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Hüftschäfte - Implantat - Atlas Zementfreie Hüftpfannen

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Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong><br />

Konstruktion und Klassifikation<br />

H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Die Anatomie des proximalen Femurs ist ausgesprochen<br />

variabel (Dorr 1993), sodass kein Femur<br />

dem anderen exakt gleicht. Die Femurosteotomieflächen<br />

zeigen eine große Varianz, konkrete<br />

Muster sind nicht zu erkennen (Jerosch et al. 1999).<br />

Ein regelrechter Canal Flare Index (CFI, Noble et al.<br />

1988) liegt bei der Mehrzahl vor, dennoch müssen<br />

auch abweichende Formen versorgt werden.<br />

Die Lateralisation (Offset) des Femurs bewegt sich<br />

zwischen 20 mm und 65 mm (Noble et al. 1988,<br />

Aldinger 2004) und steht in direktem Zusammenhang<br />

mit dem CCD-Winkel und der Halsachsenlänge.<br />

Diese beiden Größen bestimmen wiederum den Offset,<br />

die Beinlängenveränderung sowie die Lage des<br />

Drehzentrums.<br />

Für die Antetorsion (Abb. 1) des Femurs werden<br />

Winkelunterschiede von 30° und ein CCD-Winkel<br />

(Abb. 2) von 120° bis 130° angegeben (Seki et al.<br />

1998, Kummer et al. 1999, D'Lima et al. 2000, Robinson<br />

et al. 1997, Bader et al. 2002, Jerosch et al.<br />

2002). Am Femur und <strong>Implantat</strong> (Abb. 2, 3) ist der<br />

CCD-Winkel als Centrum/Caput-Collum-Diaphysen-<br />

Winkel definiert.<br />

Am <strong>Implantat</strong> ist die Halsachsenlänge durch die Distanz<br />

zwischen dem zentralen Schnittpunkt (Schnittpunkt<br />

der Halsachse und der Stielachse) und dem<br />

proximalen Halsende (Abb. 3) gegeben. Die Halslänge<br />

reicht vom proximalen zum distalen Halsende.<br />

Die Stielachse entspricht der Diaphysenachse am<br />

Femur.<br />

Der Prothesenhals setzt sich aus Konus und Halsteil<br />

zusammen. Das Vorhandensein dieser veränderlichen<br />

Größen führt zu einer großen Variabilität der<br />

Schenkelhalsgeometrie. Die Probleme bei der<br />

Wiederherstellung der ursprünglichen Verhältnisse<br />

durch <strong>Implantat</strong>e zeigen sich in der Vielzahl von<br />

Hüftschaft-Modellen, aufgeteilt in verschiedene<br />

Größen.<br />

Die Resektionsebene (Abb. 3) ist als historischer<br />

Begriff zu werten, der von den zementierten Kragenprothesen<br />

abgeleitet ist und auch bei zementfreien<br />

Schäften verwendet wird. Voraussetzung für die Verwendung<br />

eines Kragens ist die Übereinstimmung<br />

von anatomischer Resektionsebene und proximaler<br />

Prothesenkonstruktion hinsichtlich Kragenwinkel und<br />

seiner Position.<br />

Bei physiologischer Belastung trifft die Gelenkresultierende<br />

(Bergmann et al. 2004) im Einbeinstand<br />

unter 16° gegen die Senkrechte auf den Hüftkopf.<br />

Danach verläuft der Kraftvektor intraossär. Beim<br />

künstlichen Hüftgelenk werden die Kräfte über den<br />

Kugelkopf auf das <strong>Implantat</strong> übertragen (Abb. 4). Der<br />

Kraftvektor läuft, bedingt durch die schlanke Halsund<br />

Schaftkonstruktion, medial außerhalb der<br />

Prothese und erzeugt somit neben der Axialbelastung<br />

ein Biegemoment (Kippmoment), das durch<br />

radiale Reaktionskräfte des Femurs kompensiert<br />

werden muss. Beim Aufstehen aus dem Sitzen und<br />

beim Treppensteigen wird auf die Prothese ein hohes<br />

Rotationsmoment übertragen, sodass hinsichtlich der<br />

