JATROS Orthopädie,
UNIVERSIMED, 01.03.2001
State of the art in der Hüfttotalendoprothetik
Gelenkerhaltende Eingriffe haben durch zunehmend verbesserte Resultate des künstlichen Gelenkersatzes weitgehend an Bedeutung verloren. Heute hat sich der totale Gelenkersatz in der operativen Therapie der Coxarthrose zweifellos durchgesetzt. Lediglich in der Behandlung von hüftgelenksnahen Frakturen bei multimorbiden Patienten ist nach wie vor die Teilendoprothese (Kopfendoprothese, bipolare Endoprothese) indiziert.
Als Verankerungstechnik gelangen derzeit die Zementiertechnik, die zementlose "pressfit"-Technik oder die Kombination dieser beiden Techniken (Hybridtechnik mit zementloser Pfannenimplantation und zementierter Schaftkomponente) zur Anwendung. Im deutschsprachigen Raum hat sich die Verwendung von zementlosen Prothesensystemen größtenteils durchgesetzt. Der Gebrauch von zementierten Implantaten erfolgt hier meist nur bei massiver Osteoporose, höherem Lebensalter, geringer Lebenserwartung oder in der Tumorchirurgie.
Inzidenz
Noch immer steigt die Zahl der in Österreich vorgenommenen Hüftgelenksimplantationen.
Waren es im Jahr 1995 noch insgesamt 9.241 Totalprothesen (7.865 zementfrei, 1.376 zementiert)
beträgt die Zahl für das Jahr 1998 bereits 11.965 Implantate (10.927 zementfrei,
1.038 zementiert). Dies entspricht einer Inzidenz von 114,84 Implantaten/100.000 Einwohner
für das Jahr 1995 und von 148,11 Implantaten/100.000 Einwohner für das Jahr 1998.
Blutsparmaßnahmen
Trotz optimierter Operationstechnik ist die Implantation eines künstlichen Hüftgelenkes
mit einem unterschiedlich großen Blutverlust verbunden. Dieser hängt einerseits von der
Erfahrung des Operateurs und seiner gewählten Operationstechnik, andererseits von der
individuellen Ausgangssituation des Patienten ab. In vielen Fällen ist der Blutersatz
in der peri- und postoperativen Phase nötig, wobei hier besonders die Ausgangssituation
(Hämoglobin, Hämatokrit) eine entscheidende Rolle spielt. Da es sich beim künstlichen
Hüftgelenkersatz im Regelfall um einen geplanten Eingriff handelt, sollten entsprechende
Blutsparmaßnahmen zum Ziel der Vermeidung von Fremdkonserven in Erwägung gezogen werden.
Diese reichen von präoperativer Eigenblutspende oder Einsatz von Erythropoetin hin zur
Verwendung von geeigneten Auffangsystemen mit der Möglichkeit des Rücktransfers des verlorenen
Eigenblutes. Welche der angeführten Maßnahmen im Einzelfall anzuwenden ist, sollte von der
entsprechenden Organisationseinheit nach den jeweiligen Bedürfnissen abgestimmt werden,
wobei generell festzuhalten ist, dass bei jüngeren Patienten die Gabe von Fremdblut
durch Einsatz obiger Methoden vermieden werden sollte.
Operation
Der chirurgische Eingriff erfolgt entweder in Rückenlage über einen seitlichen oder
transmuskulären Zugang (Bauer) oder in Seitenlage über einen hinteren Zugang. Die
früher geübte Technik mit ergänzender Trochanterosteotomie hat sich aufgrund der
relativ hohen Rate nicht knöchern konsolidierter Trochanterosteotomien weniger bewährt
und hat bei der Routineoperation heute keine Berechtigung mehr. Unabhängig vom Zugang
lässt sich ein teilweises Ablösen der Muskulatur bzw. der hüftgelenksnahen Sehnenansätze
nie völlig vermeiden. Die Operationsdauer beträgt in der Regel bei normalen anatomischen
Verhältnissen etwa 1 Stunde.
