3D LEDECO

Bis heute ist es weit verbreitet, die Deformität auf (biplanaren) Röntgenbildern zu vermessen und anhand dessen die chirurgische Korrektur zu planen. Studien haben aber gezeigt, dass sich die mechanische Beinachse unter Gewichtsbelastung verlagert, was bei dieser Art der Planung nicht berücksichtigt werden kann. Eine CT-basierte drei-dimensionale Simulation der individuellen, postoperativen Anatomie unter Gewichtsbelastung wäre daher ein hilfreiches Instrument, um verschiedene Operationsstrategien zu evaluieren und das Operationsergebnis zu optimieren. 

Ziel von 3D-LEDECO ist die Entwicklung von computer-basierenden automatisierten Methoden zur drei-dimensionalen Planung und Optimierung von Korrekturosteotomien unter Berücksichtigung der Gewichtsbelastung. Das Projekt besteht aus drei Teilen: Begonnen wird mit umfangreichen Kadaverexperimenten, welche systematisch den Einfluss von femoralen und tibialen Deformitäten auf den Verlauf der mechanischen Achse und die Belastungsverteilung im Knie quantifizieren sollen. Ein Roboter-getriebenes Setup wird diverse Fehlstellungen simulieren, während die Resultate über Drucksensoren im Gelenk und visuelles Tracking der Achse aufgezeichnet werden. Die dort gewonnen Erkenntnisse dienen als Grundlage für die Computersimulation. Für die Computersimulation werden Algorithmen entwickelt, welche eine patienten-spezifiische Simulation der Gewichtsbelastung erlauben. Der letzte Teil des Projektes beinhaltet die Entwicklung eines mathematischen Optimierungsalgorithmus, welcher die Parameter der geplanten Osteotomie bis hin zum gewünschten gewichtsbelastete (postoperative) Ergebnis optimiert. 

Die aus dem Projekt hervorgehenden Methoden werden zum Schluss zu einem Prototypen einer Planungssoftware (3D-LEDECO) vereinigt.  Durch die erhöhte Präzision und die Vorhersehbarkeit des Ergebnisses wird eine erheblich verbesserte Patientenbehandlung erwartet.