Primärstabilität entsprechende Rotations-(Dreh-),<br />

Radial-(Kipp-) und Axialstabilität gegeben sein<br />

müssen.<br />

Von anterior-posterior betrachtet, entstehen, bedingt<br />

durch einen variablen Offset, unterschiedliche Kippmomente,<br />

aber auch von lateral gesehen, auf Grund<br />

von Veränderungen der Anteversion. Die axialen<br />

Belastungskomponenten pressen den Stiel in den<br />

Femur und erzeugen Kippmomente im proximalen<br />

Prothesenteil. Von Bedeutung ist dabei ein Wechsel<br />

der Stielbelastung. So entstehen im Stehen, insbesondere<br />

im Einbeinstand (Extension), die größten<br />

Kippmomente und axialen Belastungen. Diese<br />

ändern sich, z. B. beim Niedersetzen oder beim Treppensteigen,<br />

in Rotationsmomente. Die auftretenden<br />

Kräfte stehen in engem Zusammenhang mit den<br />

geometrischen Verhältnissen des Schenkelhalses<br />

und damit auch mit der Auslegung des Hüftstiels in<br />

diesem Bereich (Halslänge/CCD-Winkel).<br />

+15°<br />

-15°<br />

AT<br />

Abb. 1 Antetorsionswinkel (AT). Die durchschnittliche<br />

Femurantetorsion liegt bei ca. 12-14°.<br />

3


4 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Abb. 2 Femur (a von vorne, b von lateral, c von medial).<br />

Halsachse<br />

Konus Halsteil<br />

Halslänge (Hals)<br />

proximales Halsende<br />

Halsachsenlänge<br />

Centrum<br />

Caput<br />

Collum<br />

Offset<br />

Lateralisation<br />

CCD-Winkel<br />

Diaphyse<br />

a b c<br />

Keil-/Konus-<br />

Winkel (ap)<br />

Stielachse<br />

Zentraler<br />

Schnittpunkt<br />

distales Halsende<br />

zentrales Stielende<br />

Resektionsebene<br />

Beinlängen-<br />

Veränderung<br />

proximales Stielende<br />

Stiellänge (Stiel)<br />

Keil-/Konus-<br />

Winkel (v. lateral)<br />

distales Stielende<br />

a b c<br />

Abb. 3 <strong>Zementfreie</strong>r Hüftschaft (a von vorne, b von lateral, c von medial).


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 5<br />

R<br />

Fz<br />

a<br />

Fx<br />

R<br />

Fy<br />

Fy<br />

Fz<br />

Radialkraft<br />

Fz<br />

R<br />

Rotationskraft<br />

Axialkraft Radialkraft<br />

Fy<br />

c d e<br />

Fz<br />

Abb. 4 Der Schaft ist analog der Femurachse und Kurvatur in ap von proximal lateral nach distal medial und in der Seitenansicht<br />

von proximal dorsal nach distal ventral geneigt. Diese Position entspricht der im Stand. Daraus ist ersichtlich,<br />

dass neben den beiden Kraftvektoren Fx und Fz auch der Vektor Fy besteht, der in dieser Position ein relativ kleines Torsionsmoment<br />

bezüglich der Stielachse bewirkt. Aus der Axialkraft (Fz) entstehen Kippmomente und, bedingt durch die Keilform,<br />

Radialkräfte nach medial und lateral sowie ventral und dorsal. Fy erzeugt die Rotationskraft, woraus ein Torsionsmoment<br />

entsteht (a).<br />

Abbildung b zeigt die Zerlegung der Resultierenden R in die Vektoren Fz und Fx. Diese beiden Kräfte bewirken Kippmomente<br />

in der Frontalebene. Wenn die Verankerung der Prothese oberhalb der Schnittebene der Resultierenden liegt, ergibt<br />

sich eine Rotation des Kopfes nach medial, wenn unterhalb, dann nach lateral.<br />

Abbildung c entspricht etwa dem Zustand von Abb. a in der Lateralansicht, d. h. im Stand ist die Rotationskraft gering (Fy)<br />

und die Axialkraft Fz groß. Mit zunehmender Flexion (d, e) wird die Rotationskraft größer und die Axialkraft wird geringer.<br />

Bei dieser Betrachtung ist die Richtung der Resultierenden R immer als konstant angenommen.<br />

