Präzise Wirbelsäulenchirurgie der Zukunft: Robotergestützte Bewahrung der natürlichen Bewegung - Experteninterview mit Prof. El Hindy

28.05.2024

Professor Dr. med. Nicolai El Hindy ist ein herausragender Neurochirurg, dessen Fachwissen und visionäre Führung das Wirbelsäulenzentrum am St. Christophorus Krankenhaus Werne der Katholischen St. Paulus Gesellschaft geprägt haben. Als führender Experte in der Wirbelsäulenchirurgie hat er die robotisch navigierte Wirbelsäulenchirurgie zu einer wegweisenden Behandlungsmethode weiterentwickelt. Das Wirbelsäulenzentrum in Werne ist von der Deutschen Wirbelsäulengesellschaft (DWG) als spezialisiertes Zentrum für degenerative Erkrankungen, Entzündungen, metabolische Störungen und Deformitäten zertifiziert.

Prof. Dr. El Hindy hat in Zusammenarbeit mit Globus Medical bedeutende Fortschritte in der robotisch navigierten Wirbelsäulenchirurgie erzielt. Seit der Einführung dieser Methode im Jahr 2021 wurden im Wirbelsäulenzentrum Werne über 650 erfolgreiche Eingriffe durchgeführt. Diese Operationen reichen von routinemäßigen bis hin zu hochkomplexen Verfahren. Seine innovative Technik, Wirbelsäulenimplantate (Cages) minimalinvasiv und seitlich in Bauchlage zu platzieren, ist ein wegweisender Ansatz und wird weltweit nur in wenigen Zentren angewendet. Diese Pionierarbeit hat das Wirbelsäulenzentrum in Werne zu einem international führenden Zentrum für Wirbelsäulenchirurgie gemacht. Neben seiner hervorragenden chirurgischen Leistung ist Prof. Dr. El Hindy auch ein engagierter Lehrer, der Mediziner aus verschiedenen Teilen der Welt in der Anwendung des OP-Roboters unterrichtet.

Seine Präsentationen auf internationalen Konferenzen haben die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten des OP-Roboters „ExcelsiusGPS®“ eindrucksvoll verdeutlicht. Als Mitglied angesehener Fachgesellschaften und Inhaber zahlreicher Zusatzqualifikationen hat er sich als führender Experte auf diesem Gebiet etabliert. Das Wirbelsäulenzentrum Werne, unter der Leitung von Prof. Dr. El Hindy und Priv.-Doz. Dr. Pierscianek, arbeitet kontinuierlich daran, innovative robotisch assistierte Operationsverfahren zu entwickeln und bestehende Operationstechniken zu verbessern. Es zeichnet sich durch exzellente medizinische Versorgung und erfolgreiche Behandlungsverfahren bei degenerativen Erkrankungen der Wirbelsäule, dynamischer Stabilisierung und Halswirbelsäulenerkrankungen aus.

Prof. Dr. El Hindy ist ein renommierter Experte auf dem Gebiet der Wirbelsäulenchirurgie und gilt als einer der erfahrensten und innovativsten Spezialisten in Deutschland. Das Wirbelsäulenzentrum in Werne bietet nicht nur herausragende medizinische Versorgung und modernste Technologien, sondern auch ein hochspezialisiertes Team, das kontinuierlich nach neuen, effektiven Behandlungsmethoden strebt. Prof. Dr. El Hindy ist seit Ende 2023 nicht nur als Wirbelsäulenspezialist am Standort Werne mit 50 Betten und 2 Operationssälen, sondern auch Chefarzt am Standort Lünen mit 20 Betten und einem Operationssaal, wo er neben der Wirbelsäule als Neurochirurg zusätzlich für die Kopfchirurgie verantwortlich zeichnet. Die Redaktion des Leading Medicine Guide konnte mit Prof. Dr. El Hindy zum hochinteressanten Thema der robotergestützten Wirbelsäulenchirurgie sprechen und mehr erfahren.

