gms | German Medical Science

Fragestellung: Die computerassistierte Operationsmethodik nach dem Konzept von „Femur First“/„kombinierte Anteversion“ (CAS FF) beinhaltet verschiedene Aspekte einer funktionellen Optimierung der Pfannenposition auf Basis der patientenindividuellen Anatomie und der intraoperativ-prothetischen Schaftposition. Numerische Simulationstechniken erlauben eine patientenspezifische Modellierung der Biomechanik. Basierend auf der Patientenanatomie und Bewegung werden die individuellen Hüftreaktionskräfte (HRK) unter Berücksichtigung der Muskeln berechnet. Die HRK sind ein biomechanisches Maß wie kritisch die Belastungen auf das Gelenk sind, z.B. mit Hinblick auf Randbelastungen welche bekanntermaßen den Abrieb im Gelenk erhöhen können. Ziel dieser Studie war ein Vergleich der HRK zwischen der computerassistierte „Femur First“ und der konventionellen „Acetabulum first“ Operationstechnik für die primäre Hüftendoprothetik.

Methodik: In einer klinisch prospektiv-randomisiert und Untersucher-verblindeten Studie erfolgte bei insgesamt 60 Patienten mit Hilfe eines bildfreien Navigationssystems nach dem „Femur-First“-Prinzip (n=28) bzw. konventionell „Acetabulum first“ (n=32) die Implantation von zementfreien Hüft-Totalendoprothesen über denselben minimal-invasiv anterioren (MicroHip®) Zugang. Alle Patienten und Untersucher waren hinsichtlich des verwandten Operationsverfahrens verblindet. Alle 60 Patienten wurden prä-operativ, sechs Monate post-operativ sowie zwölf Monate post-operativ per 3D Motion Capture Ganganalyse auf einer 10m Gehstrecke vermessen (SimiMotion, Unterschleißheim, Deutschland). Mit Hilfe muskuloskelettaler Modelle wurde daraus die individuelle Belastung auf das Hüftgelenk (Hüftreaktionskraft – HRK) berechnet. Mit Hilfe des „dynamic time warping“-Verfahren wurden dabei die typischen HRK's zu jedem Zeitpunkt für jede Gruppe evaluiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die typischen Ausgangssignale der HRK beider Gruppen waren prä-operativ vergleichbar. Zwölf Monate post-operativ waren die analysierten HRK der CAS FF Gruppe ähnlicher einem gesunden Normal als die HRK der konventionellen Gruppe. Die Orientierung der HRK in der CAS FF Gruppe ist im Vergleich zur konventionellen Gruppe sechs Monate post-operativ signifikant besser (HRK-Inklination: CAS FF: 63°, CON: 58°, p=0.017, HRK-Anteversion: CAS FF: 90°, CON:98°, p=0.014). Dieser Unterschied liegt bei zwölf Monaten post-operativ nicht mehr vor.

Die computerassistierte Femur First Operationstechnik mit dem Konzept einer kombinierten Ausrichtung von Prothesenschaft und -pfanne zeigt in der frühen post-operativen Phase einen im Vergleich zur konventionellen Technik günstigeren Lastfall im Bereich des künstlichen Hüftgelenks. Die Orientierung der HRK liegt dabei sechs Monate nach der Operation näher zum normativen Bereich eines gesunden Probanden.