Primäre Hüftendoprothethik – OP-Technik: Präoperative Planung

Die Rekonstruktion des Rotationszentrums ist zentraler Bestandteil einer erfolgreichen Versorgung. Wird dies bei der endoprothetischen Versorgung erreicht, reduziert sich das Risiko einer Luxation und eines knöchernen Impingements (Kurtz et al. 2010; Meermans et al. 2016; Sariali et al. 2012a). Darüber hinaus besteht eine positive Korrelation zur Abduktorenfunktion und zu Outcome-Scores der Patienten (Asayama et al. 2005; Terrier et al. 2014). Insbesondere eine Lateralisation und Kranialisierung erhöht die Kraftresultierende und dadurch den Verschleiß der Gleitpaarung (Karaismailoglu et al. 2019; Karachalios et al. 1993; Wan et al. 2008).

Bei der Planung des zu rekonstruierenden Rotationszentrums ist zu beachten, dass im Rahmen der Gelenkdegeneration der Hüftkopf häufig aus dem ursprünglichen Drehzentrum wandert. Planungsrelevante Deformitäten sind weiterhin die Coxa profunda, Dysplasien, postoperative und posttraumatische Veränderungen der Anatomie.

Zur Bestimmung des approximativen Rotationszentrums in der anteroposterioren Beckenaufnahme findet klassischerweise die Dreiecksmethode nach Ranawat Verwendung (Ranawat et al. 1980). Es werden zunächst zwei horizontale Linien auf Höhe der Beckenkämme und Sitzbeinhöcker durch eine senkrechte Linie verbunden, welche durch Punkt A verläuft (Abb. 3). Punkt A befindet sich 5 mm lateral zum Schnittpunkt der Köhler-Linie und der Shenton-Linie. Punkt B entspricht bei normal konfigurierten Hüftgelenken dem Schnittpunkt einer horizontalen Linie des subchondralen Pfannendachs und einer vertikalen Linie durch Punkt A. Der Abstand AB entspricht ca. 20 % der Beckenhöhe. Punkt C befindet sich auf der Horizontalen durch Punkt B und entspricht dem Abstand AB. Die Linie AC ist die Hypotenuse des gleichschenkligen Dreiecks. Der Mittelpunkt der Linie AC entspricht dem approximativen Rotationszentrum.

Bei der Planung der Operation muss zunächst abgeschätzt werden, ob das Rotationszentrum des Azetabulums wiederhergestellt werden kann und wie dies technisch umzusetzen ist. Bei unilateraler Pathologie kann eine gespiegelte kontralaterale Planung hilfreich sein (Durand-Hill et al. 2016).

Die entsprechenden Pfannenschablonen werden an das vorher bestimmte Rotationszentrum ausgerichtet. Die Winkelpositionen der azetabulären Komponente umfassen die Inklination und Anteversion. In der zweidimensionalen Planung geht die Anteversion des azetabulären Implantates nicht mit ein.

Die Positionierung des zur Anwendung kommenden Pfannensystems orientiert sich hierbei grundlegend an der knöchernen Anatomie. Weiterhin kann in der korrekt durchgeführten Beckenübersichtsaufnahme der azetabuläre Knochenstock abgeschätzt werden. Es wird die Pfannengröße gewählt, welche die Projektion des Azetabulums etwa 1 mm überragt, um den Knorpel-Knochen-Verlust der Fräsung zu kompensieren. Hierdurch kann eine Planungsgenauigkeit von bis zu 96 % erreicht werden (Sariali et al. 2012b).

Bei zementierten Pfannen sollte ein gleichmäßiger Zementmantel von 2–3 mm berücksichtigt werden.

