Evaluation der technischen Genauigkeit eines Messsystems zur Ermittlung der hüftzentrierten Beinlänge in der Hüftendoprothetik

Die exakte Beinlänge und Lage des Hüftrotationszentrums sind wichtige Qualitätskriterien zur Wiederherstellung der ursprünglichen Biomechanik. Die exakte Beinlänge kann bislang nur mittels Röntgen basierten Messungen wie CT oder konventionellen Röntgenaufnahmen genau ermittelt werden. Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und technische Evaluation eines Messsystems, mit dessen Hilfe die Beinlänge vor der Operation und nach der HTEP-Probereposition objektiv bestimmt werden soll. Methodik: Das Messsystem besteht aus einer Messbox mit zwei LEDs, einer inertialen Messeinheit sowie einer Full HD Kamera. Für den inertialen Sensor wurde eine Aufnahme mittels Rapid Prototyping Verfahren erstellt. Die Messbox ist via Bluetooth mit einem Laptop verbunden. Mittels Labview wurde eine Software entwickelt, welche die Messsignale erfasst und die Berechnungen durchführt. Die Messbox wird auf der prätibialen Haut positioniert. Der Operateur hebt das maximal gestreckte Bein an der Ferse an. Die Bewegung der LEDs wird durch die Industriekamera erfasst. Software basiert wird anschließend eine Kreisbahn bestimmt, die Rückschluss auf den Abstand Hüftrotationszentrum - Sensorsystem zulässt. Die technische Genauigkeit wurde in einer Messreihe (n=30) mit einem definierten Bewegungsmodell evaluiert. Ergebnisse: Die ermittelte technische Genauigkeit des Systems beträgt (393,6 ± 2,0) mm mit einem Maximum von 396,9 mm und einem Minimum von 389,9 mm. Der Sollwert für die Beinlänge des Bewegungsmodells beträgt 395,0 mm. Schlussfolgerungen: Die technische Genauigkeit des Messsystems erlaubt präzise Messungen und kann für die Hüftendoprothetik eine sinnvolle Ergänzung und ein objektives Instrument zur Qualitätssicherung darstellen. Die Bewertung der Genauigkeit im klinischen Einsatz soll nachfolgend bewertet werden. Bisher kann nur der Abstand zwischen Zentrum des Hüftgelenkkopfes und dem Zentrum des Sensorgehäuses berechnet werden. Der nächste Schritt ist die Entwicklung einer Positioniervorrichtung sein, mit der das Sensorgehäuse in einer definierten Position auf der Tibia des Patienten im Bezug zur Fußauftrittsfläche befestigt werden kann. Damit wäre es möglich, die Information über den Abstand zwischen Hüftgelenkkopf-Zentrum und der Fußauftrittsfläche zu erhalten.