Lehre, Forschung und Entwicklung

Bereits unser Gründer, Wilhelm Schulthess, engagierte sich für die stetige Weiterentwicklung der Orthopädie. Prof. Norbert Gschwend, einstiger Klinikdirektor, legte sodann in den 70er-Jahren mit der klinikinternen Dokumentationsstelle für Knie- und Hüftprothesen das Fundament unserer Outcome-Forschung. In den Folgejahren wurde unsere Forschung immer weiter professionalisiert und systematisiert. So haben wir seit 2004 über 230'000 systematische Patientenbefragungen durchgeführt und die Ergebnisse in die Studienarbeit einfliessen lassen. Daraus ziehen wir mit Studien wichtige Schlüsse für die Zukunft. Immer mit dem Ziel, Behandlungen stetig zu verbessern.

Unsere Forschungsarbeit wird aus dem Forschungsfonds der Wilhelm Schulthess-Stiftung finanziert. Die Spendengelder fliessen in diverse wegweisende Forschungsprojekte.

Unser Wissen geben wir an Kolleginnen und Kollegen im In- und Ausland weiter: mit Publikationen und Lehrtätigkeiten. Auch vergangenes Jahr haben unsere Forscher und Ärzte in enger Zusammenarbeit wiederum zahlreiche hochstehende wissenschaftliche Arbeiten erstellt.

Während des Jahres 2022 schlossen wir 21 Forschungsprojekte mit einer oder mehreren Publikationen ab, bei 154 weiteren laufenden Projekten per Ende Jahr.

Jochen Löhr Preis für Forschungsarbeit der Schulterchirurgie

Vom 20. bis 22. Juli 2022 fand in München der 28. Jahreskongress der D-A-CH Vereinigung für Schulter- und Ellenbogenchirurgie (DVSE) e. V. statt. Die Arbeitsgruppe mit Philipp Vetter, Dr. med. univ. Frederik Bellmann, Larissa Eckl, Prof. Dr. Laurent Audigé und Prof. Dr. med. Markus Scheibel wurde mit ihrer klinischen Arbeit zum Thema «Die "Circle"-Methode – der neue Goldstandard in der Beurteilung von Akromioklavikulargelenks-Sprengungen?» mit dem Jochen Löhr Preis ausgezeichnet.

Präsentation von zwei Wirbelsäulenstudien an zwei grossen internationalen Kongressen in der Auswahl der «Best of»-Vorstellungen

Zwei Studien der Wirbelsäulenforschungsgruppe durften an zwei grossen internationalen Kongressen in den «Best of»-Vorstellungen präsentiert werden: Eurospine in Mailand und ISSLS (International Society for the Study of the Lumbar Spine) in Boston. In der ersten Studie wurde anhand von Röntgenbildern die Auswirkung degenerativer Veränderungen der Lendenwirbelsäule auf deren Beweglichkeit bei einer Gruppe von mehr als 600 Patienten untersucht. In der zweiten Studie wurde ein neuartiges, auf maschinellem Lernen basierendes Instrument vorgestellt, das die Qualität und Grösse der Muskeln neben der Lendenwirbelsäule im MRT analysieren kann.

Zusammenarbeit mit ETH Lausanne zu Geräuschen im Knie

Unsere Zusammenarbeit mit dem Sensemodi-Labor der ETH Lausanne gewinnt an Dynamik. So haben wir einen gemeinsamen InnoSuisse Grant erhalten, um akustische Emissionen des Knies als Biomarker für eine frühe Knie-Osteoarthritis (OA) weiter zu untersuchen. In diesem Projekt werden bis zu 120 Patienten mit einem InModi-Gerät (für Schallemissionen und Bewegung) und mit klinischen Goldstandard-Methoden (MRI/Röntgen) überwacht. Dabei bewerten wir den Zustand ihrer Knie im Abstand von einem Jahr. Ziel ist, herauszufinden, ob Geräusche im Knie eine frühe Osteoarthritis erkennen lassen.

