Hüftendoprothetik Konstruktion, Klassifikation, Implantate, Ergebnisse H. Effenberger

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1 1 Hüftendoprothetik Konstruktion, Klssifiktion, Implntte, Ergenisse H. Effenerger Die optimle Fixtion orthopädischer Implntte im Knochen ist die Vorussetzung für eine duerhfte Stilität. Im Lufe der Entwicklung zeigte sich die Vernkerung von Implntten ls ein erheliches Prolem. Bei der Umsetzung stellte sich herus, dss zwngsläufig uf die in der Technik ereits ewährten Verindungsrten Kleen (Knochenzement) Pressen (Krft-, Reischluss; Presssitz) Schruen dieser ntomischen Gegeenheit ht die Mehrheit der zementierren Pfnnentypen eine kugelförmige Vollprofil-Außenform (A. 1). Für weniger tiefe Acetul wird ls Alterntive die Flchprofilpfnne verwendet (A. 1). Als wesentliches Merkml einer optimlen Zementiertechnik gilt eine einheitlich dicke Zementschicht, ws intropertiv nicht immer sicherzustellen ist. zurückgegriffen werden musste. Die Reihenfolge der in der Medizintechnik zur Anwendung kommenden Verindungsrten hing dei wesentlich vom Stnd der Technik. Dem eigentlichen Durchruch der Implnttion von künstlichen Gelenken verhlf die Verwendung von Knochenzement. Er ermöglicht die Üerrückung von Inhomogenitäten zwischen der Innenform des präprierten Knochens und der ttsächlichen Dimension des Implnttes mit formschlüssiger Krftüertrgung. D sich durch die gnzflächigen Auflgen n den Kontktzonen eine optimle Kräfteverteilung ergit, erweist sich der Knochenzement ls idel. Die ktuelle Versorgungssitution ei der primären Hüftendoprothetik weist für Deutschlnd deutlich mehr zementierte Implntte us ls für Österreich (T. 1, Brodner und Rffelserger 2004). T. 1 Versorgungstechnik (primäre HTEP) Deutschlnd 1 Österreich Zementfrei 50% 85% Zementiert 30% 15% Hyrid 20% 12/03/07 ZEMENTIERTE HÜFTPFANNEN Die Einführung und die frühen Erfolge der low friction rthroplsty (LFA, Chrnley 1979) stimulierten die Entwicklung von Prothesen mit unterschiedlichem Design, die Erweiterung der Indiktion und die Opertionsfrequenz. Grundlge der Designgeung wr die nnähernd hemisphärische Form des Acetulums. Aufgrund c A. 1 Konstruktionsmerkmle von PE-Pfnnen. Vollprofilpfnne (), Flchprofilpfnne (, c). 1 Einschätzung der Industrie, persönliche Mitteilung

2 2 1993, Shelley et l. 1988, Breusch et l. 2000, Grellick et l. 2000). Früher verwendete metl-cked Pfnnen werden nicht mehr mit Knochenzement fixiert. Die Mterilstärke sollte ei Polyethylenpfnnen mindestens 6 mm etrgen (Brtel et l. 1986). Bei der Pfnnenversorgung in Deutschlnd werden c. 2/3 der Pfnnen zementfrei eingesetzt, woei Pressfitpfnnen gegenüer Schrupfnnen deutlich üerwiegen (T. 2). T. 2 Pfnnenversorgung in Deutschlnd 2 A. 2 PE-Pfnne mit Rndwll, Flnged-Cup Deshl werden oft n der Pfnnenoerfläche Astndshlter (A. 1c) konstruktiv erücksichtigt. Polyethylenpfnne zementiert 16% Stützschlen mit PE-Pfnne 3% Pfnnen zementfrei 66% Pressfitpfnnen 75% Schrupfnnen 25% (Bipolr zw. Großköpfe) 14% Um die Verzhnung zwischen Zement und Pfnne zu gewährleisten, werden n der Pfnnenoerfläche Vertiefungen ngercht. Rdile Nuten (A. 1c) dienen der Rottionsstilität, zirkuläre (A. 1) der Kippstilität sowie der Zementkompression. Äqutoril üerstehende Pfnnenränder (Flnge, Rndwll) unterstützen eenflls die Zementverdichtung (A. 2). D Polyethylenpfnnen im Röntgenild nur schlecht drstellr sind, werden rdile Metlldrähte in die Pfnnen eingelegt (A. 2) oder ndere Metllmrker n der Pfnne pltziert. Bei der zementierten Pfnne wird der spongiöse Knochen durch Zementverzhnung so usgesteift, dss ein deformtionsstiles Knochen- und Implnttlger entsteht. Zement verhindert zw. vermindert ddurch ds Eindringen von Arieprtikeln und Gelenksflüssigkeit in die Kontktzonen. Zementiertechnik Die ktuelle Zementiertechnik n der Pfnne einhltet die Knorpelentfernung, die Präprtion der Sklerose n der Oerfläche, ds Anringen von mehreren Bohrlöchern im Pfnnendch zw. m Pfnnenrnd, die Spülung und Trocknung des Knochenlgers, die Vkuummischtechnik, ds Einringen des Knochenzementes unter Druck, ds Asenken des Blutdruckes und eine Hämostse (Weer 1995, Breusch et l. 2000, Morscher 2002, Ochsner 2002). Eine zusätzliche Zementkompression wird durch die Verwendung einer Pfnne mit Rndwll erreicht (Lee und Ring 1974, Kruse et l. 1982, Hodgkinson et l. 2 Einschätzung der Industrie, persönliche Mitteilung

3 Hüftendoprothetik 3 PRESSFIT- UND SCHRAUBPFANNEN Die zementfreien Hüftpfnnen sind in den deutschsprchigen Ländern ein entscheidender Fktor der Hüftendoprothetik. Pressfit- und Schrupfnnen wurden üer drei Genertionen zu den ktuellen Implntten entwickelt (Effenerger und Imhof 2002). Um Zementproleme zu vermeiden und eine iologische Fixtion zu erreichen, wurden in den Siezigerjhren zementfreie Pfnnen der ersten Genertion (Lindenhof, Autophor, Lord, Endler) in zunehmendem Mße implntiert. Diese Implntte htten gltte Kermik-, Colt-Chrom-Molydän- und Polyethylenoerflächen. Seit der Verwendung des Reintitns und der Titnlegierungen wurden Polyethylen und Kermik für die Schlenfertigung nicht mehr verwendet. Die Implntte der zweiten Genertion Mitte der Achtzigerjhre htten strukturierte Oerflächen. In der dritten Genertion kommen Einsätze us Metll, Kermik und Crosslinked-Polyethylen zum Einstz. Bei Monolockpfnnen (A. 5) sind Schle und Einstz fest miteinnder verunden und vormontiert. Bei modulren Systemen werden die Pfnnen funktionell in Schle und Einstz getrennt (A. 6). Die Kermik-, Metll- und PE-Einsätze werden durch Konusklemmung zw. Schnpplippen (A. 6), Ringe etc. fixiert. Bei der Direktvernkerung (A. 6c, e) hen die Kermik- und Metlleinsätze unmittelren Kontkt, ei den Sndwichkonstruktionen (A. 6, f) sind die Einsätze in Polyethylen gefsst. Fixierung Die wichtigsten Kriterien zur stilen Fixierung von zementfreien Pfnnen sind Vernkerung Stilistoren Implnttform Mteril und Oerfläche Die stile Vernkerung von Pressfitpfnnen im Acetulum stellt wegen der ntomischen Form entsprechende Anforderungen. c A. 5 Monolockpfnnen. Metll-Monolock ( Mrurg), Polyethylen-Monolock ( TMT, c Morscher Press-fit Cup) Durch die konstruktive äqutorile Üerdimensionierung oder die Verwendung einer größeren Schle im Vergleich zur Fräsung werden durch den Krft-/Reischluss (Witzel 1988) eine äqutorile Klemmung und die primäre Stilität erreicht. Dfür ist uch eine große Ruheit der Oerfläche wichtig. Sie verurscht die gewünschten Reikräfte, woei diese in direktem Zusmmenhng mit der Üerdimensionierung der Schle stehen. Diese eiden Größen estimmen im Wesentlichen den Reiungskoeffizienten der Oerfläche und ddurch die enötigte Einschlgkrft zum Üerwinden der Gleitreiung. Die Unterfräsung zw. die Üerdimensionierung nutzt die elstische Fähigkeit des Beckens, um die Pfnne zu hlten. Ein exkt hemisphärisches Design mit einer Unterfräsung von 1-2 mm ht ereits usgezeichnete Stilität und vermeidet Kompliktionen, wie unzureichenden Sitz oder Frktur, die ei einem Unterfräsen von 3-4 mm uftreten können. Unter Belstung wird der Pressfit einer Pfnne dynmisch erhöht, wodurch ds Implntt stärker umfsst wird (Morscher et l. 1997).

