Lagerungshilfe ist eine artefaktfreie und schnelle Einstellung der Standardebenen und -reformationen gewährleistet.

9. Anästhesie und Lagerung

  • Jedes Anästhesieverfahren möglich. Während der Justierung des 3D-Röntgenbildverstärkers für den Scan und insbesondere während des Scan darf die Extremität nicht bewege werden.
  • Jede Lagerung möglich. Der zu scannende OSG/Fuß sollte während des Scan in der Mitte des Operationstisches liegen und der Abstand zum Operationstisch sollte möglichst gering sein.

10. Operationstechnik

Beziehen des OSG/Fuß mit einer sterilen Tüte vor dem Scan.

Beziehen des OSG/Fuß mit einer sterilen Tüte vor dem Scan. Der zu scannende OSG/Fuß sollte während des Scan in der Mitte des Operationstisches liegen und der Abstand zum Operationstisch sollte möglichst gering sein. Die sterile Tüte verhindert eine Kontamination des OP Gebiest während des Scans und verhindert dass der 3D-Röntgenbildverstärker während des Scan an herabhängenden Tüchern hängen bleibt. In diesem Fall Bauchlage. Abbildung 3a zeigt den Situs unmittelbar vor der Abdeckung. Operateur und Assistent stehen rechts und links neben dem Situs und halten das offene Ende der Tüte und die OP-Schwester steht in Verlängerung fußwärts und hält das geschlossene Ende der Tüte. Operateur und Assistent führen die untere bzw. bodenwärts liegende Hand zum Beziehen in die Tüte ein damit diese Hand nicht unter dem Tisch an unsterilen Tüchern kontaminiert wird. Abbildung 3b zeit den Situs nach der Abdeckung.

Hereinfahren und justieren des 3D-Röntgenbildverstärkers.

Hereinfahren und justieren des 3D-Röntgenbildverstärkers. Zur exakten Justierung werden zwei Laservisiere, einmal in vertikaler und einmal in horizontaler Richtung verwendet. Damit wird der 3D-Röntgenbildverstärker so justiert, dass der zu scannende OSG/Fuß unabhängig von der Rotation im Zentralstrahl liegt. Dafür reicht es aus die Justierung im anteroposterioren und seitlichen Strahlengang zu justieren.

Scan.

Scan. Für den Scan verlässt das Personal den Kontrollbereich. Mittels Fußschalter wird der Scan gesteuert. Abbildung 5a zeigt den 3D-Röntgenbildverstärker am Anfang und Abbildung 5b am Ende des Scans nach der orbitalen Rotation von 190°. Nach dem Scan wird der 3D-Röntgenbildverstärker zurück gefahren und die Tüte vom OP-Springer abgezogen.

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VIDEO >> Einsatz des ARCADIS 3D. Der Patient liegt in Bauchlage.

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VIDEO >> Offizielles Lehrvideo der Firma Siemens zu intraoperativer 3D-Bildgebung (und Navigation) welches in unserer Klinik aufgenommen wurde.

Unmittelbar nach dem Scan wertet der Operateur die Bilder aus.

Unmittelbar nach dem Scan wertet der Operateur die Bilder aus. Dafür zieht er sterile Handschuhe über, die nach der Auswertung wieder ausgezogen werden, damit die darunter liegenden sterilen Operationshandschuhe steril bleiben. Mit der Computermaus kann der Operateur selbst die Reformationsebenen festlegen und durch scrollen. Bei diesem Fall handelt es sich um eine Korrekturarthrodeses des OSG und Subtalargelenks mit Fixierung mit retrogradem Nagel (A3, SBI, Morrisville, USA).

11. Postoperative Behandlung

Die intraoperative 3D-Röntgenbildverstärker beeinflusst die postoperative Behandlung nicht.

12. Fehler, Gefahren, Komplikationen

  • Verlängerung der OP Dauer durch intraoperative Pedographie.
  • Potentielles Infektionsrisiko durch intraoperative Pedographie.
  • Risiko der Lockerung der Osteosynthese durch die Krafteinleitung bei intraoperative Pedographie.