Betreuung von Masterstudenten

Die Förderung des medizinischen und auch des wissenschaftlichen Nachwuchses liegt uns am Herzen. So unterstützten wir diesen auch 2022 in Form von Kooperationen: Zwei Masterstudenten der ETH Zürich haben erfolgreich ihre Masterarbeit in Zusammenarbeit mit Prof. Stephen Ferguson im Themenbereich der Knieprothetik bei uns abgeschlossen. Ein Medizinstudent der Universität Zürich widmete sich mit seiner Masterarbeit unter der Betreuung von Dr. phil. Vincent Stadelmann und Prof. Dr. med. Hannes Rüdiger einem Thema im Bereich der Wachstumslenkung.

Zusammenarbeit mit Erasmus Medical Center Rotterdam

Wir intensivierten die Zusammenarbeit mit dem Erasmus Medical Center in Rotterdam (Niederlande). Im Rahmen eines Doktorats unseres Mitarbeiters Michael Oyewale soll in unserer Klinik ein System eingeführt werden, das die Ärzte bei der Aufklärung und Behandlung ihrer Patienten unterstützt. Zudem sollen die Patienten ein Feedback erhalten, wie ihre Heilung nach der Operation im Vergleich zu anderen Patienten verläuft. In Rotterdam ist ein solches System bereits im Einsatz und die holländischen Kollegen unterstützen uns mit ihren Erfahrungen.

Schweizweite Studie zu Rupturen der Rotatorenmanschetten

Für die schweizweite Studie zur arthroskopischen Behandlung von Rotatorenmanschettenrupturen wurden 89% von 973 Patienten 12 Monate nach der Operation untersucht. Bis Ende 2023 werden die Patienten ausserdem ihre subjektive Wahrnehmung der Ergebnisse und Zufriedenheit zwei Jahre nach der Operation mittels eines Online-Fragebogens rückmelden. An dieser Studie unter der Leitung von Prof. Dr. Laurent Audigé gemeinsam mit der Universität Basel nehmen 18 Kliniken in der Schweiz und eine in Deutschland teil. Das Projekt wird vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF), von Swiss Orthopaedics und der SUVA unterstützt. Erste Ergebnisse werden ab 2023 veröffentlicht.

Mit Weiterbildung in Bewegung

Unsere Mitarbeitenden entwickeln sich stetig weiter. So gab es auch dieses Jahr im Team diverse erfolgreiche Abschlüsse (CAS, Bachelor- und Masterarbeiten), die thematisch in unseren Klinikalltag eingebettet sind. Herzliche Gratulation an alle.

Unsere Mitarbeiterin Miriam Marks gibt zudem ihr Wissen weiter und unterrichtet seit diesem Frühjahrssemester die Medizinstudierenden der ETH Zürich im Fach «Klinische Forschung». Somit können wir unsere Erfahrung im wissenschaftlichen Bereich direkt an die angehenden Ärztinnen und Ärzte weitergeben und sie zudem in Forschungspraktika an unserer Klinik betreuen.

Zusammenarbeit mit der Rheumatologie

Im vergangenen Jahr starteten wir eine wissenschaftliche Zusammenarbeit mit unserer Abteilung für Rheumatologie und Rehabilitation. In Kooperation mit Dr. med. Stefan Diermayr und unserer ehemaligen Assistenzärztin Dr. med. Franziska Graf starteten wir eine Studie zur ultraschallgestützten Kalk-Lavage der Schulter. Franziska Graf schreibt zudem ihre Dissertation am Universitätsspital Basel unter der Betreuung unseres Forschungsgruppenleiters Prof. Dr. Laurent Audigé. Des Weiteren führten wir eine von Dr. med. Marco Etter und Dr. med. Florian Freislederer unterstützte Studie zur Bizeps-Tenodese durch.

