Das Ziel von orthoMIT ist die Entwicklung einer integrierten Plattform für die schonende interventionelle Therapie in der Orthopädie und Traumatologie. Flexible Module für Hüft-, Knie- und Wirbelsäulenchirurgie ermöglichen eine jeweils der individuellen Situation angepasste therapeutische Vorgehensweise. Folgende Ergebnisse und innovative Beiträge wurden bislang erreicht:
Smart Intraoperative Imaging
Im Rahmen der Kooperation insbesondere der Teilprojekte 2, 8 und 13 wurden äußerst innovative Konzepte zur intraoperativen 2D- und 3D-Bildgebung entwickelt, die für Interventionen in der Wirbelsäulenchirurgie und Traumatologie besondere Bedeutung haben. Hierbei sind folgende Teilaspekte und Ergebnisse zu nennen:
- Neue Verfahren der Dosisberechnung für die C-Bogen CT (TP8) mit Hilfe des Monte Carlo (MC) Simulationstools ImpactMC als Beitrag zur Optimierung des Strahlenschutzes.
- Zero-Dose-C-Arm-Navigation (TP13) zur strahlenfrei optimierten Positionierung des Röntgen-C-Bogensystems mittels virtueller Previews zur Reduktion der Strahlenbelastung.
- Robotergestützte C-Bogen-Röntgenbildgebung (TP8 und TP13) für eine einfache intuitive Navigation des C-Bogens und neuartige Scanstrategien und Bildgebungsoptionen.
- 3D-Ultraschallbildgebung und –Referenzierung MRT-Daten zur Ergänzung und Aktualisierung der intraoperativ verfügbaren Information zu Morphologie und Funktion.
Smart Knee and Hip Surgery
In Kooperationen der Teilprojekte 2, 7, 11 und 12 wurden innovative Highlights für die insbesondere röntgenbildfreie minimal-invasive Knie- und Hüftendochirurgie entwickelt:
- Marker- und trackingfreie Knieendoprothetik auf Basis von Kraft-Momenten-sensorbestückten Instrumenten / Inlays (Patentanmeldung zum genALIGN-Konzept erfolgt).
- Ultraschallbasierten Bestimmung von Landmarken zur Individualisierung biomechanischer Planungsmodelle u.a. für Hüftendoprothetik und Umstellungsosteotomien.
- Identifikation und 3D-Rekonstruktion des femoralen Knochenzementes auf Basis eines miniaturisierten Ultraschallscanners in der Revisions-Hüftendoprothetik einschließlich Modulen zur navigierten und optional robotischen Entfernung des Zementes.
- Modularer sterilisierbarer 5DOF Miniroboter für die minimal-invasive Revisions-Hüftendoprothetik, Knieendoprothetik und endoskopische Wirbelsäulenchirurgie.
- Störfeldrobustes magnetisches Trackingsystem (Patentanmeldung erfolgt): mit miniaturisierten Markern und Kompensation von niederfrequenten Magnetfeldstörungen.
- Sphärische Beckenumstellungsosteotomie zur Umstellung des Acetabulums bei Hüftdysplasie mit minimal-invasiver Fixation, optimaler Repositionierbarkeit und Mobilität.
Smart Integration
In Kooperationen der Teilprojekte TP3 (Qualitätsmanagement/ Ergonomie), TP4 (Klinische Pfade, Integration und Standardisierung) und TP13 (Integrierte chirurgische Arbeitsstation) ist ein innovatives Konzept für eine modulare Integration unterschiedlicher Applikationen und Komponenten in eine integrierte chirurgische Arbeitsstation einschließlich Benutzerschnittstellen entstanden:
- Integrations- und Sicherheitsarchitektur auf Basis einer Service-Orientierten Architektur (SOA). orthoMIT-Konzept in internationaler Norm IEC 80001 (Risk Management for IT-Networks incorporating Medical Device) als Beispiel explizit benannt.
- Intelligenter OP-Tisch zur wissensbasierten anthropometrischen OP-Tischsteuerung zur Reduzierung leistungseinschränkender Körperhaltungen (mit C-Bogen-Koordination).
- Innovative Bedienkonzepte u.a. durch Remote-Pointer (Patentanmeldung erfolgt), zur sterilen intuitiven Interaktion mit der Integrierten Arbeitsstation.