R<br />

Fy<br />

Fx<br />

b<br />

R<br />

Fz


6 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Die <strong>Implantat</strong>ionstechnik über einen axialen Zugang<br />

ermöglicht das Einbringen von langen und geraden<br />

Stielen, die hohe Kippstabilität in alle Richtungen<br />

aufweisen. Die Kippstabilität hängt direkt mit den<br />

Stiellängen zusammen, wobei lange Stiele sich stabiler<br />

als kurze implantieren lassen.<br />

Der Hüftstiel (Abb. 3), der dem Verankerungsteil der<br />

Prothese entspricht, hat die Aufgabe der Verankerung<br />

und die auftretenden Kräfte weiterzuleiten.<br />

Stielform und Stiellänge sind unterschiedlich und<br />

abhängig vom Verankerungstyp und der Konstruktion.<br />

Die gewünschte Art der Kraftübertragung vom<br />

<strong>Implantat</strong> auf den Knochen bestimmt im Wesentlichen<br />

das Design des Hüftstiels. Dieser sollte so<br />

gestaltet sein, dass die physiologische Krafteinleitung<br />

möglichst nachvollzogen wird und von proximal<br />

nach distal abnimmt. Durch die Resektion des<br />

Schenkelhalses wird die physiologische Krafteinleitung<br />

geändert.<br />

ZEMENTIERTE SCHÄFTE<br />

Voraussetzung für die dauerhafte <strong>Implantat</strong>sstabilität<br />

ist die Fixation von <strong>Implantat</strong>, Zement und Knochen<br />

mit intaktem Interface.<br />

Für die Verankerung ist, geometrisch betrachtet, eine<br />

Stielkrümmung mit konstantem Radius ideal. Die<br />

gebogene Form wirkt insbesonders zum Auffangen<br />

von Rotationskräften, aber auch als axiale Stabilisation.<br />

Dazu dienen ebenso rechteckige oder trapezoide<br />

Querschnittsformen (Abb. 5a, b), wobei diese auch<br />

zur Stabilisierung von Valgus-/Varus-Bewegungen dienen.<br />

Bei der Umsetzung von Lösungen zur Verankerung<br />

wurde eine Vielzahl von Stielbögen und Querschnitten<br />

entwickelt.<br />

Stabilisatoren<br />

Zur Unterstützung der Stabilität werden an den<br />

<strong>Implantat</strong>en zusätzliche Stabilisatoren angebracht.<br />

Ein proximaler Kragen soll ein Nachsinken, aber<br />

auch durch Abdichtung ein Austreten von Zementpartikeln<br />

verhindern. Dadurch wird zudem eine Verbesserung<br />

der Zementkompression erreicht. Ob ein<br />

Nachsinken dadurch effektiv verhindert werden kann,<br />

ist fraglich.<br />

Durch die geänderte Krafteinleitung kommt es postoperativ<br />

zu einer Kalkarresorption, wodurch der Kragen<br />

seine ursprünglich vorgesehene Funktion der<br />

Kraftübertragung verliert (Kale et al. 2000).<br />

a b<br />

c d e<br />

Abb. 5 Rechteckige (a) und trapezoide (b) Querschnittsformen,<br />

Nut (c) und Finnen (Stabilisatoren d, e)<br />

Die Frage, ob eine Prothese einen Kragen haben sollte<br />

oder nicht, kann auch durch die Ergebnisse von<br />

Nationalregistern nicht beantwortet werden (Malchau<br />

et al. 2000).<br />

Zur Varus-, Valgusstabilität werden Längsrillen oder<br />

Längsnuten (Abb. 5c) angebracht. Um eine Schwächung<br />

des Zementbettes zu verhindern, werden sie<br />

in Längsrichtung und verrundet gefertigt.<br />

Die Stabilität der Verankerung wird hinsichtlich der<br />

radialen und axialen Stabilität hauptsächlich durch<br />

die gebogene Schaftform, bezüglich der Zementkompression<br />

durch das von distal nach proximal<br />

zunehmende <strong>Implantat</strong>volumen und hinsichtlich der<br />

Varus-, Valgusstabilität durch den Schaftquerschnitt<br />

bestimmt.<br />

Proximale/laterale Finnen (Abb. 5d, e) unterstützen<br />

die Rotationsstabilität, proximal/horizontal auslaufende<br />

Rippen die axiale Stabilität und die Zementkompression.<br />

Als indirekte Stabilisatoren können die verschiedenen<br />

Stielzentrierungssysteme angesehen werden.<br />

Sie wirken insofern stabilisierend, indem sie eine<br />

relativ konstante Zementmanteldicke bewirken und<br />

damit das ganze Zement-Stiel-System unterstützen.