Stabwechsel in der Wirbelsäulenforschungsgruppe

Zum Jahreswechsel hat Dr. phil. Anne F. Mannion die langjährige Leitung der Wirbelsäulenforschungsgruppe abgegeben. Insgesamt war sie 21 Jahre für die Schulthess Klinik tätig und war massgeblich am Aufbau unserer Forschungsaktivitäten beteiligt. Ihre wertvolle Arbeit bewirkte herausragende Ergebnisse, die mit zahlreichen Auszeichnungen sowie nationalen und internationalen Forschungsstipendien gewürdigt wurden. In beratender Tätigkeit unterstützt sie die Wirbelsäulenforschungsgruppe weiterhin.

Ihr Nachfolger, Dr. biol. hum. Fabio Galbusera, biomedizinischer Ingenieur mit Kenntnissen in der Biomechanik der Wirbelsäule, radiologischer Bildanalyse und maschinellem Lernen, ist seit Januar 2022 als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Wirbelsäulenforschungsgruppe tätig und übernimmt ab Januar 2023 deren Leitung.

Gastarzt aus Japan dank AO Spine

Dank der Finanzierung durch AO Spine hatte ein Wirbelsäulenchirurg aus Japan, Dr. Hiroyuki Nakarai, die Möglichkeit, drei Monate an der Schulthess Klinik zu forschen und an der klinischen Tätigkeit mitzuwirken. AO Spine ist eine weltweit aktive Wirbelsäulengesellschaft, die den Wissenstransfer, die Forschung und Bildung unterstützt. Dr. Nakarai arbeitete an einer Studie zur Entwicklung einer Software für die automatische Analyse von Röntgenbildern der Halswirbelsäule mit.

Ausbau des Wirbelsäulenregisters für konservative Behandlungen

Die Schulthess Klinik dokumentiert bereits seit 2004 routinemässig alle Operationen im internationalen Wirbelsäulenregister Spine Tango. Das seit 2021 existierende Register «Spine Tango Conservative», das nichtoperative Behandlungen erfasst, wurde im vergangenen Jahr mit unserer spezialisierten Physiotherapie weiterentwickelt und ausgebaut. Das Projekt stellten wir unter dem Titel «The Ying and Yang of Spine Care Documentation – The revised Spine Tango Conservative registry as a complement to Spine Tango Surgery» am EuroSpine Kongress in Mailand mit einer mündlichen Präsentation vor.

Innovationsförderung für home-based Physiotherapie mit künstlicher Intelligenz (Artificial Intelligence AI)

Gemeinsam mit der Firma Akina hat unser HPL-Team einen Grant von Innosuisse erhalten, der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung. Beim unterstützten Projekt handelt es sich um eine Software für home-based Physiotherapie mit Artificial Intelligence (AI), die von Akina entwickelt wird. Die Software wird nun im Rahmen eines Innovationsprojekts mit verschiedenen Patienten getestet und weiterentwickelt.

Projekte zu Wirbelsäule und Schulter

Für verschiedene Projekte intensivierten wir die Zusammenarbeit mit den Forschungsgruppen Wirbelsäule und Schulter. Gemeinsam mit Dr.med. Tamas Fekete will das HPL-Team herausfinden, wie man eine Fussheberschwäche am besten objektiv messen kann. Dazu vergleichen wir in einer Pilotstudie verschiedene Messsysteme. In einem weiteren Projekt analysieren wir verschiedene Attribute der Wirbelsäule (u.a. Orientierung, Form, Bewegung) in statischen und dynamischen Positionen und Aktivitäten bei Patienten mit Deformitäten vor und nach der Operation.

In einer Validierungsstudie zusammen mit Prof. Dr. med. univ. Philipp Moroder und Prof. Dr. med. Markus Scheibel von der Schulter- und Ellbogenchirurgie widmet sich das HPL-Team einer klinischen Methode, um die Aktivierung eines für die Schulteraussenrotation wichtigen Muskels zu evaluieren. Weitere Projekte zur Bewegungsanalyse der Schulter sind geplant.