4 4 d e c f A. 6 Modulre Einstzkonstruktionen. Polyethylen (Vrill), Sndwich (PE - Kermik, Schrupfnne nch Bösch), c Vollkermik (Plsmcup), d Sndwich (Metll - Kermik, Trident Arc2f), e Vollmetll (Hofer-Imhof), f Sndwich (PE-Metll, Alloclssic Zweymüller CSF) D die Krftüertrgung in der Kompkt des Acetulums stttfindet, eignet sich der äqutorile Teil der Hlkugel esonders gut zur Vernkerung der Schle. Die Untersuchung mit Druckmessfolien zeigt, dss die Huptüertrgung der Kräfte in der Peripherie mit Konzentrtion der Belstung uf den iliklen, puischen und ischilen Pfeilern erfolgt (Widmer et l. 2002). Dmit die Implntte polseitig nicht nstehen, evor sie äqutoril verklemmen, wird die Schlenhöhe, z. B. durch unterschiedliche Gestltung des Rdius, gegenüer der Frästiefe reduziert, d. h. der Pol ist geflcht (A. 7). Bei Pressfitpfnnen ist der formschlüssige Kontkt m Rnd eine Versiegelung gegen ds Eindringen von Arie, welcher zu Knochenresorption und Lockerung führt. Die polseitige Lstüertrgung wird durch die Aflchung reduziert, eenso die Gefhr der Verkippung. Postopertiv stellt sich ein neues Gleichgewicht von Knochenn- und -u in Bezug uf ds Implntt ein. Durch die Osseointegrtion ei Titnnetzen wird die Sekundärstilität, hinsichtlich Kipp- und Rottionsstilität, wesentlich erhöht. Die Vernkerung der Schrupfnnen gewährleistet durch ds Vernkerungsprinzip eine hohe primäre Stilität (Effenerger et l. 2003, Schwrz et l.

5 Hüftendoprothetik 5 A. 7 Ageflchte Pressfitpfnnenform durch unterschiedliche Rdiengestltung 2003). Ds Eindrehverhlten und dmit ds Erreichen der geplnten Implnttsposition werden entscheidend durch die Gewindegeometrie (A. 8) estimmt. Die verwendeten Gewindeformen sind vielfältig. Die vielen Vrilen eines Gewindes erschweren ds Differenzieren der einzelnen Fktoren (Effenerger und Imhof 2002). Die äqutorile Üerdimensionierung und die Oerflächenruheit können nur dnn wirken, wenn ds ufgefräste Acetulum dem gewünschten Durchmesser entspricht. Oft wird us Gründen der Knocheneschffenheit mit ungleicher Härte, us technischen Gründen oder ei Wechselopertionen eine zu große, ovle oder unrunde Auffräsung erreicht. In Pfnnenhöhe (mm) Pfnnenhöhe (mm) Rdius (mm) Rdius (mm) Rdius (mm) A. 8 Gewindegeometrie. Sägengewinde, polseitig flch, Sägengewinde, äqutorseitig flch, c Flchgewinde, d Spitzgewinde Pfnnenhöhe (mm) c Pfnnenhöhe (mm) d Rdius (mm) A. 9 Pressfitpfnne mit optionler Schruenfixierung diesen Fällen ergit sich eine ungenügende Vorspnnung im äqutorilen Bereich. Als zusätzliches Element zur Veresserung der Stilität der Schlen werden externe Stilistoren verschiedenster Art verwendet. Bei Pressfitpfnnen existiert eine Vielzhl von Lösungen, um die durch Druck, Kippung und Zug usgelösten rdilen und xilen Pfnnenewegungen zu kompensieren. Die m häufigsten ngewendete Technik zur zusätzlichen Fixierung ist ds Verwenden von Schruen (A. 9). Die Vorussetzung dzu sind Bohrungen in der Schlenwnd. Die meisten Primärpfnnen esitzen in der Richtung der Belstungschse 1-3 Bohrungen, dmit die Schruen nur mit Zug/Druck elstet werden, d diese ei Verkippung der Pfnne durch Instilität und Impingement sowie ddurch uftretende Scherkräfte oft versgen. Bei Reopertionspfnnen werden meistens solche Pfnnen mit einer Vielzhl von Bohrungen eingesetzt, d sich die Schruenrichtung oft nch dem noch vorhndenen Knochenmteril richten muss. D zentrle Polöffnungen und Bohrungen die Ausreitung von Arie ermöglichen, werden ei stilen Verhältnissen Schlen uch ohne Bohrungen verwendet. Als Stilistoren werden uch Hohlzylinder, Spikes, Stifte, Zpfen (A. 10) ngewendet. Diese eignen sich m esten, um die Kippstilität zu sichern. In der Regel werden sie mittels Bohrlehre ins Acetulum vorgeohrt oder er, ei nur geringer Länge, direkt eingeschlgen. Eine ndere Form von Stilistoren sind äqutornhe Ringe (A. 11) oder Pyrmidenstrukturen, die indirekt eenflls eine Durchmesserzunhme drstellen und die Kippstilität unterstützen. Finnen (A. 12) eignen sich, eenso

6 6 Gewinde der Schrupfnne stellt einen Stilistor dr und weist einen Pressfit uf. Ds Ausmß von Knochendefekten ei Wechselopertionen führte zu verschiedenen konstruktiven Lösungen. Bei der zementfreien Pressfit-Rekonstruktion werden hemisphärische Pressfit-Implntte mit Bohrungen in den Schlen, die ein situtives Einringen von Befestigungsschruen ermöglichen, vernkert. A. 10 Spike und Zpfen ls Kippstilistoren A. 11 Ringe und Rippen ls Kippstilistoren A. 12 Finnen ls Rottionsstilistoren wie Zpfen, zur Unterstützung der Rottionsstilität. Wird uf einen Pressfit verzichtet und die Exkt-fit-Technik ngewendet, ist die zusätzliche Fixierung mit Nägeln (Mrurg Pfnne) oder Zpfen und Schruen (RM Pfnne) erforderlich. Auch ds Die Position, die Form und Implnttionstechnik einer zusätzlichen Fixierung sowie die Anzhl der Fixierungspunkte hen letztendlich Einfluss uf die Stilität und Festigkeit. Die Implnttsfixtion mit Schruen wird ei In-vitro-Versuchen kontrovers diskutiert. Dei wird uf die höhere Primärstilität der mit Schruen fixierten Pfnnen verwiesen. Tierexperimentell zeigt sich zudem eine erhöhte Osseointegrtion im Schruenereich. Die zusätzliche Fixierung mit Schruen führt uch zu einem größeren Widerstnd gegen Mikroewegungen ls die lleinige Pfnnenkomponente. Wenn die Pressfittechnik jedoch däqut eingesetzt wird, esteht kein zusätzlicher Nutzen von Schruen. Kein Unterschied esteht in der initilen Stilität zementfreier Pfnnen mit HA Beschichtung, o diese mit oder ohne Schruen verwendet werden. Ohne Schruen kommt es durch Mikroewegungen zur Selstpositionierung der Pfnne. Die Gelenkskrft wird dnn üer die Pfnne stil durch drei Lsteinleitungspfde in ds Drmein, Sitzein und Schmein geführt. Mit Schruen knn sich eine Drehchse, z. B. ls gedchte Verindungslinie zweier Schruenköpfe, ilden, die eine unerwünschte Kippewegung der Pfnne unter der Einwirkung der Gelenkskrft hervorruft, sofern sich ein wirksmer Heelrm zur Drehchse einstellt (A. 13). Schruen-Fixierungen sind somit im dynmischen System der Pfnnenvernkerung zusätzliche Stilisierungspunkte, um die in ungünstigen Fällen Drehewegungen und Kippewegungen eintreten können. Ein Einwchsen wird ddurch verhindert. Pressfit-Implntte ohne Schruen können hier Vorteile hen. Bei indäquter Primärstilität und ei schlechter Knochenqulität sind Schruen indiziert. Die unterschiedlichen Acetul (Effenerger et l. 2004) müssen mit den verfügren Implntten versorgt werden können. Dei sind uch die verschiedenen Knochenqulitäten zu erücksichtigten. Periphere und zentrle Arthroseformen mit unterschiedlicher Ausprägung erfordern ein differenziertes opertives Vorgehen. Die hemisphärische Implnttsform (A. 14, ) egründet ihre Existenz in der Ttsche, dss ein Acetulum nnähernd dieser Form entspricht. Dies edeutet wenig Knochenresektion und

