Prof. Dr. med. Marcus Jäger // St. Marien-Hospital Mülheim an der Ruhr

Eine präzisere und weniger invasive Methode zur Quantifizierung des Prothesenverschleißes bei Hüfttotalendoprothesen

Herausforderung

Herkömmliche Methoden zur Messung des Prothesenverschleißes bei Hüfttotalendoprothesen können subjektiv und ungenau sein.

Lösung

RayMatch nutzt CAD-Implantatdaten zur automatischen Quantifizierung des Verschleißverhaltens und der Pfannenpositionierung bei Hüfttotalendoprothesen.

Ergebnisse

Die Präzision von RayMatch hilft Prof. Dr. Jäger bei der Entwicklung von Biomaterialien für Hüftprothesen, die zu einem geringeren Verschleiß führen. 

Auszug

Verschleiß ist ein Schlüsselfaktor, der die Lebensdauer von orthopädischen Prothesen beeinflusst.

Univ.-Prof. Dr. med. Marcus Jäger nutzt die RayMatch-Methode von RAYLYTIC, um den Prothesenverschleiß bei Hüfttotalendoprothesen (HTEP) automatisch und nicht-invasiv mit bemerkenswerter Präzision zu messen.

Messung des Prothesenverschleißes bei HTEP

In der Forschung von Univ.-Prof. Dr. med. Marcus Jäger zählt jeder Mikrometer. Jäger ist Direktor zweier Kliniken für Orthopädie, Unfall-, und Wiederherstellungschirurgie (St. Marien Hospital Mülheim a. d. R., Philippus-Stift Essen) sowie Lehrstuhlinhaber für Orthopädie und Unfallchirurgie der Universität Duisburg-Essen. Im Rahmen der von der Aesculap AG initiierten „VITAS” Studie, die den Einfluss des Hüftpfannenmaterials auf den Verschleiß bei HTEP untersucht, benötigte Jäger eine hochpräzise Methode zur Quantifizierung des Verschleißverhaltens und der Pfannenpositionierung. 

Diese beiden Faktoren sind mit der Produktion von Mikropartikeln verbunden – ein zentraler Faktor bei der aseptischen Lockerung von Prothesengelenken. Aseptische Lockerungen können bei Patienten zu schwerwiegenden Komplikationen führen, die Korrekturoperationen erforderlich machen oder sogar zum Totalausfall der Prothese führen.

RayMatchs Automatisierung und Validierung

Die RayMatch-Methode von RAYLYTIC stellte für Jäger eine wissenschaftlich validierte, minimalinvasive Möglichkeit dar, das Verschleißverhalten von Hüftprothesen zu beobachten. Nachdem Bilddaten aus dem PACS (Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem) direkt und unter Einhaltung der Datenschutzstandards auf die cloudbasierte Plattform von RAYLYTIC hochgeladen wurden, konnte er sich auf „automatisierte Prozesse verlassen, die nicht von Forschern beeinflusst werden können”, um sicherzustellen, dass seine Ergebnisse bis ins kleinste Detail frei von Verzerrungen waren. 

Mit dieser Präzision trägt Jäger zur Entwicklung von Biomaterialien bei, die zu geringerem Verschleiß und besserer Implantatleistung führen. 

Jäger betonte auch, dass RAYLYTICs fachspezifisches Fachwissen und Ansprechbarkeit es ihm ermöglichten, auftretende Herausforderungen schnell zu lösen und ihm und seinem Team Zeit zu sparen. 

RayMatchs Vorteil gegenüber herkömmlichen Röntgenanalyseverfahren

Die RayMatch-Methode nutzt die vom Hersteller zur Verfügung gestellten CAD-Daten der Implantatkomponenten, um mit Hilfe von künstlicher Intelligenz automatisch die Position und Ausrichtung (Anteversion und Inklination) der Prothese zu bestimmen. In diesem Fall wurden anteroposteriore Röntgenaufnahmen des Beckens ein und fünf Jahre postoperativ hinsichtlich des Eindringens des Hüftkopfes und der Pfannenpositionierung analysiert.1

Andere Methoden erwiesen sich für Jäger aufgrund ihrer subjektiven Messverfahren als vergleichsweise unzuverlässig. Er betonte, dass Softwareprogramme, die die Abnutzungsraten volumetrisch bestimmen, zu viel Varianz aufweisen, insbesondere wenn mehrere Benutzer die medizinischen Bilddaten auswerten. Andere Methoden erfordern, dass anatomische Orientierungspunkte von Radiologen oder Orthopäden manuell gesetzt werden.

„Diese Verfahren sind zu fehleranfällig”, sagte Jäger. Die Röntgenprojektion der Bilder hängt stark von der Positionierung des Patienten ab, was die subjektive Platzierung der anatomischen Marker negativ beeinflussen kann. Die volumetrische Messung des Verschleißes mit einer Vektorlösung ist nicht nur unzuverlässig, sondern erfordert auch zusätzliche invasive Eingriffe

¹ Baghdadi J, Alkhateeb S, Roth A; VITAS-Group, Jäger M. Cup positioning and its effect on polyethylene wear of vitamin E- and non-vitamin E-supplemented liners in total hip arthroplasty: radiographic outcome at 5-year follow-up. Arch Orthop Trauma Surg. 2022 Apr 10. 

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