Prof. Dr. med. Nicolai El Hindy

Die Wirbelsäule ist eine Reihe von miteinander verbundenen Knochen, die als Schutz für das Rückenmark dienen. Das Rückenmark ist Teil des Zentralnervensystems und verläuft durch den Wirbelkanal, der von den Wirbeln der Wirbelsäule gebildet wird. Das Rückenmark ist von Hirnhäuten, den sogenannten Meningen, umgeben, die ihm Schutz bieten. Diese Meningen sind die gleichen Schichten, die auch das Gehirn umgeben und schützen. Als ein facettenreiches und sich stetig entwickelndes Fachgebiet der Medizin, befasst sich die Wirbelsäulenchirurgie sich mit der Diagnose und Behandlung von Erkrankungen, Verletzungen und Deformitäten der Wirbelsäule. Durch innovative Technologien, robotergestützte Verfahren und fortgeschrittene Implantate hat sich die Wirbelsäulenchirurgie als wegweisende Disziplin etabliert, die darauf abzielt, die Lebensqualität von Patienten zu verbessern und die Beweglichkeit der Wirbelsäule zu bewahren.

Die Wirbelsäulenchirurgie deckt ein breites Spektrum von Erkrankungen und Zuständen ab, die die Wirbelsäule betreffen. 

Eine sehr gute Einteilung der Erkrankungen ist so, wie es auch unsere Wirbelsäulengesellschaft macht: Die hauptsächlichen Erkrankungen der Wirbelsäule sind zunächst die degenerativen Erkrankungen, also Verschleißerkrankungen. Dazu gehören Bandscheibenvorfälle, bei denen der weiche Kern einer Bandscheibe durch die Außenhülle tritt und auf Nervenstrukturen drückt, was Schmerzen und Beeinträchtigungen verursachen kann. Eine weitere häufige Indikation sind Wirbelgleiten oder Spondylolisthese, bei der ein Wirbel über den darunterliegenden gleitet, was zu Schmerzen und neurologischen Problemen führen kann. Spinalkanalstenosen, also Verengungen des Wirbelkanals, sind ebenfalls ein gängiges Problem, die oft durch degenerative Veränderungen im Alter verursacht werden und Rückenschmerzen sowie Schmerzen in den Beinen oder Armen auslösen können“, erklärt Prof. Dr. El Hindy am Anfang unseres Gesprächs und weist dann auf die nächste Kategorie hin, die der traumatischen Verletzungen:

Hierzu gehören Verletzungen wie Wirbelbrüche infolge von Unfällen oder Stürzen. Tumore in der Wirbelsäule, seien es primäre Tumoren oder Metastasen, erfordern häufig Operationen, um Tumormassen zu entfernen und Druck von umgebenden Nervenstrukturen zu nehmen. Man muss hier zwischen Primär- und Sekundärtumoren unterscheiden. Sekundärtumore bilden sich in der Wirbelsäule zum Beispiel aufgrund von bestehendem Prostatakrebs oder wegen eines Mammakarzinoms (Brustkrebs). Innerhalb der Hirnhaut im Bereich der Wirbelsäule können sich aber Primärtumore bilden. Bestimmte Wirbeldeformitäten wie Skoliose (seitliche Krümmung der Wirbelsäule) oder Kyphose (vermehrte Vorwölbung der Brustwirbelsäule) können ebenfalls chirurgische Korrekturen erfordern, um die Wirbelsäule zu stabilisieren und Fehlstellungen zu korrigieren. Nicht zu vergessen sind die osteoporotischen Brüche, die meist ältere Patienten betreffen, einfach weil die Knochenstruktur nicht mehr stabil ist. Auch kommt es häufiger zu Entzündungen in der Wirbelsäule – Spondylodiszitis – eine entzündliche Erkrankung der Wirbelkörper (Spondylitis) und der angrenzenden Bandscheiben (Discitis). Sie kann durch eine bakterielle Infektion, eine Pilzinfektion oder seltener durch andere Erreger verursacht werden, auffälliger Weise meist im Spätherbst und Winter, wie ich festgestellt habe und nicht wirklich weiß, woran das liegt“.

Es gibt verschiedene Maßnahmen und Behandlungsoptionen, um Wirbelsäulenchirurgie zu vermeiden oder zumindest hinauszuzögern. 

