Langzeitergebnisse mit dem zementfreien Link Hüftprothesensystem Rippenschaft L. Bause, H. Thabe

Transkript

1 Langzeitergebnisse mit dem zementfreien Link Hüftprothesensystem Rippenschaft L. Bause, H. Thabe 241 Die Langzeitkomplikationen der zementierten Hüftendoprothetik und die Verschiebung der Indikationsgrenzen deutlich unter das 6. Lebensjahrzehnt haben die Entwicklung zementfreier Prothesensysteme begünstigt. Es sind jedoch Langzeitergebnisse notwendig, um den Wert der zementfreien Prothesenverankerung im Vergleich zur Zementiertechnik herauszustellen. Im folgenden Beitrag sollen die langfristigen klinischen und radiologischen Ergebnisse mit dem zementfreien Link Hüftprothesenschaftsystem dargestellt werden. Unsere Indikation (Thabe 1988) zur zementfreien Hüftendoprothetik richtet sich nach dem biologischen Alter, der Knochenqualität und dem Hüftdestruktionstyp. Unter einem biologischen Alter von 60 Jahren, bei fehlenden groß-zystischen Pfannendefekten und akzeptabler Femuranteversion bevorzugen wir heute eine zementfreie Schaft- und Pfannenverankerung. Das zementfreie Link Hüfttotalendoprothesensystem in der Kombination Rippenschaft und Schraubring Typ V wird seit 1984 in unserer Abteilung eingesetzt. a Abb. 1 Rippenprothese Hx beschichtet ohne Rippenverzahnung, CCD-Winkel 135, Keramikkopf 32 mm (a, b). b Der Rippenschaft Die konstruktiven Merkmale des Rippenschaftes (Abb. 1) sind seine anatomische Formgebung mit tiefen proximalen Längsrippen, die Prothesenkragenauflage am Calcar femoris und die trochantere Vorspannung durch Schraubenzuggurtung. Anatomische Form und Oberflächenprofil gewährleisten eine gute Integration der Prothese in die vorhandenen Spongiosastrukturen. Das physiologische Schaftprofil der Rippenprothese erlaubt einen optimalen Formschluss mit der anatomischen S-Form des femoralen Markraums. Aufgrund von CT-Analysen wurden 19 verschiedene Schaftgrößen für die rechte und linke Seite geschaffen, die eine sehr gute Anpassung der Prothese an die individuellen Femurdimensionen sicherstellen. Bei der Implantationstechnik wird der distale Markraum bis zum Erreichen eines leichten corticalen Kontaktes aufgebohrt. Beim Einschlagen der Prothese wird dann die Spongiosa in den tiefen proximalen Längsrippen komprimiert und so ein stabiler Spongiosakontakt im oberen und mittleren Drittel erreicht. Dabei wird keine corticale Verzahnung im diaphysären Bereich angestrebt, um einen weiteren Abb. 2 Proximale Krafteinleitung durch exakte Kragenauflage, Vermeidung des Null-Durchgangs durch Trochanterzuggurtung.

2 242 L. Bause, H. Thabe Abb. 3 Originalrippenprothese, anatomisches Design, Patent der Fa. Link aus 1983, Verwendung bis 1991 in 19 Größen jeweils für rechts und links. Abb. 4 Unterdimensionierung des distalen Schaftendes, Op-Technik der Jahre Elastizitätsverlust des proximalen Femurs zu vermeiden. Die proximale Kragenauflage (Abb. 2) der Prothese am calcar femoris stellt eine gleichmäßige Krafteinleitung sicher. Die Schenkelhalsresektion erfolgt möglichst hoch mit einer Resektionsebene von 60. Zusammen mit der zusätzlichen Schraubenzuggurtung am Trochanter ermöglicht die Kragenauflage eine relative Ruhe im Prothesenaufsitz. Statischdynamische Untersuchungen (Schneider 1982, Thabe 1988, 1997) nach Implantation haben gezeigt, dass das Rippensystem den Anforderungen an die Elastizität in Längs- und Querspannung am Knochen in hohem Maß entspricht. Die Werkstoffwahl Tilastan trägt hierzu ebenso bei wie die Möglichkeit der Vorspannung über Trochanterzuggurtung, die den Nulldurchgang (Thabe 1997) bei der Krafteinleitung unter dem Kragen minimiert. Zusammen mit der Formgebung und Oberflächenstruktur wird so eine größtmögliche Stabilität des Implantates sichergestellt und Resorption am Calcar femoris vermieden. Material und Methodik Im Zeitraum 1994 bis 1995 wurden in unserer Abteilung 103 zementfreie Hüftprothesen in der Kombination Schraubpfanne Typ V und Rippenschaft mit HX-Beschichtung und Verzicht auf die Rippenverzahnung implantiert. Zwischen 1986 und 1991 implantierten wir den Rippenschaft mit proximaler Verzahnung ohne HX-Beschichtung (Abb. 3). Die distale Schaftimplantation war durch eine Unterdimensionierung gekennzeichnet, unter der Vorstellung, eine maximale und alleinige proximale Krafteinleitung zu gewährleisten (Abb. 4). Der CCD-Winkel betrug 142 Grad. Von 1992 bis 1993 verwenden wir einen proximal HX-beschichteten Rippenschaft mit Verzahnung (Abb. 2), danach ohne Verzahnung der Rippen. Der CCD-Winkel betrug jetzt 135. Die distale Schaftverankerung wurde zu Gunsten eines leichten corticalen Kontaktes, des sog. gliding fit, geändert (Abb. 5).

