¹Universitätsklinikum Essen, Universität Duisburg-Essen, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Essen, Deutschland
²Universitätsklinikum Essen, Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie, Essen, Deutschland
³BG Klinikum Duisburg, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Duisburg, Deutschland

Text

Zielsetzung und Fragestellung: Kleinkinder haben physiologischerweise einen Knick-Senkfuß, der sich im Wachstum unter Ausbildung eines Fußgewölbes zurückbildet. Bleibt dies aus, so gibt es verschiedene konservative oder nachfolgend chirurgische Maßnahmen wie die Implantation von Calcaneus-Stopp-Schrauben mittels subtalarer Arthrorise. Dabei stellt sich die Frage, ob die entstandenen prä- und postoperativen Röntgenbilder in zwei Ebenen unterstützend von einer künstlichen Intelligenz (KI) ausgewertet werden können.

Material und Methoden: Diese monozentrische retrospektive Studie (Ethikkommission Essen 24-11718-BO) vergleicht die mit KI von Bone Metrics (Version 2.5 August 2024, Firma Gleamer, Saint Mandé, Frankreich) gemessenen Winkel mit manuellen Messungen mit Centricity™ (GE Healthcare GmbH, Düsseldorf). Es standen 659 Röntgenbilder von 124 zwischen 2014 und 2023 operierten Kinderfüße zur Verfügung. 422 waren von der KI einlesbar, 299 davon entsprachen den Gütekriterien. Zum Vergleich der Ergebnisse der beiden Messmethoden wurden diese im Bland-Altman-Plot dargestellt (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Mit linearer und logistischer Regressionsanalyse wurde der Einfluss von Alter, Geschlecht, Os tibiale externum, Fußpathologien und Schweregrad des Knick-Senk-Fußes auf die Vergleichbarkeit der Messmethoden und die Messbarkeit durch die KI untersucht.

Abschließend wurde die Messbarkeit der 299 guten mit 123 fehlerhaft aufgenommenen Bilder verglichen, um zu überprüfen, ob die KI dies unterscheiden kann oder trotzdem vermisst.

Ergebnisse: Die KI lieferte prä- auch postoperativ mit manuellen Messungen vergleichbare Ergebnisse beim Neigungswinkel des Fersenbeins, dem Hallux-valgus Winkel, dem 1.–2. Intermetatarsale Winkel und dem 1.–5. Intermetatarsale Winkel.

Für den Talus-1.Mittelfußknochenwinkel und den medialen Bogenwinkel wich das Ergebnis der KI prä- und postoperativ statistisch signifikant (p<0,001 und p≤0,013) von der manuellen Messung ab. Der Talus-1.MFK Winkel wurde von der KI größer gemessen mit Abweichung von 6,14°, 95%[-7,14;-5,14] präoperativ und postoperativ 2,80°, 95%[-3,79;-1,81]. Ebenso war der mediale Bogenwinkel präoperativ 1,63°, 95%[1,03;2,23] und postoperativ 0,52°, 95% KI [0,11;0,93]) kleiner mit KI. Der Prozentsatz der präoperativ messbaren Bilder unterlag nicht signifikant dem der postoperativen.

Diskussion und Schlussfolgerung: Die Implantation der Schraube hatte daher weder einen signifikanten Einfluss auf die Messbarkeit der Winkel, noch auf Qualität der KI-generierten Messungen. Im Gegensatz dazu beeinflussten der Schweregrad des Knick-Senkfußes, das Patientenalter und -geschlecht die Messbarkeit und Messgenauigkeit einiger KI-generierter Winkel. Die den Gütekriterien entsprechenden Röntgenbilder wurden nicht signifikant häufiger vermessen als die fehlerhaft aufgenommenen. Die KI scheint also noch nicht in der Lage zu sein, diese Gruppen voneinander zu unterscheiden.

Die Nutzung der derzeitigen Version der KI der Firma Gleamer erfordert unbedingt das manuelle Nachmessen der Winkel. Zukünftig wird durch kontinuierliches Training der KI eine Angleichung an manuell vermessene radiologische Werte erwartet.