7 Hüftendoprothetik 7 A. 13 Drehchse durch die eiden Schruenpositionen (). Blick in Richtung der Drehchse; mögliche Mikroewegungen der Schle - Bewegungssusschlg üertrieen () eine nch dem Auffräsen freie Whl der Implnttionsrichtung. D zur Stilisierung eine nicht hemisphärische Form vorteilhfter ist, führte dies zu sphärischen, elliptischen, prolen oder konischen Formen (A. 14c-f). Bei den Schrupfnnen (A. 15) dominierte isher die konische Form. Diese weisen ußen einen Konuswinkel von c. 30º uf. Die Entwicklungsperioden der Pfnnen zeigen durch die Polflchung zw. die Modifiktionen der konischen Form eine zunehmende Anpssung n die ntomischen Verhältnisse (A. 15c-g). Die Kippversuche mit Schrupfnnen weisen nch, dss die konische Implnttsform durch ihre Geometrie ein höheres Kippmoment ls die sphärische Form ht (Effenerger et l. 2003, Schwrz et l. 2003). Vergleichsweise werden diese hohen Kippmomente ei nlogen Versuchen mit Pressfitpfnnen nicht erreicht. A. 14 Pressfitpfnnenformen. Hemisphärisch ( Hrris-Glnte I, Trilogy)

8 8 c e d f e f A. 14 Pressfitpfnnenformen. Sphärisch-geflcht (c Morscher Press-Fit cup, d MPF), elliptisch (e Durloc), hemisphärisch, polseitig flch (f CL Metllsockel Kpuziner)

9 Hüftendoprothetik 9 e f c d A. 15 Schrupfnnenformen. Zylindrisch-sphärisch ( Typ V HA), konisch ( Alloclssic Zweymüller CSF), ikonisch (c Bicon Plus), konisch, polseitig gerundet (d Vrill)

10 10 e e f f g g A. 15 Schrupfnnenformen. Prol (e Hofer-Imhof), sphärisch (f Zintr), hemisphärisch-geflcht (g Schruring SC) Die Implnttsform für Wechselopertionen entspricht entweder der ei Erstopertionen, oder die Form kompensiert die Defekte. Für Acetul mit krnio-kudlen Defekten sind längsovle Reopertionssysteme verfügr (A. 16). Diese zusätzlich mit Schruen fixierten Implntte erluen z. T. durch unterschiedliche Einsätze eine Optimierung des Rottionszentrums (Köster et l. 1998). Die ei Erstimplnttion eingesetzten Schrupfnnen weden ei usreichender Knochensustnz und entsprechendem Continment uch ei Revisionen verwendet. Bei Revisionen ht sich ls Lösung, nlog zu Pressfitpfnnen, ds Anringen einer Vielzhl von Bohrungen in der Schle ergeen (A. 17). Nch Defektuffüllung und zum Üerrücken von Rnddefekten sowie medilen Wnddefekten werden je nch Knochenzustnd Implntte mit verschruren Lschen (A. 18) und kudlen Hken (Hkenschle n. Gnz) eingesetzt. Diese werden zwischen der Tränenfigur und den oeren Pfnnennteilen verspnnt. Der Hken dient hier uch ls Orientierungshilfe zur Rekonstruktion des Rottionszentrums. Antiprotrusionsschlen werden im Ileum mittels Schruen und im Ischium mit einer Lsche fixiert (Böhm und Bnzhf 1999). Für die Fixtion der Polyethylenpfnnen in diesen Schlen ist jedoch Kno-

11 Hüftendoprothetik 11 A. 16 Längsovle Revisionspfnnen ( Bofor, CL Metllsockel krnil ufgesockelt) chenzement erforderlich. Die zementfreie Versorgung großer Defekte erfordert modulre Systeme, wo Schruenzhl und Pfnneneingngseene individuell gewählt werden können (A. 19). Spezielle Implntte mit zentrlem Zpfen (Sockelpfnne) werden im dorslen Beckenknochen xil vernkert (Schoellner und Schoellner 2000). Prothesen, die trgfähige Anteile des Ileums ls Widerlger (Sttelprothese) enötigen, sind esonderen Fällen vorehlten. Sondernfertigungen sind zum Üerrücken von großen Defekten des Beckens, z. B. der Tumorchirurgie, notwendig. Mteril und Oerfläche Die meisten Schlen sind us Reintitn-Stngen- Mteril hergestellt, einige Schlen werden us der vor llem für den Stiel verwendeten Titn-Legierung Ti 6Al 4V gefertigt. Die Ruheit der Oerfläche ist insesondere für die sekundäre Stilisierung durch die Osseointegrtion mit direktem Zellverund zur Implnttsoerfläche von Bedeutung. Viele Implnttoerflächen sind korundgestrhlt (A. 15-g). Die ddurch erreichte Ruigkeit (Mittenruheit R) ist durchschnittlich 4-8 µm. HA-Beschichtungen ändern die Oerflächenruigkeit nur geringfügig (A. 15). Eine ruere Oerfläche wird durch die Titnplsmspry-Beschichtung erreicht (A. 14d). Eenso können Titnnetze (A. 14-c), Titnkugeln (A. 14e) oder Trekelstrukturen (14f) ufgesintert, gegossen oder mechnisch efestigt werden. Die Porengröße reicht von c. 100 µm is c. 1,5 mm, die Porosität von c. 40% - 80%. Um die Implntt-Knochen-Verindung zu stimulieren, werden uf die Schlen zusätzlich ioktive Sustnzen ufgercht. Die Beschichtung mit Hydroxylptit (HA, A. 15, 17) knn die Fixtion mit Verstärkung des Wchstums zur Üerrückung von Splten veressern. HA eschichtete Pfnnen erreichen frühzeitig die Festigkeit von schruenfixierten Pfnnen. Die Stilität der Pfnnen wird durch HA insgesmt erhöht, die Säume vermindert. Ds verstärkte Knocheneinwchsverhlten estätigt die Eigenschften von HA. Der eigentliche Effekt von Hydroxylptit scheint in der Spltildungsheilung und im Versiegeln des Interfce mit Verhinderung des Ausreitens von Arie zu sein. Die im Plsmspryverfhren ufgerchte HA- Schicht ht eine Dicke is c. 200 µm, eine geringe-

12 12 A. 17 Schrupfnnen mit optionler Schruenfixierung ( Wgner, Trident Arc 2f)

