Ingeniørsoftware rykker ind hos kirurger

Traditionel software til byggeindustrien kan hjælpe mange hoftepatienter

Fejlprocenten på de mest udbredte hofteoperationer er på mere end 50 procent. Dansk forsker satser på, at software til beregning af materialestyrke kan bedre behandlingen.

Den 36-årige danske forsker og ortopædkirurg Christian Wong fra Universitets Sjukhuset i Malmø anvender usædvanlige forskningsmetoder for at forsøge at forbedre muligheder for behandling af patienter med hoftebrud.

Christian Wong udregner knoglers brudstyrke ved at benytte computerbaserede finite-element analyser (fea). Computersimulationerne kan bruges til to formål: dels til at udpege patienter med knogleskørhed, der kræver forebyggelse af knoglebrud, og dels som hjælp til kirurgernes fremgangsmåde ved de mest udbredte hofteoperationer.

Computerbaserede styrkeberegninger kan både forebygge hoftebrud og optimere operationer ved at lokalisere de optimale steder, hvor hoftebenet kan styrkes ved at indsætte metalsøm.

Her er ovenstående billede af lårbensknoglen zoomet ud i fuld størrelse.

»I de fleste tilfælde styrker vi under operationen de eksisterende knoglestrukturer ved at indsætte metalsøm i hoften. Men samtidig ser vi, at der i mere end halvdelen af tilfældene opstår behov for reoperation. Jeg håber, at computermodellerne på sigt kan vise vejen til mere optimale placeringer af de metalsøm, som vi anvender til at styrke knoglestrukturen og samtidig kan bidrage til at styrke den forebyggende behandling« siger Christian Wong.

Cad-software mod brud

Fejlprocenten på de mest udbredte hofteoperationer er på mere end 50 procent. Dansk forsker satser på, at software til beregning af materialestyrke kan bedre behandlingen.

Computerberegninger af materialestyrke er et dagligdags fænomen for eksempelvis ingeniører i byggebranchen. Mere usædvanligt er den lægelige brug af cad-programmet Solidworks, som sammen med et fea-modul har været Christian Wongs værktøj til at simulere sine patienters knoglestrukturer.

»Opbygningen af modellen har taget omkring et år og til det arbejde har jeg fået god assistance fra cad-virksomheden Teamworks,« siger han.

Han bekræfter, at det er lidt af et særsyn, at se kirurger arbejde med computersimuleringer. Hans interesse for at anvende computere til beregningerne af knoglestyrke har dog en oplagt forklaring.

»Mine forældre ejer firmaet Unicus Engineering, der sælger fea-programmer. Derfor har jeg siden min studiestart i 1995 været opmærksom på, at ingeniørverdenen tilbyder den slags muligheder,« siger Christian Wong.

Færre operationssmerter

Fejlprocenten på de mest udbredte hofteoperationer er på mere end 50 procent. Dansk forsker satser på, at software til beregning af materialestyrke kan bedre behandlingen.

Forskeren mener, at computermodellerne på sigt kan nedbringe behovet for reoperation af patienter med hoftebrud. I øjeblikket bliver mere end 50 procent af hoftepatienterne reopereret. Årsagen er, at knoglevævet har en tendens til at blive svækket omkring de metalsøm, som kirurgerne anvender til at styrke strukturen i hofteknoglerne.

»Computermodellerne kan være en måde at nedbringe behovet for nye operationer på. Knogletabet er et problem, der er mange årsager til. Jeg kan simulere problemet matematisk. Man tager et mekanisk signal, belastningen af knoglen, og kan gennem en matematisk modellering ændre på protesens materiale, form og belægning og optimere det. Det er interessant at efterprøve i computermodellerne,« siger Christian Wong.

Han fremhæver også, at simulationerne i fremtiden kan få en vigtig rolle i forbindelse med de forebyggende skanninger for at finde højrisiko-patienter.

»Når vi indsætter den enkelte patients data i den generelle model, kan vi afsløre, hvor de svækkede knoglestrukturer varsler om større risiko for brud. Ved at sætte ind med forebyggende medicinsk behandling er der potentiale for at spare både menneskelige og økonomiske omkostninger,« siger Christian Wong.

Konservative kirurger

Fejlprocenten på de mest udbredte hofteoperationer er på mere end 50 procent. Dansk forsker satser på, at software til beregning af materialestyrke kan bedre behandlingen.

Selvom finite-element analyser i forskningssammenhæng er en anerkendt teknik, så er der endnu er lang vej til at de bliver en fast del af kirurgers værktøjer, mener han.

»Generelt er holdningen hos ortopædkirurger, at det er fint med computerbaserede hjælpeværktøjer, men at det er svært at se, hvad de skal bruges til i hverdagen. Selve computerprogrammerne har også brug for at få indbygget mere brugervenlighed, så kirurgerne kan betjene dem,« konstaterer Christian Wong.

Kommentarer (0)