13. Fälle

OSG-Luxationsfraktur Typ Weber-C, zunächst ohne intraoperative 3D-Röntgenbildgebung.

OSG-Luxationsfraktur Typ Weber-C, zunächst ohne intraoperative 3D-Röntgenbildgebung. Es erfolgte eine offene Reposition mit Arthrotomie des OSG und interne Fixation mit Schrauben-/Drahtosteosynthese des Innenknöchels und einer quadrokortikalen Stellschraube (Abbildung 7a und Abbildung 7b). Eine intraoperative 3D-Röntgenbildgebung war nicht möglich, da das Gerät defekt war. Es erfolgte eine postoperative Computertomographie, die eine vermehrte Lateralisierung (Abbildung 7c: koronare Reformation), vermehrte Dorsalisierung (Abbildung 7d: axiale Reformation auf Höhe der Inzisura fibulae der Tibia) und vor allem vermehrte Aussenrotation (Abbildung 7e: axiale Reformation auf Höhe Innenknöchel/ Taluskörper/ Aussenknöchel) der distalen Fibula im Vergleich zur anatomischen Position zeigte. Dadurch bestand eine inakzeptable Gelenkinkongruenz des OSG. Insbesondere die vermehrte Aussenrotation der distalen Fibula führte zu einer vermehrte Konvergenz, d.h. ventralen Öffnung der Knöchelgabelgelenkflächen (rote Linien auf Abbildung 7e), die erheblich von der physiologischen Konvergenz abweicht, die immer an der Konvergenz der medialen und lateralen Gelenkfläche des Talus abzulesen ist (grüne Linien auf Abbildung 7e). Es wurde eine Revision indiziert. Dabei erfolgte eine erneute offene Reposition mit Arthrotomie des OSG und interne Fixation, diesmal mit zwei quadrokortikalen Stellschrauben (Abbildung 7f und Abbildung 7g). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte nun eine anatomische Stellung der distalen Fibula mit guter Gelenkkongruenz (Abbildung 7h: axiale Reformation auf Höhe der Inzisura fibulae der Tibia und Abbildung 7i: axiale Reformation auf Höhe Innenknöchel/ Taluskörper/ Aussenknöchel). Die Software des ARCADIS-3D erlaubt bereits intraoperativ eine genaue Winkelmessung. Hier bestand eine Konvergenz der Knöchelgabelgelenkflächen von 12° und eine Konvergenz der medialen und lateralen Gelenkfläche des Talus von 10°. Daraus resultiert eine Differenz der Konvergenz zwischen der Knöchelgabelgelenkflächen und der medialen und lateralen Gelenkfläche des Talus von 2° was fast optimal ist. Diese Konvergenzwinkel sind nicht mittels 2D-Röntgenbildgebung erkennbar (s. Kapitel 13).

OSG-Luxationsfraktur Typ Weber-C.

OSG-Luxationsfraktur Typ Weber-C. Es erfolgte eine offene Reposition mit Arthrotomie des OSG und interne Fixation mit Plattenosteosynthese der Fibula und einer trikortikalen Stellschraube (Abbildung 8a). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte eine vermehrte Innenrotation der distalen Fibula im Vergleich zur anatomischen Position (Abbildung 8b: axiale Reformation auf Höhe Innenknöchel/ Taluskörper/ Aussenknöchel). Die vermehrte Innenrotation der distalen Fibula führte zu einer verringerten Konvergenz, d.h. ventralen Öffnung der Knöchelgabelgelenkflächen (rote Linien auf Abbildung 8b), die erheblich von der physiologischen Konvergenz abweicht, die immer an der Konvergenz der medialen und lateralen Gelenkfläche des Talus abzulesen ist (grüne Linien auf Abbildung 8b).Dadurch bestand eine inakzeptable Gelenkinkongruenz des OSG. Es erfolgte im selben Eingriff eine erneute offene Reposition und Neuplatzierung der Stellschraube (Abbildung 8c). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte nun eine anatomische Stellung der distalen Fibula mit guter Gelenkkongruenz (Abbildung 8d: axiale Reformation auf Höhe Innenknöchel/ Taluskörper/ Aussenknöchel).