Zusammenarbeit für ETH-Förderprogramm

Eine gemeinsame Studie unserer Neurologie und der ETH Zürich zum Thema Rückenschmerzen wurde ins ETH-Förderprogramm aufgenommen. Dadurch konnten wir unsere abteilungsübergreifende Zusammenarbeit ausweiten.

Wissen weitergeben

Zusammen mit der ETH-Gruppe unter Leitung von Prof. Dr. Stephen Ferguson veranstaltete das HPL-Team einen Workshop zur Biomechanik der Wirbelsäule. Am Workshop nahmen Nachwuchsforscher des NuSpine-Konsortiums und eigene Studenten teil. In Vorträgen und praktischen Übungen lernten die Teilnehmenden, wie man die Bewegung des Körpers mit einem optoelektronischen Bewegungsanalyse-System messen und die entsprechenden Wirbelsäulenbelastungen mit der Modellierungs-Software von AnyBody Technology, ein führender Anbieter von Muskel-Skelett-Modellierungs- und Simulationssoftware, abschätzen kann.

Ebenfalls mit Prof. Dr. Stephen Ferguson und mit Dr. med. Inès Kramers führte das HPL-Team einen Weiterbildungskurs der Schweizerischen Gesellschaft für Physikalische Medizin und Rehabilitation SGPMR zum Thema Biomechanik und Ganganalyse durch.

Nachfolgend einige Highlights aus den zahlreichen Publikationen unserer Forschung mit behandlungsrelevanten Erkenntnissen:

Flexible Plattfüsse sind bei Kleinkindern sehr häufig. Die meisten von ihnen entwickeln sich zu normalen Füssen oder bleiben ohne Symptome. Ein kleiner Teil der Kinder mit Plattfüssen leidet jedoch auch an einer Achillessehnenverkürzung. Dabei handelt es sich um eine sehr spezielle Patientengruppe, die unserer Meinung nach eine schlechte Prognose hat, wenn sie unbehandelt bleibt. Wir haben die Wirkung einer Achillessehnenverlängerung bei Kindern unter 5 Jahren, die an schweren flexiblen Plattfüssen mit Achillessehnenverkürzung leiden, analysiert. Eine Operation von Plattfüssen bei Kleinkindern soll gut überlegt sein. Unsere Studie zeigt jedoch, dass die Achillessehnenverlängerung eine praktikable Option für diese sehr spezielle Patientengruppe ist. Dieses Ergebnis ist für die pädiatrische Gemeinschaft wichtig, da derzeit keine vergleichbaren Daten verfügbar sind.
Blümel S, Stephan A, Stadelmann VA, Manner HM, Velasco R. Percutaneous minimal invasive Achilles tendon lengthening improves clinical and radiographic outcomes in severe flexible flatfeet with shortened triceps sureae complex in early childhood: A retrospective study. Foot Ankle Surg, 2022. (Epub ahead of print). https://doi.org/10.1016/j.fas.2022.12.009

Bei einer Hüfttotalendoprothese, bei der das gesamte Hüftgelenk durch eine Prothese ersetzt wird, kann die Hüftgelenkkapsel vollständig entfernt oder wiederhergestellt werden. Beide Methoden sind anerkannt und es besteht noch kein Konsens über die beste Methode. Einige frühere Studien deuten darauf hin, dass die Erhaltung bessere Ergebnisse bringt. In einer Forschungsarbeit verglichen wir zwei Patientengruppen, die alle von Prof. Dr. med. Leunig mit dem direkten vorderen Zugang operiert wurden; bei der ersten Gruppe wurde die Kapsel entfernt, bei der zweiten wurde sie erhalten. Es gab keinen Unterschied in den Revisionsraten zwischen den beiden Gruppen und auch keine klinisch bedeutsamen Unterschiede. Damit konnte gezeigt werden, dass beide Methoden erfolgreich sind.
Stadelmann, VA, Rüdiger H A, Nauer S, Leunig M. Impact of capsular preservation on patient-reported outcomes and complication rates in total hip arthroplasty using the direct anterior approach. Bone Joint J. 104-B (7): 826-832, 2022. https://doi.org/10.1302/0301-620X.104B7.BJJ-2021-1765.R1