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 7<br />

Zementiertechnik<br />

Durch die Resektionsebene des Schenkelhalses und<br />

nicht radiäre Stielformen, die beim Raspeln ein zu<br />

großes Schaftlager verursachen, wird ein asymmetrischer<br />

Zementmantel, der 2 - 3 mm nicht unterschreiten<br />

soll, erreicht (Barrack et al. 1992, Ebramzadeh et<br />

al. 1994, Fisher et al. 1997, Breusch et al. 2001).<br />

Bei dünner Ummantelung (Draenert und Draenert<br />

1992) können Lockerungsprobleme (Massoud et al.<br />

1997) und lokale Osteolysen (Schmitz et al. 1994)<br />

entstehen. Dazu kommt, dass der Zement, auf Grund<br />

der spongiösen und kortikalen Knochenqualitäten,<br />

nicht gleichmäßig tief in den umliegenden Knochen<br />

einzudringen vermag. Insbesonders anatomisch<br />

adaptierte Stiele haben die Voraussetzung für einen<br />

gleichmäßigen Zementmantel (Breusch et al. 1998).<br />

Um eine bessere Zementverzahnung zu erreichen,<br />

wurde die Zementiertechnik kontinuierlich verbessert.<br />

Für ein entsprechend ausgesteiftes <strong>Implantat</strong>slager<br />

ist der Erhalt der Spongiosa notwendig. Fehlt<br />

die Spongiosa, wird die Scherbeanspruchung reduziert<br />

(Dohmae et al. 1988) und es kommt zu vermehrter<br />

Lockerung (Beckenbaugh und Ilstrup 1978).<br />

Die Qualität des Interface spielt die entscheidende<br />

Rolle hinsichtlich der Haltbarkeit der Zementfixierung<br />

am Femur (Mulroy et al. 1995, Mulroy und Harris<br />

1997). Trotz verbesserter Technik ist ein frühzeitiges<br />

Versagen möglich (Sporer et al. 1999).<br />

Das ungenügende Eindringen von Zement in die<br />

Spongiosa, die Alterung des Zementes sowie die<br />

Reaktionstemperatur von Zweikomponentensystemen<br />

zeigten sich als Nachteile des Zementes. Ab<br />

einer Reaktionstemperatur von 47°C entsteht bei<br />

Zementmanteldicken von 3 mm ein Einfluss durch<br />

die Wärmeentwicklung. Die Reaktionswärme bedingt,<br />

wie bei der Pfanne, Nebenwirkungen mit Knochennekrosen<br />

(Oates et al. 1995), ohne dass dies<br />

einen Einfluss auf die Langzeitergebnisse haben<br />

Tab. 1 Generationen der Zementiertechnik<br />

1. Generation<br />

Handimpaktiertechnik<br />

2. Generation<br />

Distaler Verschluss des Schaftes mit Zapfen<br />

Spülung<br />

Trocknung<br />

Retrograde Füllung<br />

3. Generation<br />

Druckspülung<br />

Zentrierer<br />

Zementkompression<br />

Reduktion der Zementporosität<br />

muss. Vitales Knochengewebe wird auch nach vielen<br />

Jahren nachgewiesen (Jasty et al. 1990, Oates et al.<br />

1995).<br />

Ein Vergleich zwischen der Vakuummischtechnik und<br />

der herkömmlichen Mischung (Tab. 1) ergab ein<br />

erhöhtes Revisionsrisiko für die ursprünglich angewendeten<br />

Techniken. Durch die Porenreduktion bei<br />

der Vakuummischtechnik (Schelling et al. 2002) kann<br />

eine geringere Revisionsrate erreicht werden (Malchau<br />

et al. 2000).<br />

Material und Oberfläche<br />

Als Material für zementierte Hüftprothesen werden<br />

vorwiegend die CoCrMo-Gusslegierung (ISO 5832-4)<br />

und CoCrMo-Schmiedelegierung (ISO 5832-6) eingesetzt,<br />

weniger Titanlegierungen (Semlitsch 1987,<br />

Sotereanos und Engh 1995, Bensmann 1997).<br />

Polierte <strong>Implantat</strong>soberflächen, mit einer Mittenrauigkeit<br />