OSG-Luxationsfraktur Typ Weber-C.

OSG-Luxationsfraktur Typ Weber-C. Es erfolgte eine offene Reposition mit Arthrotomie des OSG und interne Fixation mit Plattenosteosynthese der Fibula und einer trikortikalen Stellschraube (Abbildung 9a). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte eine vermehrte Innenrotation der distalen Fibula im Vergleich zur anatomischen Position (Abbildung 9b: axiale Reformation auf Höhe Innenknöchel/ Taluskörper/ Aussenknöchel). Die vermehrte Innenrotation der distalen Fibula führte zu einer verringerten Konvergenz, d.h. ventralen Öffnung der Knöchelgabelgelenkflächen (rote Linien auf Abbildung 9b), die erheblich von der physiologischen Konvergenz abweicht, die immer an der Konvergenz der medialen und lateralen Gelenkfläche des Talus abzulesen ist (grüne Linien auf Abbildung 9b). Dadurch bestand eine inakzeptable Gelenkinkongruenz des OSG. Es erfolgte im selben Eingriff eine erneute offene Reposition und Neuplatzierung der Stellschraube (Abbildung 9c). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte nun eine anatomische Stellung der distalen Fibula mit guter Gelenkkongruenz (Abbildung 9d: axiale Reformation auf Höhe Innenknöchel/ Taluskörper/ Aussenknöchel).

Zunächst geschlossene und später offene Reposition und interne Fixation einer Kalkaneusfraktur.

Zunächst geschlossene und später offene Reposition und interne Fixation einer Kalkaneusfraktur. Bei der Fraktur handelte es sich um eine Fraktur Typ Sanders 2B mit atypischem Frakturverlauf, d.h. nur ganz posteriorer Beteiligung der posterioren Gelenkfacette [13]. Aufgrund dieser Frakturmorpholgie mit nur geringer Gelenkbeteiligung und insbesondere fehlender Abflachung des Böhlerwinkels wurde eine geschlossene Reposition und Schraubenosteosynthese indiziert [7]. Diese erfolgt mit einer 7,3mm Schraube mit Unterlegscheibe (Synthes, Umkirch). Die Brodehn 20°-Aufnahme zeigte keine Stufenbildung der posterioren Facette (Abbildung 10a). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte jedoch eine erhebliche Stufenbildung der posterioren Facette (Abbildung 10b: sagittale Reformation und Abbildung 10c: koronare Reformation). Es erfolgte dann im selben Eingriff eine offene Reposition und Plattenosteosynthese über den erweiterten lateralen Standardzugang. Die Brodehn 20°-Aufnahme zeigte wiederum keine Stufenbildung der posterioren Facette (Abbildung 10d). Dies wurde durch die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung bestätigt die eine sichere stufen- und lückenfreie Reposition der posterioren Facette ohne intraartikulärer Implantatlage zeigte (Abbildung 10b: sagittale Reformation und Abbildung 10c: koronare Reformation).

Offene Reposition über erweiterten lateralen Standardzugang und interne Fixation mit Plattenosteosynthese einer Kalkaneusfraktur.

Offene Reposition über erweiterten lateralen Standardzugang und interne Fixation mit Plattenosteosynthese einer Kalkaneusfraktur. Die Brodehn 20°-Aufnahme zeigte keine Stufenbildung der posterioren Facette oder intraartikuläre Implantatlage (Abbildung 11a). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte jedoch eine intraartikuläre Schraubenlage in der posterioren Facette (Abbildung 11b: koronare Reformation). Es erfolgte dann im selben Eingriff eine Neuplatzierung der Schraube und eine erneute 3D-Röntgenbildgebung zu sicheren Beurteilung.

Offene Reposition über erweiterten lateralen Standardzugang und interne Fixation mit Plattenosteosynthese einer Kalkaneusfraktur.