Grundsätzlich ist es so, dass man unbedingt alles probieren sollte, um eine Operation an der Wirbelsäule zu vermeiden. Hier verhält es sich anders als zum Beispiel bei Gehirntumoren, die ich ja auch operiere. Denn dann ist höchste Eisenbahn geboten. Bei der Wirbelsäule ist es ganz selten so, dass wir sofort operieren müssen. Hier muss die Lebensqualität des Patienten und ein Für und Wider in einem persönlichen Gespräch abgeklärt werden. Auch eventuelle Ängste vor einem operativen Eingriff müssen besprochen werden, da mancher Patient glaubt, dass er nach einem Eingriff an der Wirbelsäule wochenlang bewegungsunfähig ist. Genau das Gegenteil soll der Fall sein, und der Patient soll noch am Operationstag nach dem Eingriff wieder aufstehen“, klärt Prof. Dr. El Hindy auf.

Wirbelsäulenimplantate sind medizinische Geräte oder Instrumente, die bei der Behandlung von Wirbelsäulenerkrankungen oder -verletzungen verwendet werden. 

Sie werden chirurgisch in die Wirbelsäule implantiert, um die Wirbelsäule zu stabilisieren, deformierte Bereiche zu korrigieren oder beschädigtes Gewebe zu ersetzen. Diese Implantate können aus verschiedenen Materialien wie Metall, Kunststoff oder Keramik bestehen und kommen in verschiedenen Formen und Größen vor, je nach den spezifischen Bedürfnissen des Patienten und der Art der Wirbelsäulenerkrankung. Zu den gängigen Wirbelsäulenimplantaten gehören Schrauben, Stäbe, Platten, Käfige und künstliche Bandscheiben. „Wenn es um stabilisierende Verfahren, also eine Versteifung in der Wirbelsäule geht oder darum, Korrekturen von Fehlbildungen vorzunehmen, gibt es jetzt expandierbare Implantate, die man in einem zusammengefalteten Zustand, also viel weniger traumatisierend, einführen kann. Denn häufig müssen Implantate am Hirnhautschlauch, an den Nerven, vorbeiführen. Und je kleiner der Eingriff an diesen empfindlichen Stellen umgesetzt werden kann, desto besser. Wenn sie dann gut platziert sind, kann man sie zu ihrer eigentlichen Größe distrahieren. Was die Oberflächen betrifft, so sind diese neuen Implantate Cages (Käfige) aus Titan, 3D gedruckt und wachsen viel schneller in den Knochen ein. Zusätzlich ist der Bewegungserhalt heute sehr viel besser. Wenn es zum Beispiel um Bandscheibenimplantate geht, die man an der Lenden- oder Halswirbelsäule einsetzt, ist trotz der Implantate der volle Bewegungsumfang wieder hergestellt. Manchmal gibt es aber auch den Fall, dass man jemanden versteifen muss, was bedeutet, dass man in der perlschnurartigen Wirbelsäule ein Glied wegnimmt. Dadurch haben die noch verbliebenen Glieder mehr Druck und Last. Und das lässt sich dann, sofern der Verschleiß nicht zu weit fortgeschritten ist, durch den Einsatz von Bandscheibenprothesen ersetzen. Gerade bei jungen und sportlichen Menschen ist das ideal, weil sie nach dem Eingriff alles wieder machen können“, so Prof. Dr. El Hindy zum Bewegungserhalt dank dem Einsatz von Implantaten.


Ein `Cage´ ist eine Art Käfig, der zwischen die Wirbel platziert wird, um einen Hohlraum zu schaffen, der mit Knochensubstanz gefüllt werden kann. Dies fördert das Knochenwachstum und ermöglicht die Fusion der Wirbel über einen längeren Zeitraum hinweg. Der Cage aus Titan ist aufgrund seiner Festigkeit, Haltbarkeit und biokompatiblen Eigenschaften eine beliebte Wahl für diese Art von Implantat.


Die robotergestützte Wirbelsäulenchirurgie revolutioniert die Präzision und Genauigkeit von Eingriffen, indem sie hochmoderne Technologie in den Operationsraum bringt. 