Implantatwahl
Die permanent steigende Inzidenz an Hüftendoprothesen ist neben der immer besser werdenden
Operationstechnik hauptsächlich auf die zunehmende Verbesserung der Implantatsysteme zurück
zu führen, wobei sich in Österreich der zementfreie Hüftgelenksersatz bundesweit durchgesetzt hat
(Verhältnis zementfrei/zementiert 10/1). Im Wesentlichen sind folgende Kriterien für die
Haltbarkeit des Implantates von Bedeutung:
Material
Weltweit hat sich die Titanlegierung sowohl für die Herstellung der Pfannen- wie auch
Schaftkomponente gegenüber der Chrom-Kobalt-Molybdänlegierung etabliert. Der Vorteil des
inerten Titans liegt in der relativen Weichheit und Elastizität des Titans begründet.
Entgegen der viel starreren Chrom-Kobaltlegierung, passt sich das Implantat besser der
Elastizität des Knochens an und bewirkt dadurch geringere Scherkräfte an der Implantat-Knochengrenze.
Die Gefahr eines Schaftbruches ist bei Titanlegierungen signifikant niedriger als bei den
konventionellen Chrom-Kobalt-Molybdänlegierungen. Design Das Prothesendesign hat zwei primäre
Anforderungen zu erfüllen:
1. Sparsamste Knochenresektion sowohl am Azetabulum wie auch am proximalen Femur zur Optimierung der Ausgangssituation bei eventueller Reoperation.
2. Belastungsstabilität.
Bedingt durch den starken Muskelmantel um das Hüftgelenk sind schon im Liegen hohe
Kraftvektoren am Gelenk zu verzeichnen. Diese steigern sich auf ein Mehrfaches des
Körpergewichtes beim aufrechten Gang. Nur bei belastungsstabilem Sitz kann gewährleistet werden,
dass an der Grenzschicht Knochen-Implantat ausreichend Ruhe herrscht, welche für das spätere
Einwachsen der Prothese („bony ingrowth“) unerlässlich ist. Das oft höhere Patientenalter,
mangelnde Compliance, oder ein vermindertes Koordinationsvermögen machen eine sofortige
postoperative volle Belastbarkeit notwendig. Längerwöchige Entlastungsmaßnahmen sind bei der
Primärimplantation einer zementlosen Hüfttotalendoprothese zum Großteil nicht mehr erforderlich.
Die Forderung nach belastungsstabilem „pressfit“ bei gleichzeitig sparsamer Knochenresektion
bedingt aber das Vorhandensein eines reichhaltigen Prothesensortiments, um sich der anatomischen
Ausgangssituation optimal anpassen zu können. Pfanne Das Azetabulum als natürliche Hüftpfanne
hat eine im Wesentlichen halbkugelige Form. Dieser knöchernen Ausgangssituation am nächsten kommen
Pfannensysteme die eine sphärische Formgebung aufweisen. Derartige sphärische "pressfit" Pfannen
liegen in 2mm Größenabstufungen von 42 bis 72mm vor. Nach erfolgter Entfernung des Restknorpels
und dem Anfrischen der Knochensubstanz sollte die subchondrale Knochenplatte möglichst erhalten
bleiben, da diese am ehesten in der Lage ist, die am Becken einwirkenden Druckkräfte aufzufangen,
um einer eventuellen Wanderung der Pfanne in kranio-zentraler Richtung entgegenzuwirken. Die
Primärstabilität wird gewährleistet durch das so genannte "pressfit"-Prinzip. Dabei wird das
Azetabulum um 2mm kleiner aufgefräst als der Außendurchmesser der dann verwendeten Pfanne.
Diese wird mit einem fest mit dem Implantat verschraubten Instrument in das so vorbereitete
Lager eingeschlagen, wobei sich die Pfanne im vorbereiteten Pfannenbett verklemmt. Bei entsprechend
exakter Operationstechnik lassen sich mit diesem System nahezu immer primär belastungsstabile
Verhältnisse schaffen. In Ausnahmefällen (ausgeprägte Osteoporose, massiv ausgewalztes Pfannenlager
bei dysplastischem Hüftgelenk) kann es vorkommen, dass die "pressfit"-Verankerung nicht möglich ist.