(Ra) von


8 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Ergebnisse<br />

Durch die Verwendung moderner Zementiertechniken<br />

wurden die Ergebnisse (Tab. 2) kontinuierlich<br />

verbessert (Poss et al. 1988, Russotti et al. 1988,<br />

Smith 1990, Sullivan et al. 1994, Mulroy et al. 1995,<br />

Britton et al. 1996, Madey et al. 1997, Mulroy und<br />

Harris 1997, Bourne 1998, Joshi et al. 1998, Smith et<br />

al. 1998, Smith et al. 2000, Malchau et al. 2000, Callaghan<br />

et al. 2000, Klapach et al. 2001, Wroblewski<br />

et al. 2002). Zementierte Standardprothesen (Abb. 7 -<br />

10) haben nach 10 Jahren Überlebensraten von 93 -<br />

98 % (Malchau 2000, Ochsner 2002). Unter Berücksichtigung<br />

von Infektion, Luxation etc. reduziert sich<br />

die Überlebensrate um 1 - 2 % (Garellick et al. 2000).<br />

Der Vergleich von erster und zweiter Generation der<br />

Zementiertechnik zeigt auch bei Patienten unter<br />

50 Jahren (Barrack et al. 1992, Ballard et al. 1994)<br />

deutliche Verbesserungen. Die Ergebnisse belegen,<br />

dass mit der Zementiertechnik insbesondere für den<br />

Stiel bessere Resultate erreicht werden (Mulroy und<br />

Harris 1997) als für die Pfanne. Die Zementiertechnik<br />

und nicht der Zement selbst ist der entscheidende<br />

Faktor, um die Lockerungsraten zu verringern.<br />

Berücksichtigt werden muss, dass hinsichtlich des<br />

verwendeten Knochenzementes signifikante Unterschiede<br />

bestehen (Espehaug et al. 2002).<br />

Die Verwendung von hoch- oder normalviskösen<br />

Zementen ist mit einer Senkung des Revisionsrisikos<br />

verbunden (Malchau et al. 2000). Durch die Verbesserung<br />

der Zementiertechnik, mit Abdichtung<br />

des Markraumes, Spülung des Knochenlagers, Entfernung<br />

von Knochendebris, retrograder Füllung,<br />

Zementeinbringung unter Druck sowie distaler und<br />

proximaler Markraumsperre (2. Generation, Tab. 1),<br />

wird eine bessere Füllung der umgebenden Spongiosastruktur<br />

und dadurch eine innere Versiegelung des<br />

Markraumes erreicht (Maistrelli et al. 1995, Majkowski<br />

et al. 1994). Bei manchen <strong>Implantat</strong>en ist jedoch<br />

nur eine geringe Verbesserung zu sehen. Die Erklärung<br />

dafür ist unterschiedlich. Die Charnley Prothese<br />

weist häufig Fehlpositionen mit unzureichender<br />

Zementummantelung (Garellick et al. 1999, Chambers<br />

et al. 2001) auf. Die mit der Lubinus SP Prothese<br />

bereits in der ersten Generation erreichten hohen<br />

Überlebensraten konnten nicht mehr wesentlich verbessert<br />

werden.<br />

<strong>Implantat</strong>e aus Titan-Legierungen zeigen z. T. deutlich<br />

geringere Überlebensraten (Emerson et al. 2002,<br />

Ochsner 2002, Weber et al. 2001) als Prothesen aus<br />

CoCrMo-Legierungen. Die Titanlegierung hat eine<br />

größere Elastizität, die wahrscheinlich zu einer<br />

ungünstigen Ermüdungsbelastung des Zementes<br />

führt (Maurer et al. 2001). Da für zementierte Titanprothesen<br />

aber langfristig auch niedrige Revisionsraten<br />

(2 % - 2,9 %) und Überlebensraten von 95,4 % -<br />

Abb. 6 Epiphysäre Verankerung mit zementierter Kappenprothese<br />

97,5 % angegeben werden (Hinrichs et al. 2001, Eingartner<br />

et al. 2002), kommt dem Design, der Oberfläche<br />

und der Zementiertechnik (Morscher und Wirz<br />

