¹Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
²Julius Wolff Institute, Berlin Institute of Health, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland

Text

Zielsetzung und Fragestellung: Die Modularität in der Hüftendoprothetik ermöglicht eine patientenindividuelle Versorgung. Allerdings birgt diese eine potenzielle Schwachstelle, die anfällig für Verschleiß am Kopf-Konus Interface ist. Dieses Phänomen wird als „taper corrosion“ bezeichnet und kann zu aseptischen Lockerungen der Hüft-Totalendoprothese (HTEP) führen. Die Belastungen und Momente, die auf das Kopf-Konus Interface während alltäglicher Aktivitäten wirken, sind unbekannt. Unser Ziel ist es, die in-vivo Belastungen an dem modularen Konus Interface während täglicher Aktivitäten zu untersuchen.

Material und Methoden: In dieser Studie haben wir die in-vivo Konusbelastung von zehn Patienten (Alter 57,9 ± 5,0 Jahre, Body-Mass-Index 29,3 ± 4,3 kg/m²) mit instrumentierten HTEPs untersucht. Wir haben die einzelnen Kraftvektoren und die resultierende Kraft die auf das Kopf-Konus Interface und die einzelnen Momentvektoren sowie die resultierenden Momente während alltäglicher Aktivitäten (Treppenaufstieg, Treppenabstieg, Aufstehen, Hinsetzen) gemessen und sie mit dem Gehen auf ebenem Untergrund verglichen.

Ergebnisse: Kraftspitzen treten während der kontralateralen Fußabstoßphase und des kontralateralen Fersenauftritts beim Gehen auf ebenem Untergrund, beim Treppensteigen und beim Treppenabsteigen auf. Das Aufstehen und Setzen erreichen deutlich geringere maximale Werte entsprechend 15% und 27% weniger Belastung. Beim Treppenabstieg und beim Gehen auf ebenem Untergrund treten Spitzenmomente in der Schwing- und Fersenauftrittsphase des kontralateralen Beins auf. Beim Aufstehen zeigt sich eine Spitze kurz vor dem Anheben des Körpers. Hinsetzen und Treppensteigen haben Plateauphasen, wobei die Momente zu Beginn und am Ende des Belastungszyklus abnehmen. Vergleicht man den gesamten Aktivitätszyklus zeigt Treppensteigen eine höhere Gesamtbelastung zu Beginn, am Ende und kurz während des kontralateralen Fußabstoßes ähnlich wie beim Treppenabsteigen. Beim Aufstehen und Setzen treten niedrigere Belastungen während des kontralateralen Fußabstoßes und Fersenauftritts beim Gehen auf ebenem Untergrund auf. Beim Aufstehen zeigen sich höhere Belastungen nur gegen Ende des Zyklus, während beim Setzen höhere Belastungen zu Beginn auftreten. Signifikant höhere Momente treten nur beim Treppensteigen auf. Wenn man die resultierenden Momente in einzelne räumliche Vektoren aufteilt und sich speziell die Momente anschaut, die senkrecht zum Konus wirken, die biomechanisch Mikrobewegungen und Konus-Korrosion begünstigen, fallen für alle Aktivitäten signifikant unterschiedliche Momente auf.

Diskussion und Schlussfolgerung: Aus den gemessenen in vivo Daten sind höhere Belastungen die auf das Kopf-Konus Interface während des Treppenaufstiegs und -abstiegs wirken zu beobachten. Dies spiegelt sich besonders in den biomechanisch entscheidenden Momenten, die die „taper corrosion“ begünstigen und senkrecht zum Konus wirken während des Aufstehens, Setzens und Treppenabsteigens. Es ist daher empfehlenswert, diese Aktivitäten insbesondere in der frühen postoperativen Phase, nicht übermäßig auszuführen.