3 Langzeitergebnisse mit dem zementfreien Link Hüftprothesensystem Rippenschaft 243 Von den 242 Patienten, die zwischen 1986 und 1991 mit 272 zementfreien Hüftprothesen versorgt wurden, konnten wir 206 Patienten mit 232 Hüftprothesen klinisch und radiologisch nachuntersuchen. 19 Patienten waren verstorben und 17 unbekannt verzogen. Dies entspricht einer Responder-Quote von 85,3 %. Der durchschnittliche Nachuntersuchungszeitraum lag bei 10,2 Jahren mit einem Minimum von 6,5 und einem Maximum von 14,1 Jahren. Das Kollektiv der HX-beschichteten Rippenschäfte mit Tilastan -Schraubring umfasst zwischen 1994 und Patienten mit 103 Hüfttotalendoprothesen. 99 Patienten konnten nachuntersucht werden. Vier Patienten waren verstorben und 2 unbekannt verzogen. Die Responder Quote lag bei 95,1 % mit einem durchschnittlichen Follow-up von 10,2 Jahren. Neben der Coxarthrose entfallen in beiden Gruppen 25 % der Eingangsdiagnosen auf den chronisch entzündlichen Formenkreis. Die Patienten wurden klinisch entsprechend den subjektiven und objektiven Kriterien des Bewertungssystems nach Merle-d`Aubigné (Merle-d Aubigné und Postel 1954) und dem modifizierten Harris- Hip-Score (Haddad et al. 1990) untersucht. Die radiologische Kontrolle erfolgte in den Standard Röntgenprojektionen der Hüfte ap und nach Lauenstein. Die zonale Röntgenanalyse der Schaft- und Pfannenkomponenten basierte auf der Einteilung nach Gruen (Gruen et al. 1979) und nach De Lee und Charnley (1979). Die Implantatmigrationsanalyse erfolgte im Vergleich mit den direkt postoperativ angefertigten Röntgenaufnahmen. Ergebnisse Die Patientendaten der beiden Kollektive sind in Tab. 1 und Tab. 2 aufgelistet. Der Merle-d`Aubigné- Score verbesserte sich im Kollektiv der unbeschichteten, verzahnten Schäfte der zwischen 1986 und 1991 operierten Hüftgelenke von präoperativ 6,9 Punkten auf durchschnittlich 15,7 Punkte zum Zeitpunkt der aktuellen Nachuntersuchung. 84,4 % der Patienten erreichten gute und sehr gute Resultate. Die relative Ergebniswertung nach Merle-d`Aubigné zeigte bei 90 % der in diesem Zeitraum operierten Patienten eine gute und sehr gute funktionelle Verbesserung der Hüftgelenke. Im Harris-Hip-Score konnten mit einem durchschnittlichen postoperativen Punktwert von 91,5 ebenfalls zu 88% gute und sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Das zweite Kollektiv der HX-beschichteten Rippenprothesen, die zwischen 1994 und 1995 implantiert wurden, verbesserte sich im Score Merle-d`Aubigné von präoperativ 7,2 Punkten auf durchschnittlich 17,3 Punkte postoperativ. 92 % der Patienten Tab. 1 Indikationen zur zementfreien Hüftendoprothetik Diagnose Kollektiv I Kollektiv II ( ) ( ) n= 272 n= 103 Coxarthrose Dysplasie 40 7 Hüftkopfnekrose 5 5 Trauma 6 - C.P SpA 16 6 Tab. 2 Synopsis der Patientendaten erreichten gute und sehr gute Resultate. Die relative Ergebniswertung nach Merle-d`Aubigné zeigte in 97,8 % eine gute und sehr gute funktionelle Verbesserung der operierten Hüftgelenke. Im Harris-Hip- Score konnten mit einem durchschnittlichen postoperativen Punktwert von 96,1 ebenfalls zu 94,5 % gute und sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Zusammenfassend zeigen die HX-beschichteten Prothesen des zweiten Kollektivs günstigere absolute und funktionelle Resultate. Dies spiegelt sich auch in der besseren Schmerzreduktion wider. Während 30 % der Patienten aus Gruppe I noch über geringe postoperative Schmerzen oder gar in 7,4 % über Belastungsschmerzen klagten, waren es in Gruppe 2 nur 14,6 % mit geringen