2002) sicherlich eine wesentliche Rolle zu.<br />

Obwohl die ersten zementierten Hüftstiele zum Teil<br />

sehr gute Langzeitresultate aufweisen, zeigte die<br />

Zementiertechnik der 1. Generation teilweise unbefriedigende<br />

Ergebnisse, die durch Alterung mit<br />

Zementzerfall sowie Schlagempfindlichkeit mit<br />

Zementmantelbrüchen bedingt waren.<br />

Späte Knochenreaktionen lassen auf eine Änderung<br />

der Kräfteverteilung schließen. Ursprünglich stark<br />

belastete Zonen sind unterbelastet und bauen sich<br />

ab, überbelastete Zonen zeigen dagegen eine<br />

Kompaktaverbreiterung. Die dadurch entstehenden<br />

Umbauzonen zwischen Knochen und Zement<br />

schwächen diesen und können zu Mantelbrüchen<br />

oder Zementzerrüttung führen. Aber auch die Positionierung<br />

des Schaftes mit Zentrierung, Rotation<br />

und Valgus-/Varus-Position stellt Anforderungen an<br />

die Raumvorstellung. Ebenso wird der zeitliche Aufwand<br />

für die Aufbereitung, Einbringung und Aushärtung<br />

des Zements als Nachteil empfunden. Diese<br />

Umstände führten zur Überlegung, die zementfreie<br />

Verankerungstechnik weiter zu entwickeln.


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 9<br />

a b<br />

Abb. 7 Meta-diaphysäre Verankerung mit gerader Monoblockprothese<br />

mittlerer Länge (Standardschaft) von ap (a)<br />

und lateral (b).<br />

a b<br />

Abb. 9 Meta-diaphysäre Verankerung mit anatomisch<br />

geformter Monoblockprothese mittlerer Länge (Standardschaft)<br />

von ap (a) und lateral (b).<br />

a b<br />

Abb. 8 Meta-diaphysäre Verankerung mit gebogener<br />

Monoblockprothese mittlerer Länge (Standardschaft) von<br />

ap (a) und lateral (b).<br />

a b<br />

Abb. 10 Meta-diaphysäre Verankerung mit anatomisch<br />

geformter Modularprothese mittlerer Länge von ap (a) und<br />

lateral (b).


10 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

a b<br />

Abb. 11 Meta-diaphysäre Verankerung mit anatomisch<br />

geformter Monoblockprothese lang (Langschaft) von ap (a)<br />

und lateral (b).<br />

Abb. 12 Diaphysäre Verankerung mit modularer Prothese<br />

(proximaler Femurteilersatz).


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 11<br />

Tab. 2 Zementierte <strong>Hüftschäfte</strong><br />

Prothesentyp Autor Jahr Nachunter- Alter FU Revisionsrate ÜLR Bemerkungen<br />

suchungen/ (Jahre) (Jahre)<br />

Operationen<br />

Charnley Callaghan 2002 59/62 25 7% 87% 4 aseptische Wechsel<br />

3 (5%) Infektion<br />

5 (8%) Osteolysen<br />

3 % Infektion<br />

48% mechanische Lockerung<br />

Charnley Wroblewski 1999 320 43 22 2,5% 7,5% Gesamt (4,1% Pfanne,<br />

0,3% Femurfraktur, 0,3% Luxationen,<br />

0,3% Infektionen, 0,9% andere)<br />

McKee Jacobsson 1996 107 66 20 11,2% 12 Schaftwechsel<br />

77% 20 Jahre Pfanne und Schaft<br />

2. Generation Zementiertechnik<br />

Stanmore Malchau 2000 1314 20 79%<br />

(1979-1989)<br />

St. Georg MK I Friesecke 2002 891 20 13,3% 91,5% 10 Jahre<br />

71% 20 Jahre<br />

(6,2% Pfanne, 12,2% Pfanne u. Schaft)<br />

Lubinus SP Malchau 2002 4827 17 89,9%<br />

(1979-1989)<br />

Müller GS Malchau 2002 1346 10 97,8%<br />

(1990-2000)<br />

Malchau 2002 1736 19 80,4%<br />

(1979-1989)<br />

Marburg Hinrichs 2003 220/612 58,1 11,4 8,1% 18/220 Wechsel - glatte Oberfläche<br />

