Evaluation einer als Proof-of-Concept entwickelten MRT-kompatiblen und röntgentransparenten Knochenbohrmaschine

Ziele: Ziel war die Entwicklung einer Knochenbohrmaschine für Echtzeit-Interventionen in der MRT und CT, welche durch dichte Strukturen bohren kann und das Verlegen von Kirschner-Drähten ermöglicht. Methode: Die Konstruktion erfolgte anhand orthopädischer Vorgaben für handelsübliche (nicht MR-taugliche) Bohrmaschienen. Es wurde ein eigens konstruiertes, luftdruckgetriebene Antriebssystem aus ferritfreien Komponenten verwendet. Die Evaluation des gefertigten Prototypen erfolgte unter MR-Navigation. Im Phantomversuch (n=10) wurde die Substantia Compacta gebohrt und ein Kirschner-Draht verlegt. Weiterhin wurde die Autoklavierbarkeit, MR-Tauglichkeit, Röntgentransparenz und die praktische Handhabung der Bohrmaschine überprüft. Ergebnis: Die entwickelte Knochenbohrmaschine besitzt ein luftgetriebenes, ferritfreies Antriebssystem, ist nach ASTM MR-kompatibel und fast vollständig röntgentransparent. Der Prototyp erwies sich in der Praxis als „vergleichbar“ mit anderen konventionellen orthopädischen Bohrmaschinen und konnte in allen Teilfunktionen wie Vorschub und Spannsystem intuitiv genutzt werden. Die Bohrung und Verlegung der Kirschner-Drähte konnte problemlos durchgeführt werden. Die Autoklavieren der Bohrmaschine bei 134°C und 2bar verlief ohne Beeinträchtigung der späteren Funktion. Schlussfolgerung: Die Herstellung einer MR-kompatible Knochenbohrmaschine, vergleichbar mit der Leistung handelsüblicher nicht MR-kompatibler Systeme, ist prinzipiell möglich. Eine solche Maschine könnte neue Optionen in der CT- oder MRT-navigierte Chirurgie ermöglichen.

Keywords: Knochenbohrer, Bohrmaschine, MR-Sicherheit

Korrespondierender Autor: Güttler FV

Charité – Universitätsmedizin Berlin, Institut für Radiologie, Charitéplatz 1, 10117 Berlin

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