Kugler i knoglerne skal forbedre kunstige knæ og hofter

Hvordan tjekker man, om et kunstigt knæ eller et hofteimplantat sidder ordentligt?

For lægerne har det længe været lidt af en udfordring, for selv hvis implantatet flytter sig mindre end en millimeter, kan det give stærke smerter hos patienten.

Men nu skal et nyt forskningsprojekt gøre det nemmere for lægerne at opspore dårlige implantater og forbedre teknologien til at undersøge proteser til knæ, hofter og andre led.

»I sidste ende handler det om at forhindre flere katastrofer, hvor vi ser dårlige proteser være på markedet alt for længe. Et af målene med vores projekt er, at de dårlige proteser skal kunne opspores meget hurtigere,« siger Kjeld Søballe, som er professor og overlæge ved Aarhus Universitetshospital.

Han er en af forskerne bag det nye forskningsprojekt, som over de næste tre år »skal sætte Danmark på verdenskortet« inden for teknologi til kvalitetssikring af implantater.

Metalkugler opereres ind i knoglen

Den teknologi, som skal videreudvikles i det nye forskningsprojekt, kaldes Røntgenstereometrisk Analyse – eller blot RSA.

Metoden går ud på, at patienten får indopereret en række små kugler af metallet Tantalum i knoglerne omkring sit implantat.

»Teknisk set gør man det sådan, at når man skal indoperere protesen, sætter man også nogle små metalkugler ind i den knogle, hvor protesen skal sidde.«

»Hvis det for eksempel er en hofte, sætter vi syv-otte kugler ind i lårbensknoglen,« fortæller Kjeld Søballe.

Ingen fixpunkter på knoglen

De små kugler skal lægerne bruge efterfølgende, når de skal tjekke om patientens implantat sidder ordentligt fast.

Når patienterne får taget røntgenbilleder, tjener tantalum-kuglerne nemlig som referencepunkter for lægerne, så de kan måle, om implantatet har flyttet sig i forhold til kuglerne.

»Der er ikke nogle gode fixpunkter på selve knoglen. Uden kuglerne kan man kun se, om protesen har rykket sig med tre-fem millimeters præcision, og så meget bevæger en protese sig slet ikke. Men ved hjælp af kuglerne kan vi måle bevægelse med 0,01-0,1 millimeters præcision,« forklarer Kjeld Søballe.

Røntgenbilleder i 3D

Røntgenapparatet, som bruges til RSA, tager billeder af patientens protese fra to forskellige vinkler, og på den måde kan lægerne få et tredimensionelt (3D) billede af protesen.

Det er vigtigt, at billederne er i 3D, for ellers kan protesen risikere at bevæge sig i retninger, som ikke bliver opsporet med almindelige, todimensionelle røntgenbilleder.

Ifølge lektor Maiken Stilling fra Aarhus Universitet har den tredimensionelle RSA-teknologi været kendt og brugt i flere årtier, men teknologien er fortsat besværlig at bruge for lægerne.

»Lige nu er metoden langsommelig, tidskrævende og ekstremt dyr at bruge. Der er en del oplysninger, som skal indtastes manuelt. Det tager lang tid, og det giver også muligheder for fejl,« siger Maiken Stilling, som er ortopædkirurg ved Aarhus Universitetshospital og lektor ved Aarhus Universitet.

Vil skabe en verdensnyhed

Når lægerne skal lave RSA-analyser i dag, skal de for eksempel sidde manuelt og indtaste patientens personnummer på hvert enkelt billede og identificere de forskellige tantalum-kugler på røntgenbillederne. En del af det nye forskningsprojekt går derfor ud på at udvikle software, som skal automatisere denne tidskrævende proces.

Herudover skal der også udvikles en database, hvor alle røntgenbillederne og oplysningerne om de enkelte proteser bliver uploadet.

»Databasen vil give nogle helt unikke forskningsmuligheder. Sådan en findes ikke på verdensplan, men den er meget efterspurgt, for der kommer hele tiden nye implantater på markedet, som skal undersøges og tjekkes. Der vil en database gøre det meget nemmere at sikre patienter verden over, at deres implantater er ordentligt klinisk undersøgt og kvalitetssikrede,« siger Maiken Stilling.

2.000-3.000 patienter skal medvirke

I løbet af det treårige forskningsprojekt håber forskerne på at kunne fylde databasen med oplysninger og røntgenbilleder fra omkring 2.000-3.000 patienter med knæ-, hofte- eller andre implantater.

Universitetshospitalerne i både Aarhus og Aalborg er med i forskningsprojektet, og dermed vil alle patienter, som skal have indopereret nyt knæ eller ny hofte i Aarhus eller Aalborg, samtidig få indopereret de små tantalum-kugler i deres knogler.

»Vi mener helt klart, at det vil være en fordel for patienterne. Det er en måde at kvalitetssikre deres protese. Nogle patienter oplever jo smerter fra deres proteser, så hvis de kommer tilbage efter nogle år, kan vi bruge kuglerne til at se, hvad der er galt – om det for eksempel er fordi, deres protese har flyttet sig. Det vil vi ikke kunne sige noget sikkert om uden kuglerne,« siger Maiken Stilling.

Er der bivirkninger ved kuglerne?

Ifølge forskerne bag projektet har man ikke fundet bivirkninger ved at få indopereret tantalum-kugler i knoglerne i løbet af de 40 år, teknikken har været kendt.

»Der er aldrig blevet rapporteret om bivirkninger af kuglerne. De er lavet af tantalum, og det er et meget inaktivt materiale. Det giver ikke irritation, men det accepteres bare af knoglen som dens eget materiale,« siger professor Kjeld Søballe fra Aarhus Universitetshospital.

Han påpeger, at medierne flere gange har været præget af skandalehistorier om dårlige implantater, herunder eksempelvis sagen om Bonelock, som vakte stor kritik i 1990'erne.

Vil forhindre implantat-skandaler

»Bonelock var en ny knoglecement, som desværre nåede at blive opereret ind i over 3.000 patienter, inden man fandt ud af, at cementen ikke var stærk nok.«

»Sådan en cement kunne vi have afsløret langt hurtigere med RSA-metoden og sagt, at den ikke var god nok. Vi kan nøjes med at teste et implantat på meget færre patientgrupper og inden for to år, kan vi sige, om et produkt er ok,« siger Kjeld Søballe.

Ud over universitetshospitalerne i Aarhus og Aalborg er den danske teknologivirksomhed NRT - Nordisk Røntgen Teknik A/S også en del af forskningsprojektet.

Nye røntgen-apparater til Aarhus og Aalborg

Virksomheden har allerede leveret et nyt RSA-apparatur til Aalborg, og til januar vil et tilsvarende røntgenapparat blive indviet i Aarhus. I løbet af forskningsprojektet vil indmaden og teknikken i og omkring apparatet blive videreudviklet i betydelig grad, fortæller lederen af NRT.

»I Danmark anvendes RSA i dag på omkring fem hopitaler. Der vil man med den teknologi, som vi har til hensigt at tilvejebringe, kunne gennemføre en hurtigere og mere præcis billeddiagnosticering med en højere og mere ensartet kvalitet,« siger Mogens Ravn, som er leder af virksomheden NRT.

Det nye forskningsprojekt er støttet med 15 millioner kroner fra Højteknologifonden.