Darstellung von Bandinstabilitäten des Kniegelenks und Diagnoseunterstützung mit einem Arbeitsplatzrechner

Zusammenfassung

In diesem Beitrag wird über einige Ergebnisse einer noch andauernden Zusammenarbeit zwischen Ärzten der Chirurgischen Universitätsklinik in Münster und Mitarbeitern des Instituts für Angewandte Mathematik der Universität Bonn und des Sonderforschungsbereichs 72 der Deutschen Forschungsgemeinschaft berichtet. Im Rahmen der unfallchirurgischen und orthopädischen Diagnostik werden die durch Verletzungen der Bandstrukturen am Kniegelenk hervorgerufenen Instabilitäten untersucht. Mit Methoden aus der Mathematik und der Informatik konnten praktikable Beiträge zur Lösung dabei auftretender Fragestellungen geleistet werden.

An der Chirurgischen Universitätsklinik in Münster entwickelte Untersuchungsmethoden gestatten erstmals eine systematische, vollständige und reproduzierbare quantitative Erfassung der Instabilität. Für die dabei anfallenden Datenmengen wurden Darstellungsmethoden erarbeitet, die die komplexen, mehrdimensionalen Zusammenhänge durchschaubar machen. Mit ihrer Hilfe wurde deutlich, daß ein eindeutiger Zusammenhang zwischen den gemessenen Instabilitätswerten und den zugrunde liegenden Verletzungen besteht - die Messungen können also zur Diagnose herangezogen werden.

Eine Fragestellung bestand darin, die Diagnoseverfahren zu optimieren. Das bedeutete, die Zahl der Messungen, mit denen eine Diagnose gestellt werden kann, zu minimieren. In einer anderen Arbeit wird gezeigt, warum konventionelle biomathematische Methoden nicht zu einer Lösung geführt haben, und mit welchen, an die Clusteranalyse angelehnten Methoden, Verfahren zur Lösung des Diagnoseplanungsproblems entwickelt wurden.

Hier beschreiben wir, wie die graphischen Darstellungsverfahren und die Methoden zur Diagnoseunterstützung auf einem Arbeitsplatzrechner implementiert wurden. Im folgenden Abschnitt wird zunächst die medizinische Fragestellung erläutert.

Beitrag zum Fachgespräch “Digitale Bildverarbeitung und Computer-Graphik in der Medizin” im Rahmen der GI-Jahrestagung 1986