postoperativen Schmerzen bzw. lediglich 2 % mit Belastungsschmerzen. Diese Unterschiede in der Schmerzreduktion und dem funktionellen Ergebnis korreliert eng mit den radiologischen Befunden. Röntgenanalyse Kollektiv I ( ) Kollektiv II ( ) n= 251 n= 103 Patienten/272 HTEP Patienten/103HTEP Männer Frauen Alters- 50,4 50,7 verteilung (16,3-68,5 Jahre) (20,3-63,9 Jahre) NUZ (Jahre) 9,8 (6,5-13,1 Jahre) 10,2 (3-7,8 Jahre) responder 93 % 95,2 % Die zonale Röntgenanalyse zeigte für die unbeschichteten Rippenschäfte mit distaler Unterdimensionierung (Abb. 4) des ersten Kollektivs in 14,6 % eine Varusmigration des Schaftes mit progredienten radiolucent lines über 2 mm in den Zonen V und VI.

4 244 L. Bause, H. Thabe Wir hatten daher 1991 die distale Schaftimplantationstechnik der Unterdimensionierung zugunsten eines leichten distalen Corticaliskontaktes, des sog. gliding fit, geändert. Eine Varusmigration des Schaftes sahen wir seit konsequenter Umsetzung des distalen gliding fit in Kombination mit der proximalen HX-Beschichtung nicht mehr (Abb. 5). Im Kollektiv der HX-beschichteten Rippenschäfte, die zwischen 1994 und 1995 implantiert wurden, waren lediglich in 2,2 bzw. 2,9 % schmale Radiolucent lines bis 1 mm in den Zonen V und VI zu beschreiben. Eine exakte Aufschlüsselung der zonalen Verteilung der radiolucent lines zeigen für beide Kollektive die Tabellen 3 und 4. Die periartikulären Ossifikationen wurden entsprechend der Klassifikation nach Arcq unterschieden. Im Gesamtkollektiv von 393 nachuntersuchten Hüfttotalendoprothesen sahen wir 21,3 % erstgradige, 7 % zweitgradige und 3,4 % drittgradige periartikuläre Verkalkungen. Revisionen Abb. 5 Optechnik mit distalem gliding fit, keine Krafteinleitung über die Prothesenspitze und gute Zentrierung. Parallel zur Varusmigration war in 12 % ein proximales Sintern mit Bruch oder Verbiegen der Trochanterzugschraube zu verzeichnen. Insgesamt sahen wir im Kollektiv der nicht beschichteten Rippenschäfte eine aseptische Revisonsrate im 10-Jahres-Follow-up von 5,2 %. Im zweiten Beobachtungskollektiv der HX-beschichteten Rippenschäfte hatten wir keine aseptische Lockerung zu verzeichnen. Ein Patient zog sich einen hämatogenen Spätinfekt, 5,3 Jahre nach Erstimplantation zu und wurde mit einem zweizeitigen zementierten Prothesenwechsel saniert. Aus der Überlebensanalyse nach Kaplan-Meier (1958) errechnet sich somit für die 272 zementfreien Hüfttotalendoprothesen, die zwischen 1986 und 1991 implantiert wurden eine Überlebenswahrscheinlichkeit von 87,6 % bei einer maximalen Beobachtungszeit von 13 Jahren (Abb. 6). Berücksichtigt wurden Tab. 3 Radiologische Aufhellungslinien im Schaftbereich für Rippenschaft mit Zähnen ohne HX-Beschichtung RL Zone I Zone II Zone III Zone IV Zone V Zone VI Zone VII >3 mm 3 5,4 2,30 0 5,3 3,9 3,75 <2 mm 9,2 2, ,90 12,1 6,1 1 mm 27,5 24,8 21, ,3 15,1 21,7 0 mm 60, , ,5 68,9 68,9 Tab. 4 Radiologsische Aufhellungslinien im Schaftbereich für Rippenschaft mit Zähnen und HX-Beschichtung RL Zone I Zone II Zone III Zone IV Zone V Zone VI Zone VII >3 mm <2 mm 0 0, mm 1,5 0 2,9 50,4 2,9 2,2 0,7 0 mm 98,5 99,3 97,1 49,6 97,1 97,8 99,3