Offene Reposition über erweiterten lateralen Standardzugang und interne Fixation mit Plattenosteosynthese einer Kalkaneusfraktur. Die Brodehn 20°-Aufnahme zeigte keine Stufenbildung der posterioren Facette oder intraartikuläre Implantatlage (Abbildung 12a). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte jedoch eine intraartikuläre Schraubenlage in der posterioren Facette (Abbildung 12b: koronare Reformation). Es erfolgte dann im selben Eingriff eine Neuplatzierung der Schraube und eine erneute 3D-Röntgenbildgebung zu sicheren Beurteilung.

Homolaterale laterale Lisfranc-Luxationsfraktur mit kompletter Zerstörung der Kuneiforme 1.

Homolaterale laterale Lisfranc-Luxationsfraktur mit kompletter Zerstörung der Kuneiforme 1. Es erfolgte eine offene Reposition und interne Fixation mit Drähten am 3.-5. Tarsometatarsalgelenks und eine primäre Arthrodese des 1. und Tarsometatarsalgelenks, des Interkuneiforme 1-2-Gelenks und des Innominatum (Bonna Jäger) am zum Kuneiforme 1 und 2 mit Ersatz des Kuneiforme 1 mit einem ipsilateren autologen Beckenkamspan und Fixation mit Platte und Schrauben (Abbildung 13a). Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung zeigte jedoch eine intraartikuläre Schraubenlage im Talonavikulargelenk (Abbildung 13b: sagittale Reformation). Es erfolgte dann im selben Eingriff eine Neuplatzierung der Schraube und eine erneute 2D- und 3D-Röntgenbildgebung zu sicheren Beurteilung (Abbildung 13c: 2D-Schrägaufnahme; Abbildung 13d sagittale 3D-Reformation).

14. Ergebnisse

Die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung mit dem ersten verfügbaren Gerät (ISO-C-3D) hatte bereits einen hohen Nutzen bei der Traumaversorgung an OSG und Fuß gezeigt [9]. Im Rahmen einer zweiten Studie erfolgte dann ein Vergleich der zweiten Gerätegeneration (ARCADIS-3D, Siemens) zur ersten Generation (ISO-C-3D). Dabei wurden nicht nur Frakturversorgungen sondern auch Korrekturoperationen analysiert.

14.1. Material und Methode

In einer matched pair-Studie wurde der ISO-C-3D/ARCADIS-3D für die intraoperative 3D-Bildgebung nach der Reposition/Korrektur und internen Fixierung eingesetzt. Der ISO-C-3D wurde bei 62 Fällen zwischen 01.01.2003 und 15.03.2004 eingesetzt. Der ARCADIS-3D wurde zwischen 01.09.2006 und 30.04.2008 bei Fällen mit gleicher Fraktur- oder Arthrodeselokalisation eingesetzt (ISO-C-3D/ARCADIS-3D Einsatz: Frakturen: Pilon tibiale, n=11/8; Weber-C, n=7/10; isoliert dorsales Volkmann, n=1/1; Talus, n=3/3; Kalkaneus, n=20/20, Navikulare, n=1/1,; Kuboid, n=1/1, Lisfranc-Luxationsfraktur, n=6/6, Rückfußarthrodese mit oder ohne Korrektur, n=12/12). Nach dem Einsatz des ISO-C-3D/ARCADIS-3D wurden potentiell Änderungen der Reposition/Korrektur und/oder Implantatposition durchgeführt. Zeitaufwand, intraoperative Konsequenzen, Erfahrung der Operateure und erfahrungsabhängige Rate der intraoperativen Konsequenzen nach ISO-C-3D/ARCADIS-3D Einsatz wurden aufgezeichnet und verglichen (t-/ Chi2-Test).