13 Hüftendoprothetik 13 A. 18 Pfnne mit krniler Lsche (SL-2) A. 19 Modulre Revisionspfnne (MRS) re Löslichkeit und eine höhere Kristllinität. Demgegenüer hen elektrochemische Verfhren eine Schichtdicke von c. 20 µm, eine größere Löslichkeit, eine geringere Kristllinität und eine Resorption innerhl von wenigen Wochen. Stilität Die stile Vernkerung (Primärstilität, Festigkeit) und der Knochenkontkt sind die Vorussetzungen für die Osseointegrtion. Dzu dürfen die Reltivewegungen n der Implntt-Knochengrenze ein estimmtes Mß nicht üerschreiten. Implnttewegungen können durch die chirurgische Technik und den Setzeffekt, der von der Knochenqulität hängt, entstehen. Ds Ziel ller Systeme ist eine dichte, formschlüssige und stile Fixtion von Knochen und Schle. Diese ewhrt vor Mikroewegungen und es kommt zum An- zw. Einwchsen von Knochen. Mikroewegungen fördern den Arie n den Kontktstellen von Knochen und Polyethylen. Reltivewegungen von mehr ls µm führen zur Bildung einer Bindegeweszwischenschicht und verhindern die Osseointegrtion (Kienpfel et l. 1999). Aufgrund der Tierversuche ist dvon uszugehen, dss zunehmende Distnzen zwischen poröser Implnttoerfläche und Knochenlger den Verluf

14 14 der Defektheilung verzögern und ei entsprechender Spltreite ein Knocheneinwchsen verhindern. Klinisch-rdiologische Verlufsserien von konischen Schrupfnnen zeigen, dss Spltildungen von mehreren Millimetern keinen unerwünschten Einfluss hen. In der krnilen Zone kommt es zur vollständigen Osseointegrtion, in der polseitigen Zone können Splträume estehen leien. Ds Entstehen von Splten zwischen Implntt und umgeendem Knochen muss deshl durch die Implnttsgestltung (Effenerger und Imhof 2002), durch ds Implnttionsinstrumentrium und eine präzise Opertionstechnik minimiert werden. Die mikroporöse Oerfläche von unregelmäßig (A. 14) und geordnet ufgerchten (A. 5, c, 14c) Titngittern mit einer Porengröße von 200 is 1000 µm ermöglicht ds Einwchsen von Knochengewee und dmit die lngfristige Sekundärvernkerung. Durch den engen Verund ist ds Auftreten von Zysten zw. Osteolysen uch nch 10 Jhren nur gering (Hinrichs et l. 2001). Knochlgers führen und eine Implnttslockerung verurschen. Bedingt durch ds Implnttsdesign oder die Üerdimensionierung können Implntte nicht entsprechend positioniert werden, sodss drus ein unvollständiger Knochenkontkt resultiert. Dzu kommt es uch ei Schrupfnnen mit ungeeigneter Gewindeform und sklerosiertem Knochen. Durch Fehlpositionierungen oder ein frühzeitiges Verklemmen können freie Gewindegänge uftreten, die eenso wie ein üerstehendes Implntt ein Impingement edingen (A. 20). Für die Inklintion der Pfnne werden Winkel von 30 is 55 und eine Anteversion von 0 is 30 ngegeen (Bder et l. 2002). Eine größere Inklintion der Pfnne ist zu vermeiden, zuml ein erhöhtes Luxtionsrisiko (Kohn et l. 1997) esteht und vermehrt Arie produziert wird. Eine optimle Pfnnenposition in einem sicheren Bereich knn durch die Pfnnennvigtion erreicht werden. Kompliktionen Proleme mit zementfreien Pfnnen ergeen sich uch durch unzureichende Primärstilität und unvollständigen Knochenkontkt freie Gewindegänge und üerstehende Implntte Pfnnenodenperfortion und Acetulumfrkturen Gefäß-, Nervenverletzungen Einstzluxtionen Implntts- und Einstzrüche Arie und Osteolysen Implnttslockerung Hemisphärische Implntte, die ohne konstruktive oder opertive Üerdimensionierung zw. ohne zusätzliche Stilisierung eingercht werden und eine zu geringe Oerflächenruigkeit hen, können durch unzureichende Primärfixtion ein frühzeitiges Implnttsversgen edingen. Bei mngelhftem Design und unzureichender Fixtion können uch HA-eschichtete Implntte versgen. Ein Üerdrehen des Gewindes ei der Schrupfnnenvernkerung knn zur Zerstörung zw. zum Versgen des A. 20 Üerstehendes Implntt mit freiem Gewindegng. Konische Implntte können formedingt eine Perfortion des Pfnnenodens verurschen. Durch zu große Üerdimensionierung der Pfnnen kommt es zu Acetulumfrkturen, die uch eim Einschlgen oder Einschruen der Schle uftreten können. Bedingt durch die ntomischen Verhältnisse können ei Verwendung von Schruen Gefäß- und Nervenverletzungen uftreten. Die Gewinde der Schrupfnnen stellen eenso eine Gefhr für diese Strukturen dr (Ochsner 2002). Eine Rottion von Polyethyleneinsätzen knn Osteolysen uslösen. Durch den Bruch des Fixierungsringes sowie einen unzureichenden Fixtionsmechnismus des Einstzes kommt es zur Lockerung des Polyethyleneinstzes mit Trennung von Schle und Einstz (Neumnn und Dorn 2003). Einstzluxtionen mchen Designänderungen notwen-

15 Hüftendoprothetik 15 A. 21 Ausgedehnte Acetulumosteolyse und zentrle Frktur ei Polyethylenrie 12 Jhre postopertiv. dig. Dmit kommt der konischen Inlyfixierung und der Vernkerung üer Schnpplippen (A. 6), wodurch eine stile Fixtion des Einstzes erreicht und die Ausreitung von Polyethylenrie unterunden werden knn, esondere Bedeutung zu. Dem Vorteil der Modulrität von Schle und Einstz steht ds Prolem eines neuen Interfce gegenüer, wodurch Reltivewegungen, Arie, Kltfluss und Deformtionen uftreten können. Durch einen unzureichenden Vernkerungsmechnismus entsteht vermehrter Arie, der durch Mikroewegungen und die Oerflächenereitung edingt ist. Der Forderung nch gltten Kontktflächen zur Vermeidung von Arie steht die Relität korundgestrhlter Innenflächen zur Stilitätsveresserung und Rottionshemmung gegenüer. Bohrungen können der Ausreitungsweg für den Arie sein. Dieser knn uch durch den direkten Kontkt von Einstz und Schruen verurscht werden. Proleme mit Schruen und Bohrungen hen zu Pfnnen ohne Bohrungen, Zpfen oder Gewinde geführt (Morscher et l. 1997). Aseptische Pfnnenlockerungen verlufen häufig üer eine lnge Zeit symptomtisch. Bestehen ereits glutele Schmerzen, zeigt ds rdiologische Bild oftmls ereits usgedehnte Osteolysen (A. 21, Effenerger et l. 2004). Regelmäßige rdiologische und klinische Untersuchungen können größere knöcherne Defekte vermeiden. Bei diesen Defekten ist die Rekonstruktion ufwendig und mit mehr Opertionsrisiken und Funktionseinschränkungen für den Ptienten verunden. D die Verformung ei dünnwndigen Implntten exponentiell zunimmt, esteht ei dünnwndigen Implntten und speziellen Konstruktionen, die ein dynmisches Verhlten des Implnttes erzielen wollen, ein erhöhtes Risiko eines Implnttsruches (Döttl et l. 2004, A. 22). Begünstigend wirkt dei A. 22 Röntgen 6 Jhre postopertiv mit zrter Frkturlinie im krnio-lterlen Bereich der Schrupfnne. Fehlende Osseointegrtion krnil und zentrl (Zone I/IV, V). die fehlende Knochenunterstützung. Die unzureichende Hndhung von Kermikeinsätzen knn Einstzschäden verurschen, zudem können Trumen Kermikeinstzrüche edingen (Schunck und Jerosch 2004, A. 23). A. 23 Kermineinstzruch und zentrle Migrtion des Kermikkugelkopfes. Bei kleinen Schrupfnnengrößen esteht eine Korreltion hinsichtlich häufigeren Pfnnenwechseln (Effenerger et l. 2004). Die uch ei kleinen Pressfitpfnnen uftretenden Revisionen sind durch die größere Verformrkeit der Konstruktion ei geringerer Wndstärke edingt, sodss die Indiktion für kleine Pfnnen gering gehlten werden sollte (Hinrichs et l. 2001). Indiktionen für einen Pfnnenwechsel sind durch die septische Lockerung, die Fehlpositionierung der Pfnne mit Impingement- und Luxtionsfolgen, ein

