FH OberösterreichForschung & Entwicklung

TIMed CENTER Zentrum für technische Innovation in der Medizin

Forschungsprojekte

ArthroKnee

Ergebnis: Kombination von Mikro-CT und Röntgenbild-Untersuchungen von Arthrose-Patienten zum Erstellen individualisierter 3D-Kniemodelle.


Mit der Lebenserwartung der Bevölkerung steigt weltweit auch die Häufigkeit von Gonarthrose. Hierbei handelt es sich um den degenerativen Abbau des Gelenkknorpels und Knochens im Kniegelenk. Führen alle anderen Behandlungsmöglichkeiten zu keiner Verbesserung des Zustands, bleibt als letzte Option nur die Knieprothesen-Operation. Die Morphologie und Mikrostruktur des Kniegelenks sind von Patient zu Patient unterschiedlich. Sich im Vorfeld des Eingriffs genaues Bild von der dreidimensionalen Geometrie der Mikrostruktur im Kniegelenk zu machen, ist jedoch schwierig. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass sich diese auf Röntgenbefunden nur unzureichend identifizieren lässt.

Das Projekt ArthroKnee hatte zum Ziel, eine genaue Charakterisierung der zwei- und dreidimensionalen Knochenmikrostruktur und Geometrie von Gonarthrose-Patienten vorzunehmen, welchen eine Knieendoprothese implantiert wurde. Konkret wurden Knochenproben mittels Mikro-Computertomografie untersucht, wobei der Fokus auf die Schnittstelle zwischen Knochen und Implantat lag. Dadurch wurden wichtige Informationen für die Weiterentwicklung und Verbesserung aktuell verwendeter Implantat- und Fixationskonzepte gesammelt.

Die gewonnenen Erkenntnisse wurden in eine interaktive Datenbank mit patientenspezifischen 3D-Modelle eingespeist. Orthopädische Chirurgen finden darin Vergleichsdatensätze für röntgenologische Bewertungen von arthrotischen Schädigungen bei neuen Patienten. Diese dienen z.B. zur Bewertung der Knorpeldicke. Darüber hinaus lassen sich die dreidimensionalen Mikrostruktur-Daten in der Software-Anwendung als Grundlage für die Optimierung von Implantaten verwenden. 

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