14.2. Ergebnisse

Im Durchschnitt wurden die Operationen für den Einsatz des ISO-C-3D/ARCADIS-3D für 440/320 Sekunden unterbrochen; 180/120 Sekunden für die Scanvorbereitung, 120/60 Sekunden für den Scanvorgang und 210/180 Sekunden für die Evaluation der Bilddaten durch den Operateur. Die Zeiten waren mit dem ARCADIS-3D signifikant kürzer als mit dem ISO-C-3D (t-Test, p<0,05) (Tabelle 1). In 39%/34% /n=24/21 von 62) wurde die Reposition/Korrektur und/oder Implantatlage nach dem ISO-C-3D/ARCADIS-3D Scan korrigiert (Tabelle 2 und Tabelle 3). Diese Rate der intraoperativen Konsequenzen unterschied sich nicht zwischen ISO-C-3D und ARCADIS-3D (Chi2-Test, p=0,62). Die Erfahrung der Operateure und die erfahrungsabhängige Rate der intraoperativen Konsequenzen unterschied sich nicht zwischen ISO-C-3D und ARCADIS-3D (Chi2-Test, p>0,05) (Tabelle 4).

14.3. Diskussion

In mehr als einem Drittel der Fälle wurde nach intraoperativer 3D-Röntgenbildgebung bei Frakturversorgung oder Korrektur im selben Eingriff Reposition/Korrektur und/oder Implantatlage korrigiert. Dabei wurden allerdings wie in unserer früheren Studie die Auswirkungen dieser Änderungen auf den klinischen Verlauf nicht untersucht [11]. Die positiven Ergebnisse unterschieden sich nicht zwischen ISO-C-3D und ARCADIS-3D. Bei der Literaturdurchsicht finden sich vor allem Hinweise auf den Nutzen einer intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung bei Weber-C-Luxationsfrakturen und Kalkaneusfrakturen. Zwipp et al berichteten über Fehlrepositionen der distalen Fibula in 5 von 18 Versorgungen von Weber-C-Luxationsfrakturen, die erst bei einer postoperative Computertomographie erkannt wurden [17]. Sie nutzen intraoperative eine konventionelle intraoperative 3D-Röntgenbildgebung mit sie die Fehlrepositionen nicht erkannten. Die 5 Fälle mit inkorrekter Stellung der distalen Fibula wurde revidiert, also ein zweites Mal operiert [17]. Etwa zeitgleich traten in unserer Studie Fehlrepositionen der distalen Fibula in 2 von 7 Weber-C-Luxationsfrakturen auf, die aber aufgrund der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung (ISO-C-3D) im selben Eingriff korrigiert werden konnten, d.h. ein zweiter Eingriff wurde vermieden [9]. Später berichteten Vasarhelyi et al über einen Torsionsunterschied der distalen Fibula von mehr als 10° im Vergleich zur Gegenseite bei mehr als 25% der postoperativen Computertomogramme von 61 OSG-Frakturen mit Syndesmosenruptur [15]. Dabei korrelierten Die CT-Befunde mit dem AOFAS score und waren hilfreich bei der Entscheidung ob eine frühzeitige Revision sinnvoll ist [15]. Wiederum traten zeitgleich traten in unserer Studie Fehlrepositionen der distalen Fibula in 4 von 10 Weber-C-Luxationsfrakturen auf, die aber aufgrund der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung (ARCADIS-3D) im selben Eingriff korrigiert werden konnten, d.h. ein zweiter Eingriff wurde vermieden [11]. Eine weitere wichtige Erkenntnis unserer Studie war der hohe Prozentsatz von intraartikulärer Schraubenlage bei der offenen Reposition und internen Fixation von Kalkaneusfrakturen [11]. Obwohl in diesen Fällen die Gelenkflächen (posteriore Facette und Kalkaneokuboidgelenk) offen reponiert und intern fixiert wurden, detektierte die intraoperative 3D-Röntgenbildgebung in 9 von 40 Fällen, also in 25%, intraartikuläre Schraubenlagen. Beide Gelenke verlaufen gekrümmt und insbesondere die posteriore Facette ist mit 2D-Röntgenbildgebung (Brodehn Aufnahme) nur sehr schwer darstellbar [3,8,18]. In 3 von 20 Fällen wurden sowohl mit ISO-C-3D als auch ich ARCADIS-3D darüber hinaus relevante Stufen in der Gelenkfläche der posterioren Facette detektiert, die ebenfalls im selben Eingriff korrigiert werden konnten. Die Möglichkeit der Korrektur von Gelenkflächenstufen im selben Eingriff sollte das klinische Ergebnis verbessern, da Song et al bei Fällen mit Gelenkstufen (n=7) eine schlechteres Ausheilungsergebnis fanden als bei korrekter Reposition (n=14). Wir stellten keine Änderung im zeitlichen Verlauf der Nutzung der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung fest. Ein bemerkenswerter Punkt ist die Unabhängigkeit der Rate der Modifikationen nach intraoperativer 3D-Röntgenbildgebung von der Erfahrung des Operateurs. Dabei war beispielsweise ein Facharzt in der Studie mit ISO-C-3D dann Chefarzt in der Studie mit ARCADIS-3D also wesentlich erfahrener. Trotzdem wurde auch bei diesem Individuum in beiden Studien eine vergleichbare Rate der Modifikationen nach intraoperativer 3D-Röntgenbildgebung registriert.