16 16 Implnttsversgen und septische Kompliktionen gegeen. Zu einer septischen Lockerung kommt es durch ungenügende Primärfixtion, Mterilrie und unzureichendes Einwchsverhlten. Eine unzureichende Inlyfixtion sowie der Implnttsruch edingen ein direktes Implnttsversgen. Wechselstrtegien Ds Ziel der Pfnnenrevision ist es, die knöchernen Defekte wieder ufzuuen und die ntomischen Verhältnisse des Hüftgelenkes wieder herzustellen, um eine möglichst ntomische, stile und elstre Rekonstruktion des Pfnnenlgers zu erhlten. Die Rekonstruktionsprinzipien sind Pressfitvernkerung oder die üerrückende Fixtion (Elke et l. 2003). Dei werden die Wiederherstellung eines trgfähigen Pfnnenlgers und die möglichst ntomische Pltzierung des Rottionszentrums ngestret. Die Beinlänge und der Offset (Effenerger et l. 2003) sollten ngepsst werden. Ds Ausmß eines High Hip Centers muss so gering wie möglich gehlten werden. Eine Lterlistion des Rottionszentrums sollte vermieden und ds Continment wieder trgfähig hergestellt werden. Dei sind eine usreichende Pfnnenuflge und eine genügende Pfnnenüerdchung im originären Knochen nzustreen. werden. Diese schützen die eingerchte Spongios uch vor der direkten Belstung und dmit vor dem Zusmmensintern und einer Resorption mit konsekutiver Implnttslockerung. Gemhlene Spongios, er uch kortiko-spongiöse Späne, sind lleine nicht trgfähig und sollten nur ls Füllmteril von cvitären Defekten verwendet werden. Strukturelle Allogrfts müssen mit entsprechend vernkerren, stützenden und schützenden Pfnnenimplntten kominiert werden. Nch der Pfnnenrekonstruktion knn es zu Setzungsprozessen kommen. Ein Nchsetzen des Implnttes (Settling) ist ei Revisionseingriffen mit ufgefüllten cvitären Defekten und ungleichmäßig verteilter kortikler Astützung prktisch unvermeidr. Dmit Allogrft oder Spongios duerhft unter Kompression gehlten werden, ohne dss es zum Auftreten von Kippmomenten kommt, sollte ein Nchsetzen möglich sein. Bei der Rekonstruktion werden cvitäre Defekte ls contined ngesehen. Bei den Defekten mit trgfähigem Pfnnenrnd ist die Verwendung einer Pressfitpfnne möglich. Für die Pressfit-Vernkerung muss in Revisionssitutionen noch usreichend utologer Knochen vorhnden sein. Meist liegt jedoch ein inhomogenes Knochenlger vor. Bei reinen cvitären Defekten knn meistens eine zementfreie Pressfitpfnne verwendet werden. Bei der einfchsten Methode wird ds lockere Primärimplntt durch einen größeren oder ähnlichen Pfnnentyp ersetzt. Große Defekte mchen die Verwendung von Jumo cups notwendig. Längsovle Defekte werden durch Implntte mit einer eensolchen Form versorgt (A. 16). Segmentle Defekte werden ls nicht contined ngesehen. Bei diesen Defekten sind zusätzliche Mßnhmen mit Schruen, Pfnnendchschlen, Spezilpfnnen, Allogrft, üerrückende Implntte, Netze in Komintion mit Impction Grfting, stützende und stilisierende Mßnhmen erforderlich, um eine genügende Primärstilität des Pfnnenimplnttes zu gewährleisten. Die trgende Funktion muss von den Implntten üernommen

17 17 Hüftschäfte Die Antomie des proximlen Femurs ist usgesprochen vriel (Dorr 1993), sodss kein Femur dem nderen exkt gleicht. Die Femurosteotomieflächen zeigen eine große Vrinz, konkrete Muster sind nicht zu erkennen (Jerosch et l. 1999). Ein regelrechter Cnl Flre Index (CFI, Nole et l. 1988) liegt ei der Mehrzhl vor, dennoch müssen uch weichende Formen versorgt werden. Die Lterlistion (Offset) des Femurs ewegt sich zwischen 20 mm und 65 mm (Nole et l. 1988, Aldinger 2004) und steht in direktem Zusmmenhng mit dem CCD-Winkel und der Hlschsenlänge. Diese eiden Größen estimmen wiederum den Offset, die Beinlängenveränderung sowie die Lge des Drehzentrums. Für die Antetorsion (A. 24) des Femurs werden Winkelunterschiede von 30 und ein CCD-Winkel (A. 25) von 120 is 130 ngegeen (Seki et l. 1998, Kummer et l. 1999, D'Lim et l. 2000, Roinson et l. 1997, Bder et l. 2002, Jerosch et l. 2002). Am Femur und Implntt (A. 25, 26) ist der CCD-Winkel ls Centrum/Cput-Collum-Diphysen- Winkel definiert. Am Implntt ist die Hlschsenlänge durch die Distnz zwischen dem zentrlen Schnittpunkt (Schnittpunkt der Hlschse und der Stielchse) und dem proximlen Hlsende (A. 26) gegeen. Die Hlslänge reicht vom proximlen zum distlen Hlsende. Die Stielchse entspricht der Diphysenchse m Femur. Der Prothesenhls setzt sich us Konus und Hlsteil zusmmen. Ds Vorhndensein dieser veränderlichen Größen führt zu einer großen Vriilität der Schenkelhlsgeometrie. Die Proleme ei der Wiederherstellung der ursprünglichen Verhältnisse durch Implntte zeigen sich in der Vielzhl von Hüftschft-Modellen, ufgeteilt in verschiedene Größen. Die Resektionseene (A. 26) ist ls historischer Begriff zu werten, der von den zementierten Krgenprothesen geleitet ist und uch ei zementfreien Schäften verwendet wird. Vorussetzung für die Verwendung eines Krgens ist die Üereinstimmung von ntomischer Resektionseene und proximler Prothesenkonstruktion hinsichtlich Krgenwinkel und seiner Position. Bei physiologischer Belstung trifft die Gelenkresultierende (Bergmnn et l. 2004) im Eineinstnd unter 16 gegen die Senkrechte uf den Hüftkopf. Dnch verläuft der Krftvektor introssär. Beim künstlichen Hüftgelenk werden die Kräfte üer den Kugelkopf uf ds Implntt üertrgen (A. 27). Der Krftvektor läuft, edingt durch die schlnke Hls- und Schftkonstruktion, medil ußerhl der Prothese und erzeugt somit neen der Axilelstung ein Biegemoment (Kippmoment), ds durch rdile Rektionskräfte des Femurs kompensiert werden muss. Beim Aufstehen us dem Sitzen und eim Treppensteigen wird uf die Prothese ein hohes Rottionsmoment üertrgen, sodss hinsichtlich der Primärstilität entsprechende Rottions-(Dreh-), Rdil-(Kipp-) und Axilstilität gegeen sein müssen. Von nterior-posterior etrchtet, entstehen, edingt durch einen vrilen Offset, unterschiedliche Kippmomente, er uch von lterl gesehen, uf Grund von Veränderungen der Anteversion. Die xilen Belstungskomponenten pressen den Stiel in den Femur und erzeugen Kippmomente im proximlen Prothesenteil. Von Bedeutung ist dei ein Wechsel der Stielelstung. So entstehen im Stehen, insesondere im Eineinstnd (Extension), die größten Kippmomente und xilen Belstungen. Diese ändern sich, z. B. eim Niedersetzen oder eim Treppensteigen, in Rottionsmomente. Die uftretenden Kräfte stehen in engem Zusmmenhng mit den geometrischen Verhältnissen des Schenkelhlses und dmit uch mit der Auslegung des Hüftstiels in diesem Bereich (Hlslänge/CCD-Winkel) AT A. 24 Antetorsionswinkel (AT). Die durchschnittliche Femurntetorsion liegt ei c