Durch präoperative Bildgebung erstellt der Chirurg einen individuellen Operationsplan. Der Roboter assistiert dann während des Eingriffs, indem er dem Chirurgen eine präzise Führung und Echtzeit-Rückmeldungen über die Lage der Instrumente bietet. „Die Vorteile liegen in der verbesserten Präzision und vorbereiteten individuellen Planung. So können wir mit Hilfe des Roboters zum Beispiel sehr viel besser die Schraubenlage planen. Die Roboterführung ermöglicht exaktere Schnitte, minimal-invasive Zugänge und die Positionierung von Implantaten mit einer Genauigkeit im Bereich von Millimetern. Durch die erarbeitete Planung kann ich während eines Eingriffs gar nicht anders, als etwa die benötigte Schraube exakt da zu platzieren, wie es geplant wurde. Mit dem Roboter schaffen wir die Platzierung von vier Schrauben in zehn Minuten – das schafft man auf konventionellem Wege nicht. Der konventionelle Weg beinhaltet auch durch das notwendige Röntgen eine erhöhte Strahlenbelastung, nicht nur für den Patienten, sondern für die gesamte beteiligte Team. Der Roboterarm steht mir nicht im Weg, im Gegenteil, er ist mein `intelligentester´ Assistent im Operationssaal, und dank der dreidimensionalen Visualisierung kann ich in der Tiefe ganz genau sehen, was ich mache. Viele Patienten kommen zu uns, weil sie von der noch nicht so verbreitet angewandten robotergestützten Wirbelsäulenchirurgie bei uns im Haus gehört haben. Andere Patienten sind auch manchmal skeptisch und fragen sich, ob der Roboter alles selbstständig macht. Diese Patienten müssen wir zunächst aufklären, dass der Chirurg der Chef im OP-Saal bleibt“, schildert Prof. Dr. El Hindy.

Der OP-Roboter "ExcelsiusGPS®" ist eine hochmoderne Plattform für robotergestützte Wirbelsäulenchirurgie, die eine präzise und sichere Durchführung von Eingriffen ermöglicht. 

Vielen ist bei der robotergestützten Chirurgie der Roboter namens Da Vinci bekannt. Dieser ist allerdings für die Weichteilchirurgie konzipiert, während der von uns genutzte Excelsius für die Knochenchirurgie entwickelt wurde. Das sind zwei unterschiedliche Systeme. Für die Wirbelsäule gibt es insgesamt 3-4 robotische Systeme, und Excelsius kommt aus den USA. Eine der bemerkenswerten Funktionen des ExcelsiusGPS®-Systems ist seine Fähigkeit, hochpräzise minimal-invasive Zugänge zu ermöglichen, was zu weniger Gewebetrauma und einem schnelleren Heilungsprozess für die Patienten führt. So braucht man zum Beispiel im Bereich der Halswirbelsäulen eine millimetergenaue Präzision, was mit Excelsius ganz hervorragend funktioniert. Darüber hinaus bietet der Roboter eine Echtzeit-Rückmeldung während des Eingriffs, was es dem Chirurgen ermöglicht, präzise Anpassungen vorzunehmen, um die beste Positionierung von Implantaten sicherzustellen und gleichzeitig das Risiko von Komplikationen zu minimieren“, erklärt Prof. Dr. El Hindy begeistert. 


Der ExcelsiusGPS® und der da Vinci Roboter gehören beide zur Kategorie der roboterassistierten Chirurgie Systeme, doch ihre Anwendungen und Funktionsweisen unterscheiden sich deutlich voneinander. Der ExcelsiusGPS® ist spezialisiert auf die roboterassistierte Wirbelsäulen-Chirurgie und ermöglicht eine präzise Navigation und Platzierung von Implantaten in diesem Bereich. Im Gegensatz dazu wird der da Vinci Roboter in einer Vielzahl von chirurgischen Fachgebieten eingesetzt und ist nicht auf die Wirbelsäulen-Chirurgie beschränkt. Er findet Anwendung in Bereichen wie Urologie, Gynäkologie, Herzchirurgie und allgemeiner Chirurgie.


Die Integration von Robotern in die Wirbelsäulenchirurgie hat das Potenzial, die Genesungsdauer zu verkürzen und die postoperativen Ergebnisse in Bezug auf die Erhaltung der natürlichen Bewegung zu verbessern. 

