Die Verwendung des modularen MP-Systems bei Revisionseingriffen am Hüftgelenk W. Klauser, C. Haack

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1 Die Verwendung des modularen MP-Systems bei Revisionseingriffen am Hüftgelenk W. Klauser, C. Haack 365 Die vielseitigen Herausforderungen bei Revisionseingriffen am Hüftgelenk werden am besten dadurch dokumentiert, dass mittlerweile eine Vielzahl verschiedener Implantate und Operationstechniken Verbreitung gefunden hat, die das Ziel verfolgen, unterschiedlichsten Anforderungen gerecht zu werden (Böhm 2004, Cameron 2005, Engh 2004). Dabei konkurrieren verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel das Impaction Grafting und die zementfreie Revision, nicht miteinander, sondern sind nach unserer Auffassung durchaus geeignet, einander zu ergänzen und das Behandlungsspektrum zu erweitern (Schreurs 2005, Tsiridis 2004). Wir berichten über unsere Erfahrungen mit dem zementfreien, modularen MP-Revisionssystem. Implantatbeschreibung Die MP-Rekonstruktionsprothese (Abb. 1) ist ein zementfreies, modulares Revisionssystem, das aus Schaft, Kopfhalssegment, Distanzscheiben und Kopf besteht. Es ist sowohl mit mikroporöser Oberfläche und einer Porengröße von 70 µm als auch mit einer Hydroxylapatitbeschichtung erhältlich. Das System ist aus einer Tilastan-Legierung gefertigt (Ti-6Al-4V) und so ausgelegt, dass es intraoperativ in situ montiert werden kann. Über seine Modularität hat der Operateur die Möglichkeit, nach erfolgter Implantation des Schaftes die proximalen Anteile des Systems intraoperativ auf den Schaft aufzubauen, sodass für den Patienten die jeweils bestmögliche Kombination der einzelnen Komponenten für die jeweilige Anatomie erfolgen kann. In seinem mittleren Anteil weist der Schaft jeweils in gleicher Höhe eine Abwinklung von drei Grad auf und folgt damit näherungsweise der anatomischen Form des Femurs. Hierdurch soll das Risiko einer möglicherweise notwendigen Osteotomie reduziert werden, das sonst bei gerade geformten Schäften auftreten kann. Die distale Schaftgeometrie ist durch 8 bis 10 konisch zulaufende Riefen gekennzeichnet. Dieses Design bewirkt sowohl eine Rotationsstabilität als auch gleichzeitiges Pressfit, wenn die Riefen in den kortikalen Knochen einschneiden. Abb. 1 MP-Rekonstruktionsprothese mit Schaftkomponente, verschiedenen Kopf-Hals-Segmenten und Distanzhülsen sowie Fixierungsschrauben. Der Schaft ist in sechs Längen (160, 180, 210, 250, 290 und 330 mm) erhältlich und weist insgesamt sieben Schaftstärken auf (12, 14, 16, 18, 20, 22,5 und 25 mm). Er lässt sich über Zwischenringe, die zwischen Schaft und Kopfhalssegment eingefügt werden, in 10 mm Schritten um insgesamt bis zu 30 mm verlängern. Das Kopfhalssegment und der distale Komponentenanteil werden über Zahnkränze arretiert, wobei die Rotation in 11,25 Grad Inkrementen eingestellt werden kann. Eine Verbindungsschraube mit Kunststoffstopper sichert die Rotationsstabilität der Verbindung.