18 18 Centrum Cput Collum Diphyse c A. 25 Femur ( von vorne, von lterl, c von medil). Hlschse Konus Hlsteil Hlslänge (Hls) proximles Hlsende Offset Lterlistion Stielchse Zentrler Schnittpunkt distles Hlsende zentrles Stielende Resektionseene Beinlängen- Veränderung proximles Stielende CCD-Winkel Hlschsenlänge Keil-/Konus- Winkel (p) Stiellänge (Stiel) Keil-/Konus- Winkel (v. lterl) A. 26 Hüftschft ( von vorne, von lterl, c von medil). distles Stielende c

19 Hüftendoprothetik 19 R Fz R Fz Fx Rottionskrft Fy Fx Rdilkrft Axilkrft Rdilkrft R R R Fz Fz Fy Fy Fy Fz c d e A. 27 Der Schft ist nlog der Femurchse und Kurvtur in p von proximl lterl nch distl medil und in der Seitennsicht von proximl dorsl nch distl ventrl geneigt. Diese Position entspricht der im Stnd. Drus ist ersichtlich, dss neen den eiden Krftvektoren Fx und Fz uch der Vektor Fy esteht, der in dieser Position ein reltiv kleines Torsionsmoment ezüglich der Stielchse ewirkt. Aus der Axilkrft (Fz) entstehen Kippmomente, und edingt durch die Keilform, Rdilkräfte nch medil und lterl sowie ventrl und dorsl. Fy erzeugt die Rottionskrft, worus ein Torsionsmoment entsteht (). Aildung zeigt die Zerlegung der Resultierenden R in die Vektoren Fz und Fx. Diese eiden Kräfte ewirken Kippmomente in der Frontleene. Wenn die Vernkerung der Prothese oerhl der Schnitteene der Resultierenden liegt, ergit sich eine Rottion des Kopfes nch medil, wenn unterhl, dnn nch lterl. Aildung c entspricht etw dem Zustnd von A. in der Lterlnsicht, d. h. im Stnd ist die Rottionskrft gering (Fy) und die Axilkrft Fz groß. Mit zunehmender Flexion (d, e) wird die Rottionskrft größer und die Axilkrft wird geringer. Bei dieser Betrchtung ist die Richtung der Resultierenden R immer ls konstnt ngenommen.

20 20 Die Implnttionstechnik üer einen xilen Zugng ermöglicht ds Einringen von lngen und gerden Stielen, die hohe Kippstilität in lle Richtungen ufweisen. Die Kippstilität hängt direkt mit den Stiellängen zusmmen, woei lnge Stiele sich stiler ls kurze implntieren lssen. Der Hüftstiel (A. 26), der dem Vernkerungsteil der Prothese entspricht, ht die Aufge der Vernkerung und die uftretenden Kräfte weiterzuleiten. Stielform und Stiellänge sind unterschiedlich und hängig vom Vernkerungstyp und der Konstruktion. Die gewünschte Art der Krftüertrgung vom Implntt uf den Knochen estimmt im Wesentlichen ds Design des Hüftstiels. Dieser sollte so gestltet sein, dss die physiologische Krfteinleitung möglichst nchvollzogen wird und von proximl nch distl nimmt. Durch die Resektion des Schenkelhlses wird die physiologische Krfteinleitung geändert. ZEMENTIERTE SCHÄFTE Vorussetzung für die duerhfte Implnttsstilität ist die Fixtion von Implntt, Zement und Knochen mit intktem Interfce. Die Vernkerung der zementierten Hüftschäfte (A ) erfolgt im metdiphysären Femurschnitt, für den proximlen Femurteilerstz ist die Vernkerung diphysär (A. 33). Für die Vernkerung ist, geometrisch etrchtet, eine Stielkrümmung mit konstntem Rdius idel. Die geogene Form wirkt insesonders zum Auffngen von Rottionskräften, er uch ls xile Stilistion. Dzu dienen eenso rechteckige oder trpezoide Querschnittsformen (A. 34, ), woei diese uch zur Stilisierung von Vlgus-/Vrus-Bewegungen dienen. Bei der Umsetzung von Lösungen zur Vernkerung wurde eine Vielzhl von Stielögen und Querschnitten entwickelt. Stilistoren Zur Unterstützung der Stilität werden n den Implntten zusätzliche Stilistoren ngercht. Ein proximler Krgen soll ein Nchsinken, er uch durch Adichtung ein Austreten von Zementprtikeln verhindern. Ddurch wird zudem eine Veresserung der Zementkompression erreicht. O ein Nchsinken ddurch effektiv verhindert werden knn, ist frglich. Durch die geänderte Krfteinleitung kommt es postopertiv zu einer Klkrresorption, wodurch der Krgen seine ursprünglich vorgesehene Funktion der Krftüertrgung verliert (Kle et l. 2000). Die Frge, o eine Prothese einen Krgen hen sollte oder nicht, knn uch durch die Ergenisse von Ntionlregistern nicht entwortet werden (Mlchu et l. 2000). Zur Vrus-, Vlgusstilität werden Längsrillen oder Längsnuten (A. 34c) ngercht. Um eine Schwächung des Zementettes zu verhindern, werden sie in Längsrichtung und verrundet gefertigt. Die Stilität der Vernkerung wird hinsichtlich der rdilen und xilen Stilität huptsächlich durch die geogene Schftform, ezüglich der Zementkompression durch ds von distl nch proximl zunehmende Implnttvolumen und hinsichtlich der Vrus-, Vlgusstilität durch den Schftquerschnitt estimmt. Proximle/lterle Finnen (A. 34d, e) unterstützen die Rottionsstilität, proximl/horizontl uslufende Rippen die xile Stilität und die Zementkompression. Als indirekte Stilistoren können die verschiedenen Stielzentrierungssysteme ngesehen werden. Sie wirken insofern stilisierend, indem sie eine reltiv konstnte Zementmnteldicke ewirken und dmit ds gnze Zement-Stiel-System unterstützen. Zementiertechnik Durch die Resektionseene des Schenkelhlses und nicht rdiäre Stielformen, die eim Rspeln ein zu großes Schftlger verurschen, wird ein symmetrischer Zementmntel, der 2-3 mm nicht unterschreiten soll, erreicht (Brrck et l. 1992, Ermzdeh et l. 1994, Fisher et l. 1997, Breusch et l. 2001). Bei dünner Ummntelung (Drenert und Drenert 1992) können Lockerungsproleme (Mssoud et l. 1997) und lokle Osteolysen (Schmitz et l. 1994) entstehen. Dzu kommt, dss der Zement, uf Grund der spongiösen und kortiklen Knochenqulitäten, nicht gleichmäßig tief in den umliegenden Knochen einzudringen vermg. Insesonders ntomisch dptierte Stiele hen die Vorussetzung für einen gleichmäßigen Zementmntel (Breusch et l. 1998). Um eine essere Zementverzhnung zu erreichen, wurde die Zementiertechnik kontinuierlich veressert. Für ein entsprechend usgesteiftes Implnttslger ist der Erhlt der Spongios notwendig. Fehlt die Spongios, wird die Scherenspruchung reduziert (Dohme et l. 1988) und es kommt zu vermehrter Lockerung (Beckenugh und Ilstrup 1978).

21 21 A. 28 Met-diphysäre Vernkerung mit gerder Monolockprothese mittlerer Länge (Stndrdschft) von p () und lterl (). A. 29 Met-diphysäre Vernkerung mit geogener Monolockprothese mittlerer Länge (Stndrdschft) von p () und lterl (). A. 30 Met-diphysäre Vernkerung mit ntomisch geformter Monolockprothese mittlerer Länge (Stndrdschft) von p () und lterl (). A. 31 Met-diphysäre Vernkerung mit ntomisch geformter Modulrprothese mittlerer Länge von p () und lterl ().

