GBi4S: Akustische intraoperative Verankerungsanalyse für die Automatisierung der Endoprothesenimplantation (Endoprothese)

Abstract

Im Projekt GBi4S (FKZ 16LW0407) wurde ein akustikgestütztes, KI-basiertes Verfahren zur intraoperativen Verankerungsanalyse bei Hüftendoprothesen entwickelt. Ziel war es, Lockerungen und Frakturen als Hauptursachen kostspieliger Revisionsoperationen frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden. In einer In-vitro-Studie mit humanen Femora konnten charakteristische akustische Muster den Zuständen „loose“, „fit“ und „fracture“ eindeutig zugeordnet werden. Ein Pretotyp demonstrierte die technische Machbarkeit, während Expert:inneninterviews den klinischen Nutzen für Standardisierung, Frakturprävention und OP-Dokumentation bestätigten. Daraus wurden drei Anwendungsmodule abgeleitet: (1) Implantationsmonitoring, (2) strukturierte OP-Dokumentation und (3) virtueller Assistent. Regulatorische Grundlagen (ISO 13485, IEC 62304/82304, ISO 14155) sowie eine Markt- und Schutzrechtsanalyse untermauerten die Anschlussfähigkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass akustisches Implantationsmonitoring technisch realisierbar, klinisch relevant und wirtschaftlich vielversprechend ist und bilden die Basis für eine geplante klinische Machbarkeitsstudie.