2 366 W. Klauser, C. Haack Die zylindrischen Kopfhalssegmente sind in zwei verschiedenen CCD-Winkeln (135 und 126 ) und zwei verschiedenen Konuslängen (um 10 mm verlängert) erhältlich. Hierdurch wird die Versorgung großrahmiger, anatomischer Verhältnisse auch mit Keramikköpfen möglich. Die Segmente sind sowohl mit als auch ohne Kragen erhältlich. Vier verschiedene Prothesenköpfe in zwei verschiedenen Kopfdurchmessern (28 und 32 mm) sind verfügbar. In Abhängigkeit von der Kopflänge und dem verwendeten CCD-Winkel kann der Operateur intraoperativ zusätzlich noch eine Verlängerung der Beinlänge um 8,5 mm und eine Vergrößerung des Offset bis zu 8,5 mm erzielen. Die Verankerung des Schaftes erfolgt soweit proximal wie möglich und ist abhängig vom Ausmaß der vorliegenden knöchernen Defekte. Der passgerechte Sitz des Schaftes wird durch die jeweilige femorale Anatomie beeinflusst. Insbesondere ist hier die korrekte Positionierung des Schaftes in Bezug auf die Höhe zu beachten. Die häufigste Verwendung findet der MP-Schaft nach unserer Erfahrung im Rahmen von Revisionseingriffen wegen aseptischer Prothesenlockerungen. Hier lassen sich knöcherne Substanzdefekte bis in das mittlere Drittel der Diaphyse des Femurs selbst bei proximal geschwächten kortikalen Strukturen gut überbrücken, sofern der Schaft distal einen stabilen Halt gewinnt. Weitere Anwendungen umfassen periprothetische Frakturen bei gelockerten oder noch fest einsitzenden Implantaten sowie Implantatfrakturen selbst. In diesen Fällen ist, bedingt durch die häufig notwendige Eröffnung des femoralen Markraumkanales während der Operation im Sinne eines transfemoralen Zuganges, ein intramedullärer Kraftträger mit distaler Fixation von Vorteil. Der Gebrauch von Cerclagen hat sich dabei nach unseren Erfahrungen sowohl prophylaktisch als auch rekonstruktiv als hilfreich erwiesen. Eigene Ergebnisse Eigene Erfahrungen beruhen auf 64 Fällen, die zwischen operiert und retrospektiv nachuntersucht wurden (Lubinus 2000). Sämtliche Fälle wurden präoperativ mittels computergestützter Planung unter Erfassung von geometrischer Beinlängendifferenz, Muskelhebelarm, Hüftdrehpunkt (jeweils im Vergleich zur Gegenseite) operiert (Ramsperger und Lubinus 1996). In allen Fällen wurde ein posterolateraler Zugang zum Hüftgelenk verwendet. Kortikospongiöse, defektüberbrückende Knochentransplantate im Sinne von bulkgrafts kamen in keinem Fall zum Einsatz. Die postoperative Mobilisation der Patienten erfolgte an Unterarmgehstützen unter Durchführung von Teilbelastung und richtete sich nach der intraoperativ erzielten Primärstabilität des Implantates. Die Vollbelastung des operierten Gelenkes wurde in allen Fällen zwischen drei und zwölf Wochen postoperativ erreicht. Die Klassifikation der knöchernen Defektsituationen am Femur erfolgte mittels präoperativer Röntgenbilder anhand der Klassifikation nach Mallory (Mallory 1985). Postoperativ wurden die Patienten klinisch mittels Harris- Hip-Score nachuntersucht (Harris 1969). Die postoperative radiologische Analyse erfolgte anhand der Röntgenbilder 3 Monate, ein Jahr und hiernach in zweijährigen Intervallen nach der Operation. Dabei wurden die Röntgenbilder in Bezug auf subsidence des Implantates und der von Hartwig et al. beschriebenen Kriterien für das bone remodeling beurteilt (Hartwig et al. 1996). Die Indikationen für den Revisionseingriff umfassten aseptische Lockerungen bei zementierten und zementfreien femoralen Komponenten in 40 Fällen (62,5 %) und in acht Fällen respektive (12,5 %) sowie periprothetische Frakturen in weiteren acht Fällen (12,5 %). In vier Fällen (6,25 %) wurde eine Revision wegen eines Implantatbruches bei einer zementierten femoralen Komponente erforderlich, in weiteren drei Fällen (4,7 %) handelte es sich um eine zementfreie femorale Komponente. Bei einem Fall wurde postoperativ eine low grade infection bei einer gelockerten zementierten Prothese anhand der intraoperativ gewonnenen Exzidate diagnostiziert. Die durchschnittliche Standzeit vom Zeitpunkt der Primärimplantation bis zur Revision betrug bei den zementierten femoralen Komponenten 15,8 Jahre (10-24 Jahre), bei zementfreien Komponenten 7,8 Jahre (2,5-14 Jahre). Das Durchschnittsalter der Patienten zum Zeitpunkt des Revisionseingriffes betrug 68,9 Jahre. Das Patientengut umfasste 25 männliche und 38 weibliche Patienten. Bei einer Patientin wurde beidseitig eine Wechseloperation durchgeführt. Der durchschnittliche Nachuntersuchungszeitraum betrug 102 Monate ( Monate). Neun Patienten (14,4 %) waren zum Zeitpunkt der letzten Nachuntersuchung aus Gründen verstorben, die mit der Operation in keinem Zusammenhang standen. Drei weitere Patienten waren zum Zeitpunkt der letzten Nachuntersuchung nicht mehr auffindbar.