22 22 A. 32 Met-diphysäre Vernkerung mit ntomisch geformter Monolockprothese lng (Lngschft) von p () und lterl (). A. 33 Diphysäre Vernkerung mit modulrer Prothese (proximler Femurteilerstz). c d e A. 34 Rechteckige () und trpezoide () Querschnittsformen, Nut (c) und Finnen (Stilistoren d, e)

23 Hüftendoprothetik 23 Die Qulität des Interfce spielt die entscheidende Rolle hinsichtlich der Hltrkeit der Zementfixierung m Femur (Mulroy et l. 1995, Mulroy und Hrris 1997). Trotz veresserter Technik ist ein frühzeitiges Versgen möglich (Sporer et l. 1999). Ds ungenügende Eindringen von Zement in die Spongios, die Alterung des Zementes sowie die Rektionstempertur von Zweikomponentensystemen zeigten sich ls Nchteile des Zementes. A einer Rektionstempertur von 47 C entsteht ei Zementmnteldicken von 3 mm ein Einfluss durch die Wärmeentwicklung. Die Rektionswärme edingt, wie ei der Pfnne, Neenwirkungen mit Knochennekrosen (Otes et l. 1995), ohne dss dies einen Einfluss uf die Lngzeitergenisse hen muss. Vitles Knochengewee wird uch nch vielen Jhren nchgewiesen (Jsty et l. 1990, Otes et l. 1995). Ein Vergleich zwischen der Vkuummischtechnik und der herkömmlichen Mischung (T. 3) erg ein erhöhtes Revisionsrisiko für die ursprünglich ngewendeten Techniken. Durch die Porenreduktion ei der Vkuummischtechnik (Schelling et l. 2002) knn eine geringere Revisionsrte erreicht werden (Mlchu et l. 2000). Mteril und Oerfläche entstehende Arie vermieden werden knn. Polierte Prothesen weisen jedoch ds größere Nchsinken im Vergleich zu mtten, glsperlengestrhlten Oerflächen uf. Der Vergleich eim gleichen Prothesentyp ergit eim PMMA eschichteten Modell nch einem Jhr ds geringste Nchsinken, ds größte eim polierten und krgenlosen Modell. Ds verstärkte Nchsinken des Titnstiels wird durch die glättere Oerfläche und ds niedrigere Elstizitätsmodul erklärt (Kärrholm et l. 2000). Die Frge, o der Stiel hochglnzpoliert werden soll oder nicht, knn uch n Hnd von Registerdten nicht entwortet werden. Glsperlengestrhlte Oerflächen erreichen klinisch die gleichen Ergenisse wie gltte Flächen (Mlchu et l. 2000). Die glsperlengestrhlten hen sich weitgehend ei Stndrdprothesen durchgesetzt, wenngleich uch einzelne polierte Prothesen dzu zählen. Ein Precoting (Hrris 1993) soll den Kontkt zum Zement optimieren. Längerfristig zeigt sich ddurch er ein Versgen ei einzelnen Prothesentypen (Verdonshot et l. 1998). Bei Implntten mit einer ruen Oerfläche knn durch zusätzlichen Arie m Interfce die Osteoklstenktivität eenflls induziert werden. Als Mteril für zementierte Hüftprothesen werden vorwiegend die CoCrMo-Gusslegierung (ISO ) und CoCrMo-Schmiedelegierung (ISO ) eingesetzt, weniger Titnlegierungen (Semlitsch 1987, Soterenos und Engh 1995, Bensmnn 1997). Polierte Implnttsoerflächen, mit einer Mittenruigkeit (R) von <0,1µm, werden unter der Vorstellung verwendet, dss der eim Einsinken der Prothese T. 3 Genertionen der Zementiertechnik 1. Genertion Hndimpktiertechnik 2. Genertion Distler Verschluss des Schftes mit Zpfen Spülung Trocknung Retrogrde Füllung 3. Genertion Druckspülung Zentrierer Zementkompression Reduktion der Zementporosität

24 24 ZEMENTFREIE HÜFTSCHÄFTE Bei Verwendung von zementfreien Hüftschäften esteht die Vorstellung, dss ds Knochen-Implntt-Interfce duerhfter sei, ls dies mit Polymethylmethcrylt zu erreichen ist. Die usgezeichneten Ergenisse zementierter Femurprothesen stellen die Anwender von zementfreien Schäften vor die Frge, o diese uch mit der iologischen Fixtion (Zweymüller et l. 1988, Sporer und Pprosky 2005) erreicht werden können. Dei sind die Kriterien d e Vernkerung Stilistoren Mteril und Oerfläche von entscheidender Bedeutung. Die Huptnforderungen n Hüftschäfte sind ds Erreichen einer hohen Primärstilität (primäre Festigkeit) zwischen Knochen und Implntt und die Rekonstruktion des ntomischen Drehzentrums. Vernkerung Ds zentrle Prolem zementfreier Schäfte stellt die primär stile Vernkerung dr. Initil wird die Stilität durch einen Krft/Reischluss (Witzel 1988) mit einer Druckvorspnnung (Pressfit) erreicht. Dzu werden Techniken wie die der Verkeilung ngewndt. Die Druckvorspnnung sollte dei mindestens so lnge ufrecht erhlten werden, is die Sekundärstilität durch Osseointegrtion vollzogen ist. Umuzw. Resorptionsvorgänge sowie üermäßige Belstung können die Entwicklung der Sekundärstilität unterinden, d die Druckvorspnnung rsch reduziert wird. c A. 35 Querschnittsformen ( rund, ovl, c hexgonl, d trpezförmig, e rechteckig). Durch ds Querschnittsdesign im proximlen Bereich der Prothese knn ein großer Heelrm erreicht werden, der ds üer den Prothesenkopf eingeleitete Drehmoment kompensiert und ls möglichst geringe Flächenlst in die Kompkt einleitet. Die Querschnittsformen des Schftes reichen von rund üer ovl is kntig (A. 35) und werden durch die Rottionskräfte eeinflusst. Entsprechend der ntomischen Metphysenform wird mit einem rechteckigen oder längs-ovlen medio-lterlen Prothesenquerschnitt ein größerer Heelrm erreicht (Effenerger et l. 2001) und ddurch eine essere Rottionsstilität erzielt. Für die Krftüertrgung und Stilität ist es notwendig, dss sich die Prothese n der Kortiklis großflächig stützt. Eine Krftüertrgung im proximlen Bereich ist nur dnn gewährleistet, wenn der Prothesenstiel distl nicht fixiert und knöchern nicht eingeut ist. Die unphysiologische Krfteinleitung ei distler Schftfixierung und Minderelstung des proximlen Teiles knn zu Knochenumu mit proximlem Knochenverlust und distler Kompktverdichtung und -verreiterung (Stress Shielding, Remodeling) führen. Formestimmende Kriterien sind die primäre Vernkerungsrt (epi-, met-, diphysär, T. 4) und die ntomiegerechte Gestltung der Stiele. Implntte, die primär metphysär vernkert werden, können durch Oerflächengestltung (Korundstrhlung) eine zusätzlich diphysäre Sekundärvernkerung erhlten. A. 36 Epiphysäre Vernkerung mit Kppenprothese.