5 Langzeitergebnisse mit dem zementfreien Link Hüftprothesensystem Rippenschaft 245 Abb. 6 Kaplan Meier Kurve der Rippenprothesen der 1. Generation ohne HX-Beschichtung in undersizing Op-Technik. Abb. 7 Kaplan-Meier-Kurve der HX-beschichteten Rippenschäfte -10 Jahresüberlebensrate 95,3 %. bei dieser Überlebensanalyse nur die aseptischen Prothesenfehlschläge. Der Versagerfall wurde als Auswechslung einer oder beider Prothesenkomponenten bei aseptischer Lockerung definiert. Für das zweite Kollektiv der zwischen 1994 und 1995 implantierten 103 zementfreien Hüfttotalendoprothesen haben wir keine aseptische Lockerung gesehen. Unter Einschluss der septischen Fehlschläge liegt die Überlebenswahrscheinlichkeit bei 95,3 % bei einem maximalen Beobachtungszeitraum von 10,2 Jahren (Abb.7). Diskussion Seit Beginn der ersten klinischen Anwendung des zementfreien Link Hüftendoprothesenschaftsystems Rippenschaft hat eine kontinuierliche Weiterentwicklung in der Prothesenbeschichtung und der Verankerungstechnik stattgefunden. Die Größenabstufung des Rippenschaftes wurde von anfänglich 3 auf heute 19 unterschiedliche Schaftstärken für rechts und links erweitert, um einen optimalen Formschluss zwischen Knochen und Implantat sicherzustellen. Der Langzeitverlauf mit dem Rippenschaftmodell der ersten Generation ohne proximale HX- Beschichtung und distale Unterdimensionierung zeigte in 20 % eine Varusmigration mit progredienten radiologischen Aufhellungssäumen der Zonen 5 und 6. Die Schaftrevisonsrate liegt in diesem Kollektiv aktuell bei 5,9 % (15/251). Erste Hinweise für die kritische Schaftmigartion bei distaler Unterdimensionierung konnte bereits 1990 Kärrholm (Kärrholm und Snorrason 1993) in einer Röntgenstereophotographischen Verlaufskontrolle bei 13 von 17 Rippenprothesen innerhalb eines Zwei-Jahres-Beobachtungszeitraums geben. Untersuchungen aus Finnland von Salilahti und Mitarbeitern (Salilahti et al. 1995) mit einem Gesamtkollektiv von 100 Implantaten der Jahre zeigen eine aseptische Schaftrevisonsrate von 16 % nach durchschnittlich 5,3 Jahren. In allen mittel- bis langfristig kontrollierten (Jensen et al. 1994, Salilahti et al.1995, Schill und Thabe 2000 Thabe et al. 1993) Studien zeigte sich nach 5 Jahren Standzeit ein zunehmender Anteil aseptischer Schaftlockerungen. Zwischen den Autoren bestehen Inhomogenitäten bezüglich der Implanationstechnik. Salvilahti und Mitarbeiter (1995) verwendeten die Trochanterzugschraube optional ohne Angabe objektiver Kriterien. Nach unseren klinischen Erfahrungen und den Ergebnissen der Spannungsmessung (Thabe 1988) sind die proximale Kragenauflage wie auch die Trochanterzugspannung und eine optimierte proximale Kraft- und Stresseinleitung essentielle Faktoren für die Stabilität des Rippenschaftes. Trotz dieser Einschränkungen waren die mittel-bis langfristigen Ergebnisse mit dem Rippenschaft der ersten Generation nicht voll zufriedenstellend. Die Modifikation der Implanationstechnik und die proximale HX-Beschichtung der 2. Rippenprothesengeneration konnten die klinischen und radiologischen Ergebnisse im 10-Jahresverlauf entscheidend verbessern. Die Implanationstechnik wurde von der kritischen distalen Unterdimensionierung zugunsten eines leichten distalen Corticaliskontaktes, des sog. gliding fit, geändert. Eine Pressfit-Verankerung muss vermieden werden, da diese Technik zu einem distalem Kraft- und Stresstransfer über die Prothesenspitze führt und somit das Prinzip der proximalen Krafteinleitung umkehrt (Abb. 8). Die proximale HX-Beschichtung verbessert zusammen mit dem Oberflächenprofil der Prothese die Osteointegration im proximalen metaphysären Schaftbereich. Seit der konsequenten Umsetzung der Implantationstechnik und der Schaftmodifikation mit dem Verzicht auf die Verzahnung und gleichzeitiger HX-Beschichtung 1994 haben wir im aktuellen 10,2-Jahres-Follow-up keine Schaftmigation oder radiologische Lockerung mehr beobachten müssen.