3 Die Verwendung des modularen MP- Systems bei Revisionseingriffen am Hüftgelenk 367 Klinische Ergebnisse Intraoperative Komplikationen umfassten Fissuren und Femurfrakturen in 11 Fällen (17 %), die erfolgreich durch Cerclagen therapiert werden konnten. Vier weitere Patienten erlitten innerhalb der ersten vier postoperativen Wochen sturzbedingt Femurfrakturen oder -fissuren, die bei einem Patienten einen Schaftwechsel und Cerclagen erforderten, bei einem weiteren Fall mit einer Plattenosteosynthese versorgt wurden. Bei zwei weiteren Fällen kam es zu einer Luxation der Hüftprothese, die erfolgreich konservativ mittels geschlossener Reposition und krankengymnastischer Nachbehandlung therapiert werden konnten. Ein weiterer Patient erlitt postoperativ eine tiefe Beinvenenthrombose, die eine medikamentöse Therapie mit Marcumar erforderlich machte. Schaftrevisionen Bis auf den oben genannten Patienten, der postoperativ eine periprothetische Fraktur erlitt und bei dem ein Schaftwechsel vorgenommen werden musste, wurden insgesamt drei weitere Schaftrevisionen erforderlich: In einem Fall kam es zu einer erneuten Revision des Schaftes, bedingt durch das Einsinken der femoralen Komponente. Dabei handelte es sich um einen Patienten mit einer bis zum Zeitpunkt der ersten Revisionsoperation unbekannten low grade infection, die zwar durch den chirurgischen Eingriff erfolgreich beherrscht wurde, allerdings zu einer Unterdimensionierung des Schaftes bei schlechten Knochenverhältnissen führte, wodurch keine suffiziente Stabilität für die femorale Komponente erzielt wurde. Hier wurde 40 Monate nach der ersten Wechseloperation im dann aseptischen Milieu ein Wechsel auf einen dickeren und kürzeren MP-Schaft bei nun gut erholten Knochenverhältnissen durchgeführt. Ein weiterer Schaft musste wegen Implantatbruches revidiert werden: hier war ein sondergefertigter, proximal 12 mm dicker Schaft bei sehr engen femoralen Markraumverhältnissen und Vorliegen von ausgedehnten proximalen Osteolysen implantiert worden, der 22 Monate nach Implantation brach. Hier wurde ebenfalls eine Wechseloperation auf ein stärkeres Implantat durchgeführt. Ein weiterer, kompletter Prothesenwechsel wurde wegen einer Spätinfektion 46 Monate nach der Implantation mit Wechsel auf zementierte Komponenten erforderlich. Radiologische Ergebnisse Für die radiologische Nachuntersuchung standen Röntgenbilder von 64 Patienten zur Verfügung. Das Ausmaß der präoperativen femoralen Knochendefekte ist aus Tabelle 1 ersichtlich. In etwa 68 Prozent der Fälle fand sich bei den durchgeführten Revisionseingriffen ein Knochensubstanzverlust dritten Grades nach Mallory. Der durchschnittliche radiologische Nachuntersuchungszeitraum betrug 117 Monate (78-145). Tab. 1 Einteilung femoraler Knochendefekte nach der Mallory-Klassifikation (1985) n = 64 Typ Anzahl Prozent (gerundet) I 6 9 II IIIa IIIb IIIc 6 9 Zum Zeitpunkt der letzten radiologischen Nachuntersuchung ergaben sich bei 61 Patienten (95,3 %) keinerlei Zeichen für das Vorliegen einer Lockerung oder ein Einsinken der femoralen Komponente. Vielmehr zeigte sich bei 38 Fällen (59,4 %) ein sehr gutes remodeling des Knochens mit Neubildung von Knochen im diaphysären als auch proximalen Anteil. Bei 21 Patienten (32,8 %) zeigte sich eine gute Erholung der knöchernen Situation mit Verdickung der kortikalen Strukturen im Schaftbereich und Verringerung der präoperativ bestehenden intramedullären Osteolysen. Lediglich in fünf Fällen (7,8 %) ließ sich kein Hinweis für eine positives remodeling nachweisen. Die Ergebnisse der prä- und postoperativen biomechanischen Evaluation zeigen eine signifikante Verbesserung der Drehpunkthöhe von 11,6 mm auf 4,3 mm sowie eine Reduktion der präoperativ bestehenden Beinlängendifferenz von 15,1 mm auf 3,5 mm. Röntgenbilder des MP-Schaftes zeigen die Abbildungen 2 und 3. Diskussion Die Anzahl an Revisionseingriffen wird auch in den nächsten wie schon in den vergangenen Jahren wei-