Es sollte eine Inklination der Pfanne (Abb. 4) von 40–45°Grad angestrebt werden. Die Tränenfigurlinie dient als Referenz. Dieser Positionierungsbereich zeigt sich günstig hinsichtlich des Bewegungsumfangs, der Luxationswahrscheinlichkeit und des Abriebverhaltens (Lewinnek et al. 1978; Little et al. 2009; Wan et al. 2008; D’Lima et al. 2000). Es sollte, wenn möglich, eine knöcherne Überdachung der Pfanne am lateralen Erker angestrebt werden (Widmer et al. 2002). Es ist allerdings zu beachten, dass die meisten erhältlichen Pfannensysteme auf einem hemisphärischen Design beruhen, wohingegen das natürliche Azetabulum etwas flacher ausgebildet ist (Vandenbussche et al. 2008; Kohnlein et al. 2009). Bei der Positionierung, unter Berücksichtigung einer vollständigen knöchernen Implantatüberdachung, kommt es daher zwangsläufig häufig zu einer Medialisierung des Rotationszentrums und einer Reduktion des azetabulären Offsets (AO, Abb. 2) (Bonnin et al. 2012; Merle et al. 2019). Weiterhin besteht eine erhebliche Streubreite des individuellen AO (Merle et al. 2019). Eine ausreichende knöcherne Implantatüberdachung sorgt für eine hohe Primärstabilität und günstige Kraftübertragung. Eine ausgedehnte Medialisierung des Drehpunktes sollte jedoch vermieden werden, da dies das Risiko eines knöchernen Impingements und einer Luxation erhöht (Kurtz et al. 2010; Garcia-Rey und Garcia-Cimbrelo 2016). Weiterhin sollte, um gute klinische Ergebnisse erzielen zu können, das Gesamt-Offset rekonstruiert werden, sodass ein reduziertes AO gegebenenfalls durch das laterale Offset der Femurkomponente kompensiert werden muss (Innmann et al. 2018; Asayama et al. 2005).

Bei einer ausgeprägten dysplastischen Situation mit kranialisiertem Drehzentrum kann die Notwendigkeit einer Pfannendachplastik oder die Verwendung eines metallischen Augmentes geprüft und geplant werden. Weiterhin kann in diesen Situationen eine Medialisierung der Pfanne zur Verbesserung des Knochenkontaktes sinnvoll sein (Dorr et al. 1999). Hingegen besteht bei der Protrusionskoxarthrose ein medialisiertes Rotationszentrum, welches im Rahmen der Planung berücksichtigt und die Notwendigkeit einer Pfannenbodenplastik abgeschätzt werden kann (Baghdadi et al. 2013).

Bei der Auswahl des zu verwendenden Schaftmodells sind die Femur-Morphologie sowie die Knochenqualität zu berücksichtigen. Es werden grundlegend 3 Morphotypen (Abb. 5) des proximalen Femurs anhand ihrer Form und Knochenstruktur unterschieden (Dorr et al. 1993):Ziel ist es, eine adäquate Ausrichtung und sichere Fixation unter Berücksichtigung der anatomischen Gegebenheiten zu planen. Je nach Morphologie kommen unterschiedliche Schafttypen zur Auswahl, welche der Anatomie angepasst sind (Abb. 6). Das FO, die Femurschaftachse (FSA), der CCD-Winkel, sowie die Beinlänge stellen hierfür die relevanten geometrischen Parameter der zweidimensionalen Planung dar (Abb. 2). Es wird die entsprechende Schablone in vorausgewählter Größe angelegt und der kortikale Implantatkontakt, entsprechend der Verankerungsphilosophie, überprüft. Bei zementierter Schaftverankerung berücksichtigt häufig die Schablone bereits den notwendigen Zementmantel.

Eine präoperativ bestehende Beinlängendifferenz kann durch beidseitige Messung des Abstandes des Trochanter minor zur horizontalen Tränenfigurlinie bestimmt werden (Abb. 2, Abstand L). Dies sollte mit der klinischen Untersuchung und dem Planungsergebnis verglichen werden.

Das Kopfzentrum der Implantatschablone kommt bei normal konfigurierten Hüftgelenken etwa auf Höhe der Trochanter-major-Spitze zu liegen. Bei einer Coxa valga befindet sich das Rotationszentrum oberhalb, bei einer Coxa vara oder brevis unterhalb der Trochanterspitze. Die planerisch erzeugte Änderung der Beinlänge entspricht dem vertikalen Abstand zwischen dem geplanten azetabulären und femoralen Rotationszentrum. Liegt das geplante femorale Rotationszentrum oberhalb des azetabulären Rotationzentrums, wird die Extremität verlängert.