Für den Patienten verkürzt sich die Krankenhausaufenthaltsdauer dramatisch. Die Mindestverweildauer ist die kürzeste Zeit, die ein Patient im Krankenhaus verbringen muss, um angemessene medizinische Versorgung zu erhalten. Die obere Grenzverweildauer ist die maximal erlaubte Zeit im Krankenhaus, bevor der Patient entlassen werden sollte, um die Bettenauslastung zu optimieren. Und bei Eingriffen mithilfe der Roboterassistenz bewegen wir uns im Bereich der unteren Grenzverweildauer. Dies war übrigens auch das Hauptargument bei der Krankenhausverwaltung als es um die Anschaffung des Roboters ging. Der kostet ja ein bisschen – aber am Ende ist es so, dass aufgrund der geringeren Verweildauer der Patienten letztlich mehr Patienten behandelt werden können, da wir eine kurzweiligere Bettbelegung haben. Wir können also mit weniger Betten mehr Patienten behandeln. Natürlich muss auch hier individuell unterschieden werden. Patienten mit hohem Übergewicht oder Diabetes liegen im Zweifelsfall auch mal länger auf der Station, trotz Roboter. Der `normale´ Patient kann in der Regel die Klinik nach drei Nächten verlassen. Darüber hinaus bietet der Roboter noch einen entscheidenden Vorteil, um nochmal auf die Präzision sprechen zu kommen. Denn es gibt unterschiedliche Arten wie man Schrauben legen kann. Und es gibt hierbei eine Art, die kann man nur mit Navigation und Robotik legen – das gelingt nur mit den Händen nicht – und dadurch wird immens viel Muskelgewebe geschont, was am Ende natürlich zu einer schnelleren Mobilität führt“, verdeutlicht Prof. Dr. El Hindy und gibt noch Einblick in das Training mit dem Roboter:

Seit dem 21. Januar 2021 haben wir den Excelsior hier in der Klinik. Aufgrund der damals noch bestehenden Corona-Restriktionen kamen daher Schulungsspezialisten aus den USA zu uns, und wir nicht zu ihnen, und wir konnten am künstlichen Kadaver an drei Tagen die ersten Probe-Operationen durchführen und lernen. Bei den ersten 20 Operationen sind die sogenannten `Fieldspecialists´ dabei, ausgebildete technische Mitarbeiter der Firma, um zu assistieren und bestimmte Techniken und Abläufe zu erklären. Mittlerweile bin ich selbst Referenzoperateur der Firma, und es kommen Arztkollegen aus vielen Ländern zu uns, und schauen sich eine Operation mit dem Roboter an. Das macht auch Spaß, auch wenn man sieht, wie Kollegen sich immer weiter verbessern. Um versiert und fit am Roboter zu sein, benötigt man ca. 30-50 Operationen“.

Die Robotik steht noch am Anfang

Die Arbeit mit Roboterassistenz wird sich ganz sicher noch weiterentwickeln. Das ist noch in den Kinderschuhen. Was zum Beispiel schwierig ist, ist die sogenannte Präparationsarbeit, denn die Wirbelsäule und die Hirnhaut haben eine enge anatomische Verbindung. Wünschenswert wäre daher eine Art Frühwarnsystem, in der Fachwelt `No-fly-zone´ genannt, während eines chirurgischen Eingriffs, das einen Warnhinweis abgibt, wenn man zu sehr in die Nähe von hochsensiblem Gewebe kommen sollte. In jedem Fall wird die gesamte Robotertechnik sicherer, noch schneller und noch minimal-invasiver werden. Auch was die Implantate betrifft, wird es sicherlich Neuerungen geben. Denn bisher gibt die nach oben und nach unten expandierbaren Implantate. Diese werden dann bestimmt bald in alle Richtungen expandierbar sein. Künstliche Intelligenz wird gewiss auch eine zusätzliche Hilfe sein, vor allem bei der Planung, da die KI sich jede kleine Korrektur merken kann und beim nächsten Eingriff den Hinweis an den Operateur gibt. Am Ende allerdings ist es so, dass ein Kontrollorgan in Form eines Menschen immer erforderlich ist, der auch ohne die ganze Technik das Wohl des Patienten im Blick hat und diesen auch konventionell behandeln kann“, schätzt Prof. Dr. El Hindy die Zukunft ein und schließt damit unser Gespräch.

Sehr geehrter Herr Prof. Dr. El Hindy, herzlichen Dank für dieses so zukunftsweisende und aufschlussreiche Gespräch rund um die Wirbelsäulenchirurgie mit Roboterassistenz!

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