25 Hüftendoprothetik 25 Vernkerungsschem der Hüftschäfte T. 4 Epiphysäre Vernkerung Metphysäre Vernkerung Monolock Gerde Kurz/mittel/lng Antomisch Kurz/mittel/lng Custom mde Modulr Gerde Antomisch Custom mde Met-diphysäre Vernkerung Monolock Gerde Antomisch Geogen Modulr Gerde Antomisch Diphysäre Vernkerung Monolock Gerde Antomisch Modulr Gerde Antomisch Kompletter Femurerstz

26 26 Epiphysäre Vernkerung Um die ntürlichen Knochenstrukturen nur wenig zu zerstören und dmit eine weitgehend physiologische postopertive Sitution zu erhlten, wurden neue Konzepte entwickelt, ei denen die Schenkelhlsresektion ls nicht erforderlich ngesehen wird (Freemn 1986, Pipino 2000). Bereits frühzeitig km die Oerflächenerstzendoprothetik (Schlen-/Kppenprothese, A. 36), die die geringste Resektion erfordert, zur Anwendung (Wgner 1978). Polyethylenedingte Fremdkörpergrnulome und Osteolysen führten zu einem häufigen Versgen. Dieses Konzept wurde mit neuen cetulären Komponenten weiterentwickelt (Mc Minn et l. 2003). Als Vorteil dieser Vernkerung werden die geringe Knochenresektion, der Erhlt des epi- und metphysären Femurs, die Astützung und proximle Krfteinleitung üer den Schenkelhls und den proximlen Femur, die physiologische Krfteinleitung in den Knochen und Vermeidung des Stress-Shielding, die Wiederherstellung der normlen Biomechnik mit identer Beinlänge und Propriozeption, ein geringes Luxtionsrisiko und die sichere Revisionsmöglichkeit im Flle einer Kompliktion ngesehen (Witzle et l. 2004, Morrey 2000). Wenige Implntte sind zementfrei vernkerr. Steckkonus Druckscheie mit Körper Zugschrue Lsche A. 37 Metphysäre Vernkerung mit Druckscheienprothese. Metphysäre Vernkerung Beim metphysären Vernkerungskonzept wird der erhltene Schenkelhls zur dynmischen Fixtion genutzt. Dzu wurde die Druckscheienprothese (A. 37, Huggler und Jco 1980, Huggler et l. 1993, Buergi et l. 2005), ei der der intrmedulläre Knl intkt gelssen wird, entwickelt. Dei soll die Scheie die Druckkräfte, die Lsche die lterl uftretenden Zugkräfte ufnehmen. Die zu große Druckscheie mit einem Anstoßen m Schlenrnd ei kurzem Schenkelhls und ein zu großer Stiel ei kleinen Femor führten zu Modifiktionen (Jerosch et l. 2000) mit Veresserung der Rottionsstilität und Anpssung n den Schenkelhls. Schäfte für die metphysäre Vernkerung liegen in Monolockform mit kurzer (Kurzschft, A. 38, 39), mittlerer (Stndrdschft, A. 38, d) und großer Länge (Lngschft, A. 38c) vor, sind Monolocks (A. 38, 39), modulr (A. 40, 41) verfügr oder werden individuell gefertigt (Custom mde, A. 39). Zielsetzung der Schenkelhls- zw. Kurzschftprothesen (A. 37, 38, 39) ist die Vernkerung in der Spongios des proximlen Femurs. Diese Prothesen zielen uf eine Auflge m Klkr mit lterler Astützung oder sind nch einer Vielpunktvernkerung konzipiert und sollen für eine veresserte ossäre Sitution ei Wechselopertionen sorgen, sodss keine Revisionsimplntte verwendet werden müssen. Vorussetzung für die Stilität dieser Prothesen ist die korrekte Position. Die Indiktionen für Kurzschftprothesen (Morrey et l. 2000) estehen ei jungen Ptienten mit guter Knochenqulität, Dysplsierthrosen, Hüftkopfnekrosen ohne Schenkelhlseteiligung und posttrumtischer Arthrose ohne Schenkelhlsdeformitäten. Grenzindiktionen liegen ei üergewichtigen Ptienten vor und ei Cox vr mit Winkeln, die die Implnttion noch korrekt möglich mchen. Als Kontrindiktion ergeen sich schlechte Knochenqulität durch Osteoporose oder Osteodystrophie. Nicht zu versorgen sind strke Cox vr und Schenkelhlsdeformitäten nch Umstellung und Trum (Thoms et l. 2004). Die spnnungsoptische Beurteilung elegt ds iomechnische Konzept der dynmi-schen Fixtion mit Anstieg der Krfteinleitung im Klkrereich und lterler Kompenstion im inneren Anlgeereich der Femurkortiklis (Koeke et l. 2002). Knochendichtemessungen zeigen eine Verdichtung im Klkrereich. In den dynmisch enspruchten Vernkerungszonen wird ein strker Knocheneinwuchs eschrieen. Unterhl der Prothesenspitze verhält sich der Knochen norml. Kurzschftprothesen hen keine definierre Stiel- und Schftchse, keinen CCD-Winkel, sodss üliche Geometrieelemente nicht immer zuzuordnen sind. Für die metphysäre Vernkerung wird ei Monolockschäften der Stiel z. T. gltt gefertigt. Um eine den ntomischen Verhältnissen idele Anpssung zu erreichen, wird ei Individulprothesen (Custom mde, A. 39) uf Bsis einer CT- Untersuchung eine individuelle Prothese gefertigt (Strker et l. 2000, Aldinger 2002). Auf der Grundlge von 3D Dten wird eine für den Knochen und die Gelenkgeometrie optimle Prothese errechnet und deren exkte Implntierrkeit ereits in der Kon-

27 Hüftendoprothetik 27 Krgen c d A. 38 Metphysäre Vernkerung mit Monolockprothese mit kurzem (), mittlerem (, d) und lngem Stiel (c). Hülse A. 39 Metphysäre Vernkerung mit Monolockprothese in Custom mde-konstruktion von p () und lterl (). A. 40 Metphysäre Vernkerung mit modulrer Prothese mit kurzem () und mittlerem () Stiel.

28 28 struktion erücksichtigt. Individuelle Hüftstiele hen die Indiktion ei Köcher- und Gelenkdeformitäten, die erst im seitlichen Bild oder im CT erkennr sind (Aldinger 2004). In Erstopertionen finden modulre Systeme (A. 40) ei Hüftdysplsien Verwendung, wo konventionelle Monolockstiele die gewünschte Anteversion oder Beinlänge nicht gewährleisten können. Der Vorteil liegt in der Möglichkeit, zuerst den Stiel stil zu vernkern und nschließend die Gelenkgeometrie zu rekonstruieren. Auch die Berücksichtigung der unterschiedlichen proximlen Femurntomie mit trompeten- oder ofenrohrförmiger Gestltung ist ddurch möglich (Aldinger 2004). Met-diphysäre Vernkerung Die Entwicklung zementfreier Hüftschäfte Mitte der Achtzigerjhre ist durch die Modulrität, die große Anzhl von Stielgrößen mit kontinuierlicher Größennpssung sowie die mikro- und mkrostrukturierte Oerfläche gekennzeichnet (2. Genertion). Ds Prothesendesign, der Keil- oder Konuswinkel und die Femurntomie entscheiden üer proximle oder distle Vernkerung. Implntte für eine proximle Krfteinleitung sind metphysär voluminös, hen größere Stielwinkel, ergen er die Gefhr der distlen Instilität (Engh und Hopper 2002). Eine distle Vernkerung edingt kleine Keil- oder Konuswinkel eines längeren Vernkerungsstiels und deshl proximl schlnke Implntte. Gerde und ntomische Monolock-und Modulrimplntte (A ) können er nicht nur ei regelrechter ntomischer Formgeung, sondern uch nch Umstellungsopertionen und ei dysplstischen Hüften eingesetzt werden (Pvilinen et l. 1993, Perk et l. 2000, Wgner 2002). Für Revisionen wurde us dem Stndrdschft der Lngschft entwickelt (Alloclssic Zweymüller SLL, SLR-Plus, Bicontct Revisionsschft). Ds Ziel von Monolockimplntten (A. 42) oder ntomischen Modulrimplntten ist ein großflächiger Kontkt von Implntt und Stiel. Ausgehend von der Üerlegung, eine gleichmäßige, den nto- A. 41 Met-diphysäre Vernkerung mit gerder Monolockprothese mit mittlerer Länge (Stndrdschft) von p () und medil (). A. 42 Met-diphysäre Vernkerung mit ntomischer Monolockprothese mit mittlerer Länge (Stndrdschft) von p () und lterl ().