Künstliche Hüftgelenke präzise anpassen

Messsystem zum Ermitteln der Beinlänge (Bildquelle: Fraunhofer IWU)

Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Halle, haben die Messmethode gemeinsam mit Projektpartnern entwickelt. „Bei unserem Verfahren liegt der Fehler unter einem Zentimeter“, erläutert Dr. Ronny Grunert, Wissenschaftler am IWU. „Langfristig wollen wir ihn sogar auf fünf Millimeter reduzieren.“ Bisher messen die Ärzte die Beinlänge mit einem Maßband, wobei der Fehler bis zu zwei Zentimeter betragen kann. Das Prinzip der neuen Methode: Der Arzt befestigt ein Kunststoffkästchen, in dem sich zwei LEDs befinden, auf dem Schienbein des liegenden Patienten. Nun fasst er das überstreckte Bein an der Ferse und bewegt es nach oben. Die Lichtpunkte durchlaufen aufgrund der Bewegung eine Kreisbahn, die eine etwa eineinhalb Meter seitlich vom Patienten stehende Kamera aufnimmt. Dies ist ähnlich wie bei einem Zirkel: Das Hüftgelenk, in dem das Bein aufgehängt ist, wäre die Nadel, die LEDs entsprächen dem Bleistift. Ändert sich der Abstand, da das Bein länger oder kürzer wird, ändert sich auch die Kreisbahn, die die LEDs ziehen. Diese Messung führt der Mediziner einmal direkt vor der Operation durch und ein zweites Mal, nachdem er das Implantat probeweise eingesetzt hat – das Kästchen verbleibt während der Operation am Bein. Eine Software vergleicht die beiden Kreisbahnen und stellt auf diese Weise fest, ob das Bein ebenso lang ist wie vor dem Eingriff. Falls erforderlich, passt der Arzt die künstliche Hüfte an. Einen Prototyp des Messsystems gibt es bereits, erste Tests in der Universitätsklinik Leipzig verliefen erfolgreich.