  •     Zeitaufwand
    Ein wesentlicher der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung ist der vermehrte Zeitaufwand. In unserer Studie wurde die Operation bei Anwendung des ISO-C-3D im Durchschnitt für 7.20 Minuten unterbrochen was bereits einen durchaus akzeptablen Zeitaufwand darstellt [9]. Erfreulicherweise ist mit dem aktuellen Gerät (ARCADIS-3D) dieser Zeitaufwand mit 5.20 Minuten noch geringer [11].
  • Kosten
    Der größte Nachteil der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung sind die Gerätekosten. Ein 3D-Röntgenbildverstärker kostet etwa doppelt so viel wie ein 3D-Röntgenbildverstärker. Zur optimalen Visualisierung ist ein Karbonoperationstisch nötig wodurch weitere Kosten entstehen. Allerdings reduzieren sich diese Kosten durch die Einsparung der postoperativen Computertomographie und von Revisionen erheblich, so dass mit dem Einsatz der intraoperative 3D-Röntgenbildgebung sogar weniger Kosten entstehen. Hüfner et al fanden bei Einsatz der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung mittels realer Kostenermittlung eine Ersparnis bei potentieller Vermeidung von 5% Revisionen [4]. In allen zitierten Studien war die Revisionsrate deutlich höher, so dass in der Tat von einer Ersparnis durch den Einsatz der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung ausgegangen werden kann [9,11,14,15,17].
  • Strahlenbelastung
    Die netto Durchleuchtungszeit eines Scan entspricht 39,3 Sekunden gepulste Durchleuchtung mit einem aktuellen digitalen 2D-Röntgenbildverstärker für den ISO-C-3D und 19,6 Sekunden gepulste Durchleuchtung mit einem aktuellen digitalen 2D-Röntgenbildverstärker für den ARCADIS-3D. Die Höhe der Strahlenbelastung hängt von Volumen und Dichte der durchleuchteten Material ab und konnte nicht ermittelt werden. Die Strahlenbelastung entspricht etwa 10% eines Computertomogramms [6,9,11,12]. Dabei ist aber unbedingt zu berücksichtigen, dass sich bei korrekter Anwendung nur der Patient aber nicht das Personal während des Scan im Kontrollbereich ist.  

Zusammenfassend verbessert die intraoperative 3-D-Röntgenbildgebung die intraoperative Visualisierung von Knochen(-fragment-)positionen und Implatatlagen im Vergleich zur 2D-Röntgenbildgebung. Durch die Durch die verbesserte intraoperative Visualisierung mittels 3-D-Röntgenbildgebung wurden bei der Versorgung von Verletzungen an OSG/Fuß jeweils in mehr als einem Drittel der Fälle verbesserungsbedürftiger Reposition/Korrektur und/oder Implantatlage erkannt. Die zweite Generation (ARCADIS-3D) erlaubt eine schnelleren Scan und Bildanalyse als die erste Generation (ISO-C-3D) bei halbierter Strahlenbelastung. Der Einsatz der intraoperativen 3D-Röntgenbildgebung führt zur Kostenersparnis durch Vermeidung von Revisionen.

15. Literatur

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