Die Kostenexplosion im Gesundheitssystem zwingt uns dazu, nicht nur auf die Wirksamkeit einer Behandlung zu achten, sondern auch auf die Wirtschaftlichkeit. In einer Studie mit 151 Patienten mit Daumensattelgelenksarthrose konnten wir zeigen, dass die Operation dieses Gelenkes mit einer Resektionsarthroplastik ein sehr gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis hat und somit wirksam und wirtschaftlich ist.
Grobet C, Audigé L, Eichler K, Meier F, Marks M, Herren DB. Cost-Utility Analysis of Thumb Carpometacarpal Resection Arthroplasty: A Health Economic Study Using Real-World Data. J Hand Surg Am, 47(5): 445-453, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jhsa.2022.01.013

Zu früh operieren bringt nicht den gewünschten Erfolg: Bei Patienten mit Arthrose des Fingermittelgelenks konnten wir Schwellenwerte ermitteln, welche die Chirurgen bei der Entscheidung für oder gegen eine Operation unterstützen. Wir konnten zeigen, dass nur Patienten mit mittleren und starken Schmerzen durch die Operation mit einem Kunstgelenk eine relevante Schmerzlinderung erreichten. Daher kann es durchaus sinnvoll sein, bei geringen Schmerzen mit der Operation noch abzuwarten.
Marks M, Oyewale M, Neumeister S, Schindele S, Herren DB. Preoperative Thresholds of Pain and Function to Achieve a Minimal Important Change and Patient Acceptable Symptom State After Proximal Interphalangeal Joint Arthroplasty. J Hand Surg Am, 2022 (Epub ahead of print). https://doi.org/10.1016/j.jhsa.2022.07.019

Das Design von Schulterendoprothesen wird ständig weiterentwickelt, um bessere Ergebnisse für die Patienten zu erzielen. Bei Patienten mit einem Defekt der Schultermuskulatur wird oft eine inverse Prothese eingesetzt, die in verschiedenen Konfigurationen implantiert werden kann. Auf Basis unseres lokalen Schulterprothesenregisters verglichen wir die Operationsergebnisse ähnlicher Patienten, die entweder eine inverse Prothese im klassischen Design erhielten oder in einer spezielleren Konfiguration. Die Analyse ergab, dass die speziellere Konfiguration zu einer besseren Erhaltung der Aussenrotation des Schultergelenks führt, welches eine Bewegung ist, die für die Aktivitäten des täglichen Lebens wichtig ist. Ausserdem verringert sie das Risiko einer Beschädigung des Schulterblatts, was bei der Verwendung des klassischen Designs beobachtet wurde und zu einer Lockerung des Implantats führen kann.
Freislederer F, Toft F, Audigé L, Marzel A, Endell D, Scheibel M. Lateralized vs classic Grammont style reverse shoulder arthroplasty for cuff deficiency Hamada stage 1-3 – Does the design make a difference? Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 31(2): 341-351, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jse.2021.07.022

Wir haben einen internationalen Konsens erzielt, welche Parameter bei der Behandlung von Oberarmkopfbrüchen mindestens überwacht werden sollen. Dieses Projekt bildet den Abschluss einer Reihe von Umfragen in internationalen Gremien von Schulterexperten, um standardisierte Instrumente zu entwickeln, die der systematischen Dokumentation von unerwünschten Ereignissen und der radiologischen Überwachung verschiedener Schulterpathologien dienen. Diese Instrumente setzen wir im Rahmen unserer lokalen Schulterregister ein, um die Qualität der Dokumentation und Bewertung unserer Behandlungsergebnisse zu verbessern.
Lambert S, Brorson S, Joeris A, Durchholz H, Moro F, Audigé L. International consensus for a core radiological monitoring protocol of proximal humerus fractures. Injury. 53(10): 3326-3331, 2022. https://doi.org/10.1016/j.injury.2022.07.026