In diesen Fällen haben sich verschiedenste Schraubringsysteme bewährt, wobei in diesen Fällen
die Primärfixation direkt über das Schraubgewinde der Pfanne erzielt wird. Schaftdesign Auch am
Schaft gilt die Forderung nach primärer Belastungsstabilität unter sparsamer Resektion der
Knochensubstanz. Mit proximal schlanken Schaftsystemen kann die proximale Knochensubstanz gut
erhalten werden. Der spongiöse Knochen weist aufgrund der hohen Durchblutung ein hervorragendes
Einwachsverhalten auf. Mit dem Vorhandensein von Prothesenschäften in 1 mm Größensprüngen sowie
zusätzlich der Möglichkeit aus 2 unterschiedlichen proximalen Radien auszuwählen, erleichtert sich
die "pressfit" Implantation des Prothesenschaftes, ergibt sich aber ein enormer materieller
Aufwand bei der Lagerhaltung. So stehen zum Beispiel beim System ALPHA Cera-fit 20 unterschiedliche
Schaftmodelle zur Auswahl. So lässt sich der proximale Femur in wenigen Minuten knochenschonend
für das best passendste Implantat vorbereiten. Nach dem vorsichtigen Aufbohren des distalen Femurs
mit geraden Bohrern wird der proximale Femur mit Raffeln so weiterpräpariert, dass ein exakt der
Prothese entsprechendes Knochenlager geschaffen wird. Bedingt durch den Verzicht auf eine Krümmung
der Prothese ergibt sich bei exakter Operationstechnik zudem ein optimaler Knochen-Implantatkontakt,
welcher für das weitere „bony ingrowth“ und damit die gute Langzeitprognose von wesentlicher Bedeutung
ist. Oberfläche Die Langzeitintegration eines Implantates bedarf des knöchernen Einwachsens der
Prothese. Hierzu ist die Bearbeitung der Prothesenoberfläche mit Schaffung einer entsprechenden
Rauhigkeit (z.B. Titan-Vakuum-Plasma-Beschichtung) notwendig. Durch die zusätzliche Applikation
einer elektrochemisch aufgebrachten Kalzium-Phosphat- Beschichtung wird der Vorgang des "bony ingrowth"
weiter beschleunigt.
Gleitpaarung
Der wohl wesentlichste Fortschritt in der zementlosen Hüftchirurgie ist der Entwicklung von
Gleitpaarungen zu verdanken, die auf den Kunststoff Polyethylen als ein Teil der Gleitpaarung
verzichten. Denn im Langzeitverlauf des Hüftgelenkersatzes hat sich gezeigt, dass der naturgemäß
entstehende Abrieb am PE und die dabei anflutenden Polyethylenpartikel zu einer Schädigung der
periprothetischen Knochensubstanz führen. Das Ausmaß der periprothetischen Knochensubstanzverluste
beeinträchtigt bei Reoperationen die neuerliche stabile Prothesenfixation. Diese Phänomene,
die sich für den Langzeitverlauf der Implantate negativ auswirken, haben die Entwicklung von
Hartpaarungen (Keramik-Keramik, Metall-Metall) geführt, die zunehmend eingesetzt werden. Heute
bieten alle wichtigen Anbieter modular aufgebaute Systeme an, ausgelegt für keramische Kugelköpfe,
die entweder gegen Pfannen aus PE oder Keramik artikulieren. Der Operateur kann daher entscheiden
und hat die Option, die der Situation angepasste Kombination zu wählen.
Keramik bietet eine Möglichkeit, die Partikel induzierter Osteolyse zu bekämpfen. Kugelköpfe aus Biolox forte Keramik, die gegen Pfannen aus PE artikulieren, bieten im Vergleich zu Metall/PE eine verbesserte Abriebrate von unter 0,1 mm/Jahr. Verwendet man auch Pfanneneinsätze aus Biolox forte Keramik bietet sich die Option den Abrieb auf um 0,001 mm/Jahr zu minimieren (Henssge, Bos et al., 1994). Mit der Biolox®forte-Biolox®forte-Keramik steht uns nun ein weltweit bereits über mehrere Jahre erprobtes Keramik-Keramik-System zur Verfügung womit sich der Einsatz von Polyethylen als ein Teil der Gleitpaarung erübrigt.
Article source:
State of the art in der Hüfttotalendoprothetik
Author: Prim. Univ.-Doz. Dr. Reinhard Ehall, Vorstand der Orthopädischen Abteilung LKH Bad Radkersburg