4 368 W. Klauser, C. Haack Abb. 2 Jetzt 76 jährige Patientin 15 Jahre nach Implantation einer zementierten Hüftprothese rechts und 10 Jahre nach Hüftprothesenwechsel links mit jetzt bestehender beidseitiger Lockerung. ter ansteigen, insbesondere bei jüngeren Patienten (Sekel 2005). Die Ursachen für Wechseleingriffe nach Hüftprothetik sind ebenso wie die Gründe für den Knochenverlust vielseitig. Der häufigste Grund für Revisionseingriffe in unserem Patientenkollektiv waren aseptische Prothesenlockerungen bei zementierten und zementfreien Schäften, gefolgt von periund subprothetischen Frakturen sowie Implantatfrakturen. In allen Fällen fanden sich dabei teilweise erhebliche Knochenverluste. Die Therapie derartiger Knochenverluste wird in der Literatur widersprüchlich diskutiert (Böhm 2004, Cameron 2005, Emerson 2004, Schreurs 2005, Tsiridis 2004, Weber 2002). Das Konzept eines modularen Revisionssystems sollte es dem Chirurgen ermöglichen, strukturelle Unzulänglichkeiten der knöchernen Anatomie bei Revisionseingriffen zu kompensieren, ohne dabei die grundsätzlichen Ziele des Eingriffes zu kompromittieren. Eine Vielzahl verschiedener modularer Systeme ermöglicht es dem Chirurgen heute, differenzierte Strategien zu verfolgen: proximale Knochendefekte am Femur werden durch unterschiedlich geformte, proximale Segmente der modularen Schäfte gedeckt (Cameron 2005), kurvierte, gebogene oder konisch zulaufende Schäfte dienen dazu, die ossären Defektzonen adäquat zu überbrücken und eine ausreichende Stabilität des Systems in den weiter distal gelegenen, noch intakten knöchernen Umrandungen zu erzielen (Buchner 2005, Wirtz 2005, Jones 2004). Dabei ist die intraoperativ erzielte Stabilität der Verankerung des Systems im Knochen sowohl in Längsals auch Rotationsrichtung entscheidend für die Frühphase nach der Revision, die intrinsische Stabilität des Systems über entsprechende Konnektionen von herausragender Bedeutung für die langfristige Überlebensrate der Systeme. Das von uns verwendete MP-Revisionssystem hat sich hier in beiderlei Hinsicht in Bezug auf seine Ergebnisse als vielversprechend erwiesen.

5 Die Verwendung des modularen MP- Systems bei Revisionseingriffen am Hüftgelenk 369 Abb. 3 Die gleiche Patientin acht Jahre nach Hüftprothesenwechsel rechts und sieben Jahre nach Hüftprothesenwechsel links. Das verbliebene Schraubenfragment links bereitet klinisch keine Beschwerden. Die Überbrückung proximal gelegenerer Defekte erfolgt hier über eine weiter distal gelegene, langstreckige Verankerung des Titanimplantates, wobei die konisch zulaufende Schaftgeometrie sowie eine entsprechende Abwinklung eine möglichst frühzeitige Fixierung des Implantates in adäquaten knöchernen Strukturen gestatten. Die Rotationsstabilität wird dabei durch die Längsriefen erzielt, die definitive Fixierung des Implantates im Sinne einer sekundären Osteointegration erfolgt nach Erzielung einer adäquaten Initialstabilität durch die entsprechende mikroporöse Struktur des Schaftes. Durch seine langstreckige Fixation im Femur haben wir klinisch keine Fälle von "Schaftschmerzen" beobachten können. Durch die Verankerungsweise haben wir in einem guten Teil unserer Patienten radiologisch ein positives remodeling sehen können. Zusätzlich zeichnet sich hier neben der Stärkung der proximalen knöchernen Situation auch eine Konsolidierung des Knochens im intramedullären, diaphysären Anteil bei einem großen Teil der Patienten ab. Lediglich in 7,8 % der Fälle schien die osteogene Potenz so gering, dass eine entsprechende knöcherne Reaktion nicht mehr stattfand. Die Nachuntersuchung eines nicht-modularen Titanschaftes mit ähnlichem Verankerungsprinzip zeigte eine subsidence in knapp 19 % der Fälle (Weber 2002). Lediglich ein Implantat bedurfte dabei einer Revision. In unserer Studie haben wir ebenfalls einen Fall von subsidence beobachten können, allerdings im Rahmen einer bis dato unerkannten low grade infection. Allerdings sehen wir auch bei dem MP- Rekonstruktionssystem das potentielle Risiko einer subsidence abhängig von einem zu geringen Durchmesser des Implantates, sodass die Komponente nicht ausreichend stabil im Knochen fixiert wird. Hier ist sicherlich eine entsprechende "learning curve" erforderlich, die auch ein adäquates Gefühl für die knöcherne Situation erfordert und sich in unserer Serie an der verhältnismäßig hohen Rate an intraoperativen Fissuren von 17 % nachvollziehen lässt, die allerdings keinen Einfluss auf die Langzeitergebnisse des Systems erkennen lassen.