6 246 L. Bause, H. Thabe Literatur DeLee JG, Charnley J. Radiographic demarcation of cemented sockets in total hip replacement. Clin Orthop 1979; 121: Gruen TA, McNeice GM, Amstutz HC. Modes of failure of cemented stem type femoral components: A radiographic analysis of loosening. Clin Orthop 1979; 141: Haddad RJ, Cook SD, Brinker MR. A comparison of three varieties of non-cemeted porous coated hip replacement. J Bone Surg 1990; 72-B: 2-8 Jensen HP, Christensen KS, Horlyck E. Cementless total hip replacement with the LINK ribbed system. Acta Orthop Scand 1994; 65(Suppl 256) 7 Kaplan E, Meier P. Nonparametric estimation from incomplete observations. J Am. Stat Ass 1958; 53: Abb. 8 Kaplan-Meier-Kurve der HX-beschichteten Rippenschäfte 10 Jahresüberlebensrate 95.3 % Hauptargument für diese Schaftmodifikation waren die intaroperativen Befunde bei Schaftwechseloperationen mit erheblichen knöchernen Resorptionen im proximalen und diaphysären Schaftbereich durch die scharfkantige Rippenverzahnung und die guten mittelfristigen Erfahrungen mit der proximalen HX-Beschichtung. Das zementfreie Link-Hüftprothesenschaftdesign gewährleistet eine zuverlässige und dauerhafte Versorgung mit guten klinischen Langzeitergebnissen. Die konsequente Umsetzung der klinischen Erfahrungen hat zu entscheidenden Verbesserungen in der Schaftimplanationstechnik als auch im Schaftdesígn geführt. Zusammenfassung Zusammenfassend waren schon unsere klinischen und radiologischen Langzeitergebnisse mit dem zementfreien Link-Prothesenschaftsystem der 1. Generation ohne HX-Beschichtung sehr zufriedenstellend. 88 % der operierten Patienten erreichten im 10-Jahres-Follow-up gute und sehr gute Ergebnisse. Die kritische Varusschaftmigration veranlasste uns die distale Schaftimplantationstechnik zugunsten eines gliding-fit zu ändern. Seit der Modifikation der distalen Implantationstechnik und Einführung der proximalen Hx- Beschichtung haben wir keine Schaftmigration mehr beobachtet. Kärrholm J, Snorrason F. Subsidance, tip, and humb micromovements of noncoated ribbed femoral prosthesis. Clin Orthop 1993; 287: Merle-d`Aubigné R, Postel M. Functional results of arthroplasty with acrylic prosthesis. J Bone Surg 1954; 36-A: Salilahti S, Myllyneva I, Lindholm TS. Clinical outcome and survival of LINK RS total hip prosthesis. J Bone Surg 1995; 77-B(3): Schill, S, Thabe H. Lang- und mittelfristige Ergebnisse mit der zementfreien Link Hüftendoprothesensystem Orthop. Praxis (3, 2000) Schneider R. Die Totalprothesese der Hüfte. Hans Huber Verlag Bern1982; 13-6 Thabe H. Die rheumatische Hüfte. Springer Verlag Berlin 1988; Thabe H. Praktische Rheumaorthopädie. Chapman & Hall Verlag, London 1997; Thabe H, Miehlke R. Biomechanische Grundlagen und klinische Erfahrungen mit der zementfreien Link Endoprothese. Orthopädische Praxis 1988; 4: Thabe H, Wolfram U, Schill S. Mittelfristige Ergebnisse mit der zementfreien Link Endoprothese. Z Orthop 1993; 131: