Digitale Unterstützung für Chirurgen bei Knie-Operationen
Zusammenfassung
ACL-X
Bei Operationen des vorderen Kreuzbandes (engl. Anterior Cruciate Ligament, ACL) am Kniegelenk kann der Chirurg zur Verbesserung der Präzision bei der Anlage der Bohrkanäle einen Röntgen-Bildverstärker (engl. X-Ray) zur Hilfe nehmen. Dabei ist zur Bestimmung der optimalen Bohrkanalposition heute die manuelle Vermessung des intraoperativ angefertigten Röntgenbildes notwendig. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich, aufwändig sowie fehleranfällig, wodurch die erforderliche Präzision sinken und das Fehlerrisiko steigen können.
ACL-X vereinfacht das intraoperative Vorgehen und macht es genauer und zuverlässiger. Der Operateur (oder ein Assistent) kann das Röntgenbild in die ACL-X App importieren und virtuelle Hilfslinien positionieren, mit denen die tatsächliche Bohrdrahtposition in Femur und Tibia präzise zur Röntgenanatomie referenziert und quantifiziert werden kann. Bei Anwendung der App durch einen geschulten Assistenten oder OP-Springer kann auf eine sterile Verpackung des iPhones verzichtet werden.
Challenge
Die Idee für ACL-X entsprang direkt aus dem OP-Alltag eines Kreuzbandchirurgen in der Sportsclinic Cologne in Deutschland. Es erschien unpräzise, zeitaufwändig und nicht mehr zeitgemäß, die Vermessung eines intraoperativen Röntgenbildes bei einer Kreuzbandoperationen — wenn überhaupt — mit der Hilfe von händischer Lineal-Messungen auf dem Röntgenbild durchzuführen. Die Frage war: Wäre bei der Kreuzbandoperation die Unterstützung des Operateurs mit Hilfe einer Smartphone-App denkbar?
Um Bedienhürden zu vermeiden, sollte die App als separates, schnell zu verwendendes Tool einsetzbar sein, — also ohne langwieriges Login und ohne komplexe Integration in andere Systeme. Der Ansatz war, den bekannten Prozess auf Basis des Röntgenbildes einfach zu „teildigitalisieren“: Ein Foto des Röntgenbilds sollte genügen, um darauf Hilfslinien virtuell in der App einzuzeichnen. Auf dieser Basis könnte die tatsächliche Bohrkanalposition nach einer anerkannten, wissenschaftlichen Berechnungsmethode referenziert und quantifiziert werden.
Prozess
In einem Prototyp wurde von Linova mit fachlicher Unterstützung eines Kreuzbandchirurgen zunächst die grundsätzliche Machbarkeit der Kernfeatures validiert: die Verwendung eines einfachen Fotos eines Röntgenbilds als Basis und die Überlagerung des Bildes mit virtuellen Hilfslinien für die Errechnung der optimalen Bohrkanalposition nach der Quadrantenmethode von Bernard und Hertel.
Ein professionelles UI/UX-Design, Sicherheitshinweise, durchgängige Kontext-Hilfe, In-App-Purchases für Berechnungskontingente, eine Archiv- sowie eine Export-Funktion rundeten die App nach und nach für den produktiven Einsatz ab.
Die reibungslose, agile Implementierung und Integration dieser Features untermauerte außerdem die Vorzüge unserer Entwicklungs- und Kollaborations-Prozesse und -Tools im Verbund der Sportsclinic Cologne, Linova und QuickBird Medical.
Ergebnis
Die ACL-X App hat ihre Praxistauglichkeit in der Anwendung in OP-Zentren wie der Sportsclinic Cologne rasch bewiesen. Die App ist schnell zur Hand und kann ohne große Unterbrechung im OP-Ablauf z.B. auch von einem Assistenten bedient werden. Mit minimalem Aufwand werden im Handumdrehen Ergebnisse erzielt, die früher angewandte Methoden hinsichtlich Genauigkeit und Zuverlässigkeit klar übertreffen.
Wir sind positiv überrascht, fühlen uns aber auch bestätigt, dass mit einer im Grunde recht einfachen App ein wichtiger Arbeitsschritt fundamental digitalisiert werden konnte, und dass damit Abläufe vereinfacht und beschleunigt sowie Operationen besser abgesichert werden konnten.
Screenshots
Zukunft
Die Vorteile der ACL-X App werden den Zielanwendern — Kreuzband-Operateuren — auf Medizin-Fachkongressen nahegebracht — mit durchweg positiven Rückmeldungen. Auf Basis des Inputs dieser Anwender aus der Praxis wollen wir die App weiter zum schnellen, noch hilfreicheren Tool für die Knie- und Kreuzbandoperationen optimieren.
Durch den modularen Aufbau kann die ACL-X App auch jederzeit um weitere Berechnungsmethoden und zusätzliche Features wie etwa auch eine Anbindung an ein Patientenverwaltungssystem erweitert werden.
Gut denkbar ist außerdem die Anwendung der Grundprinzipien der App auch auf andere operative Eingriffe und deren Vorbereitung.
Weitere Projekte
Sie wollen eine App-Idee realisieren?
Kontaktieren Sie uns erstmal unverbindlich. Wir schauen uns gemeinsam an, mit welchem Aufwand und in welchem Zeitrahmen eine Umsetzung möglich wäre. Außerdem können wir schon mal technisches Feedback für mögliche Vorgehensweisen zur Entwicklung der App geben.