Eine Studie in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und der European Spine Study Group (ESSG) untersuchte, wie die Form und Ausrichtung der Wirbelsäule und ihre pathologischen Abweichungen die mechanischen Belastungen in der Wirbelsäule selbst beeinflussen. Diese Belastungen sind wichtig, denn es ist bekannt, dass eine übermässige mechanische Belastung, die nach einer Operation zur Korrektur von Wirbelsäulendeformitäten bei Erwachsenen auftreten kann, mit einem höheren Risiko für Komplikationen und Reoperationen verbunden ist.
Ignasiak D, Behm P, Mannion AF, Galbusera F, Kleinstück F, Fekete TF, Haschtmann D, Jeszenszky D, Zimmermann L, Richner-Wunderlin S, Vila-Casademunt A, Pellisé F, Obeid I, Pizones J, Sánchez Pérez-Grueso FJ, Karaman MI, Alanay A, Yilgor Ç, Ferguson SJ, Loibl M; ESSG European Spine Study Group. Association between sagittal alignment and loads at the adjacent segment in the fused spine: a combined clinical and musculoskeletal modeling study of 205 patients with adult spinal deformity. Eur Spine J. 2022 (Epub ahead of print). https://doi.org/10.1007/s00586-022-07477-4

Mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) hat die Wirbelsäulenforschungsgruppe ein Instrument entwickelt, womit sich das Ergebnis von Operationen zur Behandlung verschleissbedingter Erkrankungen der Lendenwirbelsäule vorhersagen lässt. Die Modelle bilden die Grundlage für ein frei zugängliches Online-Prognose-Tool, welches nach der klinischen Validierung die Entscheidungsfindung und das Besprechen der Patientenerwartungen erleichtern soll.
Müller D, Haschtmann D, Fekete TF, Kleinstück F, Reitmeir R, Loibl M, O'Riordan D, Porchet F, Jeszenszky D, Mannion AF. Development of a machine-learning based model for predicting multidimensional outcome after surgery for degenerative disorders of the spine. Eur Spine J. 31(8): 2125-2136, 2022. https://doi.org/10.1007/s00586-022-07306-8

Eine häufige Komplikation nach einer Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes ist eine Schwäche des Oberschenkelmuskels auf der operativen Seite. Diese konnte teilweise durch eine heimbasierte Therapie (elektrische Stimulation) der nicht operierten Seite verhindert werden. Dies wird durch ein neuronales Phänomen erreicht, das Cross-Education oder Cross-Transfer-Effekt genannt wird.
Wellauer V, Item JF, Bizzini M, Maffiuletti NA. Home-based nonoperative-side quadriceps neuromuscular electrical stimulation prevents muscle weakness following anterior cruciate ligament reconstruction. J Clin Med. 11(2): 466, 2022. https://doi.org/10.3390/jcm11020466

Mittels einer Follow-up-Studie konnten wir aufzeigen, dass Hüftimpingement-Patienten die Reduktion der Hüftschmerzen und die Verbesserung der Hüftfunktionen nach einer 12-wöchigen aktiven Trainingstherapie (ohne anschliessende Hüftoperation) über 5 Jahre beibehalten konnten.
Monn S, Maffiuletti NA, Bizzini M, Sutter R, Naal FD, Leunig M, Casartelli NC. Mid-term outcomes of exercise therapy for the non-surgical management of femoroacetabular impingement syndrome: are short-term effects persisting? Phys Ther Sport. 55:168-75, 2022. https://doi.org/10.1016/j.ptsp.2022.04.007