6 370 W. Klauser, C. Haack Die Rate postoperativer Luxationen (in zwei von insgesamt 64 Fällen) ist eher niedrig und lässt sich nach unserer Auffassung auf eine gute biomechanische Rekonstruktion zurückführen. Nach Jones (2004) liegt der Grund für postoperative Luxationen nicht allein in der Fehlpositionierung von Implantaten, sondern vor allem auch in einer verminderten Spannung der Weichteile. Die Lateralisation des Hüftdrehpunktes, die Reduzierung der Beinlängendifferenz unter Verwendung von Distanzhülsen sowie die bestmögliche Rekonstruktion des Muskelhebelarmes im Rahmen der Revisionssituation haben hier sicherlich geholfen, eine ausreichende Gelenkspannung der Weichteile zu reproduzieren, wodurch sich die niedrige Luxationsrate von 3,1 % in unserer Studie erklären lässt. Empfehlenswert ist präoperativ die Durchführung einer Planung, die dem Operateur nicht nur Hilfestellung in Bezug auf die wesentlichen biomechanischen Parameter geben, sondern auch die Größe des Implantates mit guter Sicherheit vorhersagen lässt. In dieser retrospektiven Studie ließ sich die Größe des Implantates immerhin in 87 Prozent der Fälle bereits anhand der präoperativen Planung vorhersagen, was ungefähr 5 Prozent unterhalb der Quote von Primärimplantaten lag (Ramsperger und Lubinus 1996). Unsere Erwartungen an ein zementfreies Revisionssystem hat das MP-Rekonstruktionssystem erfüllt. Wesentliche Komplikationen, wie subsidence oder postoperative Luxationen, konnten bei entsprechender Präparation des Markraumkanals unter Verwendung des modularen Revisionsschaftes erfolgreich beherrscht werden. Die Durchführung einer validen präoperativen Planung trägt sicherlich erheblich zur Qualität der Revisionsprothetik bei und wird auch weiterhin ein fester Bestandteil in unserem Hause bei der Versorgung derartiger, häufig anspruchsvoller Fälle bleiben. Literatur Böhm P, Bischel O. The use of tapered stems for femoral revision surgery. Clinic Orthop 2004; 420: Engh CA et al. Distal ingrowth components. Clinic Orthop 2004; 420: Harris WH. Traumatic arthritis of the hip after dislocation and acetabular fractures: Treatment by mold arthroplasty. An end-result study using a new method of result evaluation, J Bone Joint Surg 1969; 51/A(4): Hartwig C et al.: The Wagner revision stem in alloarthroplasty of the hip. Arch Orthop Trauma Surg 1996; 115: 5-9 Jones RE. Modular Revision stems in total hip arthroplasty. Clinic Orthop 2004; 420: Mallory TH. Preparation of the proximal femur in revision THR. Clinic Orthop 1985; 235: Lubinus P, Klauser W: A modular option for proximal bone loss. Orthopedics 2000; 23 (9): Ramsperger R, Lubinus P: Präoperative Planung in der Hüftendoprothetik: Vorstellung eines computergestützten Systems unter Verwendung von CAD- Software. Chirurg 1996; 67: Schreurs BW et al: Femoral component revision with use of impaction bone-grafting and a cemented polished stem. J Bone Joint Surg Am. 2005; 87(11): Sekel R et al.: Hip revision concepts. In: Thümler, P, Forst R, Zeiler G (Hrsg.) Modulare Revisionsendoprothetik des Hüftgelenkes Heidelberg: Springer 2005: Tsiridis E et al: ompaction femoral allorgrafting and cemented revision for periprosthetic femoral fracures. J Bone Joint Surg Br. 2004; 86(8) : Weber M et al. Femoral revision using the Wagner stem: results at 2-9 years. Int Orthop 2002; 26 (1): 36-9 Wirtz DC: Modulare Schaftimplantate: Klinische Ergebnisse der MR-Titanprothese. In: Thümler, P, Forst R, Zeiler G (Hrsg.) Modulare Revisionsendoprothetik des Hüftgelenkes Heidelberg: Springer 2005: Cameron HU: Modular stems in total hip revision: S- ROM. In: Thümler, P, Forst R, Zeiler G (Hrsg.) Modulare Revisionsendoprothetik des Hüftgelenkes Heidelberg: Springer Emerson RH: Proximal ingrowth components. Clinic Orthop 2004; 420: 130-4