Minimal – invasive Eingriffe gewinnen an Boden

Fast 13 Millionen Euro werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in ein Großprojekt zur minimal-invasiven orthopädischen Chirurgie (OrthoMIT) investiert. Das Hauptziel des Projektes ist die Entwicklung einer integrierten Plattform für die schonende operative Therapie von Knochen- und Gelenkerkrankungen in Orthopädie und Traumatologie. Das Institut für Medizinische Physik der Universität Erlangen-Nürnberg unter der Leitung von Prof. Dr. Willi Kalender ist in dem OrthoMIT-Gesamtvorhaben mit einem Teilprojekt zur 3D-Bildgebung im Operationssaal und als Leiter des Scientific Board aktiv. Zwei Spin-offs des Institutes, die VAMP GmbH und die CAS Innovations AG, sind ebenfalls bei OrthoMIT beteiligt.

Die BMBF-Förderung trägt dazu bei, die Region Erlangen-Nürnberg als weltweit anerkanntes Kompetenzzentrum für Medizinische Physik und Technik auszubauen. Es werden in den nächsten fünf Jahren rund 2,2 Mio EURO als Fördergeld nach Erlangen fließen und damit auch hochqualifizierte Arbeitsplätze geschaffen.

Die Orthopädische Chirurgie betrifft pro Jahr mehr als eine Million Patienten in Europa. Über 150.000 Hüft- und 80.000 Kniegelenkersatzoperationen werden jedes Jahr in Deutschland durchgeführt, wobei 20 Prozent dieser Eingriffe eine Revisionsoperation darstellen, d.h. es wird ein früher implantiertes Kunstgelenk ersetzt. Mit steigender Lebenserwartung nehmen die Bedeutung von Operationen und die damit verbundenen Risiken und Kosten für jeden einzelnen Patienten zu. Nebenfolgen eines Eingriffs können zu einer Minderung der Lebensqualität und zu hohen Kosten durch Krankenhausaufenthalt und Rehabilitation sowie zum Verlust von Arbeitskraft, Mobilität und Eigenständigkeit führen.

Heute tendiert auch die orthopädische Chirurgie zu minimal-invasiven Eingriffen mit den Vorteilen einer schnelleren Mobilisierung und kürzeren Erholungszeiten aufgrund eines geringeren Weichgewebetraumas. Minimal invasive Prozeduren und neue Implantatkonzepte fordern hohe Präzision, Geschicklichkeit und Erfahrung spezialisierter Chirurgen sowie auch zusätzliche technische Unterstützungssysteme wie z.B. Bildgebung und Navigation. OrthoMIT wird daher eine integrierte Demonstratorplattform für schonende Interventionen und Therapie mit Modulen für Hüft , Knie- und Wirbelsäulenchirurgie entwickeln, die eine an die individuelle Situation und den Bedarf angepasste therapeutische Vorgehensweise ermöglicht.

Das Erlanger Institut für Medizinische Physik (IMP) unter Leitung von Prof. Dr. Willi Kalender ist an OrthoMIT mit dem Teilprojekt intraoperative 3D-Bildgebung beteiligt. Die 3D-Bildgebung mit Röntgen-Computertomographie (CT) hat in den letzen Jahren ein beeindruckendes Leistungsniveau erreicht und sich für viele minimal-invasive bildgestütze Interventionen als Methode der Wahl etabliert. Die Einführung von Mehrzeilen-Detektoren und neuer Bildrekonstruktionsarlgorithmen haben zur Kegelstrahl-CT geführt. Es bietet sich also an, C-Bogen-Geräte, die mit Flachbilddetektoren ausgerüstet sind und damit im Kegelstrahlverfahren arbeiten, im Operationssaal für CT- Bildgebung einzusetzen.

Als eines der führenden Institute auf dem Gebiet der Medizinischen Bildgebung widmet sich das Erlanger Institut der Entwicklung und Integration von Methoden zur intraoperativen multiplanaren und volumetrischen CT-Bildgebung. Ziel des Projektes ist ein hohes Bildqualitätsniveau mit deutlich verbesserter Ortsauflösung bei einer akzeptablen Strahlendosis im Operationssaal bereitzustellen. Die VAMP GmbH, ein Spin-off des Institutes, übernimmt die Integration der entwickelten Bildgebungskonzepte in die Demonstratorplattform von OrthoMIT. Die Projektdurchführung erfolgt in Kooperation mit Siemens Medical Solutions.

CAS Innovations AG, ein weiteres Spin-off des Institutes für Medizinische Physik, leitet das Teilprojekt Planungs- und Navigationsmodule in Zusammenarbeit mit weiteren Industrie- und universitären Partnern. Ziel der Forschungsarbeiten ist die Entwicklung von minimal invasiven Operationsverfahren mit hoher Genauigkeit und der damit einhergehenden Erhöhung der Patientensicherheit im Bereich der Hüft-, Knie- und Wirbelsäuleneingriffe. Die Kombination von intraoperativer Bildgebung, computergestützter Navigation und die Entwicklung neuer chirurgischer und Miniaturrobotersysteme soll eine erhöhte Präzision und Effizienz bei gleichzeitiger Reduzierung der Belastung des Patienten ermöglichen.

An OrthoMIT sind unter der Leitung der Orthopädischen Klinik der RWTH Aachen (Prof. F. U. Niethard) 21 nationale Einrichtungen und Institute beteiligt. Das Vorhaben ist auf eine Gesamtlaufzeit von fünf Jahren ausgelegt. Das BMBF fördert das Gesamtprojekt mit 12,85 Mio. Euro. Projektstart war der 1.Juli 2005. Der Gesamtförderbetrag für das IMP wird bis 2010 ca. 938.300 Euro betragen. Die VAMP GmbH erhält ca. 570.900 EUR, und die CAS Innovations AG wird mit ca. 695.400 Euro unterstützt.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Willi Kalender
Institut für Medizinische Physik
Tel.: 09131/85-22310
willi.kalender@imp.uni-erlangen.de