Die Planung sollte auf den mittleren Bereich der Halslängen abzielen, um eine intraoperative Feinjustierung der Gelenkstabilität und Beinlänge zu ermöglichen. Eine Verkürzung bei einer Überdimensionierung des Schaftes ist jedoch nur eingeschränkt möglich.

Das FO des gewählten Implantates sollte dem des zu versorgenden Hüftgelenkes entsprechen. Die Rekonstruktion des FO trägt wesentlich zur Stabilität des Gelenks bei, reduziert das Luxationsrisiko, ermöglicht eine gute Funktion der pelvitrochantären Muskulatur mit geringem Risiko eines Impingements und beeinflusst günstig den Verschleiß der Gleitpaarung (Little et al. 2009; Liebs et al. 2014; Garcia-Rey und Garcia-Cimbrelo 2016; Kurtz et al. 2010). Besteht eine fortgeschrittene Außenrotationskontraktur wird das FO häufig unterschätzt. Ebenfalls ist hier die Femurkonfiguration nur schwer zu beurteilen. In dieser Situation ist eine kontralaterale Planung, wenn möglich, hilfreich. Ist durch die Implantation der Pfanne das Rotationszentrum medialisiert und somit das azetabuläre Offset vermindert, muss das Gesamtoffset durch eine Erhöhung des FO wiederhergestellt werden (Asayama et al. 2005; Innmann et al. 2018). Die Möglichkeit der Kompensation ist jedoch stark von den Offset-Optionen der Femurkomponente und der femoralen Anatomie abhängig. Insbesondere bei Patienten mit einem hohen femoralen Offset besteht bei vielen Implantaten potenziell das Risiko einer mangelnden Rekonstruktion des Gesamt-Offsets (Innmann et al. 2018).

Bei zufriedenstellender Positionierung der gewählten Schablone wird diese fixiert und die Höhe der Schenkelhals-Osteotomie markiert. Die Osteotomiehöhe ist dabei von dem gewählten Implantatdesign und der entsprechenden Verankerungsphilosophie abhängig. Insbesondere kürzere, metaphysär verankernde Implantatdesigns werden häufig mit einer variablen Osteotomiehöhe implantiert, welche die Varus-/Valgus-Ausrichtung des Implantates und konsekutiv das FO bestimmt.

Ein weiterer Aspekt der femoralen Komponentenplanung ist die Implantatausrichtung in der Sagittalebene. Diese ist abhängig von der Anatomie des proximalen Femurs, von dem verwendeten Implantatdesign und der Osteotomiehöhe (Maruyama et al. 2001). Die Verkippung des Implantates in der Sagittalebene beeinflusst dessen funktionelle Torsion (Muller et al. 2011) und kann ein Impingement sowie eine Instabilität begünstigen (Kurtz et al. 2010; D’Lima et al. 2000). Durch eine Schablonierung in der axialen Aufnahme kann im Rahmen der zweidimensionalen Planung diese Verkippung abgeschätzt werden (Abb. 7), reproduzierbar wird dies jedoch nur im Rahmen einer dreidimensionalen Planung und navigierten Implantation möglich sein.

Die Positionierung des geplanten femoralen Implantates in das Drehzentrum der geplanten Pfanne erfolgt üblicherweise bei der Software-gestützten Planung durch eine Freistellung des proximalen Femurs (Abb. 7). Anschließend können die Rekonstruktionsparameter nochmals überprüft werden. Einzelheiten hierzu sind den Anwenderhandbüchern der jeweiligen Software zu entnehmen.

Die vollständige Prothesenplanung wird anschließend inklusive Patienten- und Implantatdaten entweder über eine Speicherung auf dem PACS-Server oder in der Patientenakte archiviert. Eine sorgfältige Planung muss Bestandteil jeder Endoprothesenversorgung sein. Durch diese findet die elementare Auseinandersetzung mit der zu versorgenden individuellen Anatomie und Pathologie statt. Die Planung erleichtert es dem Operationsteam, erforderliche Instrumentarien vorzubereiten, den richtigen Implantatbestand bereitzuhalten und implantatbedingte Komplikationen während der Operation zu vermeiden.