343/812 62,6 6 8,7% 30/343 Wechsel - raue Oberfläche<br />

Osteal Nizard 1992 87/187 64,8 10 99,2% Ti 6Al 4V


12 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

ZEMENTFREIE HÜFTSCHÄFTE<br />

Bei Verwendung von zementfreien <strong>Hüftschäfte</strong>n<br />

besteht die Vorstellung, dass das Knochen-<strong>Implantat</strong>-Interface<br />

dauerhafter sei, als dies mit Polymethylmethacrylat<br />

zu erreichen ist. Die ausgezeichneten<br />

Ergebnisse zementierter Femurprothesen stellen die<br />

Anwender von zementfreien Schäften vor die Frage,<br />

ob diese auch mit der biologischen Fixation<br />

(Zweymüller et al. 1988, Sporer und Paprosky 2005)<br />

erreicht werden können. Dabei sind die Kriterien<br />

• Verankerung<br />

• Stabilisatoren<br />

• Material und Oberfläche<br />

von entscheidender Bedeutung.<br />

Die Hauptanforderungen an <strong>Hüftschäfte</strong> sind das<br />

Erreichen einer hohen Primärstabilität (primäre Festigkeit)<br />

zwischen Knochen und <strong>Implantat</strong> und die<br />

Rekonstruktion des anatomischen Drehzentrums.<br />

Verankerung<br />

Das zentrale Problem zementfreier Schäfte stellt die<br />

primär stabile Verankerung dar. Initial wird die Stabilität<br />

durch einen Kraft/Reibschluss (Witzel 1988) mit<br />

einer Druckvorspannung (Pressfit) erreicht. Dazu<br />

werden Techniken wie die der Verkeilung angewandt.<br />

Die Druckvorspannung sollte dabei mindestens so<br />

lange aufrecht erhalten werden, bis die Sekundärstabilität<br />

durch Osseointegration vollzogen ist. Umbaubzw.<br />

Resorptionsvorgänge sowie übermäßige Belastung<br />

können die Entwicklung der Sekundärstabilität<br />

unterbinden, da die Druckvorspannung rasch reduziert<br />

wird.<br />

Für die Kraftübertragung und Stabilität ist es<br />

notwendig, dass sich die Prothese an der Kortikalis<br />

großflächig abstützt. Eine Kraftübertragung im proximalen<br />

Bereich ist nur dann gewährleistet, wenn der<br />

Prothesenstiel distal nicht fixiert und knöchern nicht<br />

eingebaut ist. Die unphysiologische Krafteinleitung<br />

bei distaler Schaftfixierung und Minderbelastung des<br />

proximalen Teiles kann zu Knochenumbau mit proximalem<br />

Knochenverlust und distaler Kompaktaverdichtung<br />

und -verbreiterung (Stress Shielding,<br />

Remodeling) führen.<br />

Formbestimmende Kriterien sind die primäre<br />

Verankerungsart (epi-, meta-, diaphysär) und die<br />

anatomiegerechte Gestaltung der Stiele. <strong>Implantat</strong>e,<br />

die primär metaphysär verankert werden, können<br />

durch Oberflächengestaltung (Korundstrahlung) eine<br />

zusätzlich diaphysäre Sekundärverankerung erhalten.<br />

b<br />

c<br />

a<br />

Abb. 13 Querschnittsformen (a rund, b oval, c hexagonal,<br />

d trapezförmig, e rechteckig).<br />

Durch das Querschnittsdesign im proximalen Bereich<br />

der Prothese kann ein großer Hebelarm erreicht<br />

werden, der das über den Prothesenkopf eingeleitete<br />

Drehmoment kompensiert und als möglichst geringe<br />

Flächenlast in die Kompakta einleitet. Die Querschnittsformen<br />

des Schaftes reichen von rund über<br />

oval bis kantig (Abb. 13) und werden durch die Rotationskräfte<br />

beeinflusst. Entsprechend der anatomischen<br />

Metaphysenform wird mit einem rechteckigen<br />

oder längs-ovalen medio-lateralen Prothesenquerschnitt<br />

ein größerer Hebelarm erreicht (Effenberger et<br />

al. 2001) und dadurch eine bessere Rotationsstabilität<br />

erzielt.<br />

Abb. 14 Epiphysäre Verankerung mit Kappenprothese.<br />

d<br />

e


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 13<br />

Epiphysäre Verankerung<br />

Um die natürlichen Knochenstrukturen nur wenig zu<br />

zerstören und damit eine weitgehend physiologische<br />

postoperative Situation zu erhalten, wurden neue<br />

Konzepte entwickelt, bei denen die Schenkelhalsresektion<br />

als nicht erforderlich angesehen wird (Freeman<br />

1986, Pipino 2000). Bereits frühzeitig kam die<br />

Oberflächenersatzendoprothetik (Schalen-/Kappenprothese,<br />

Abb. 14), die die geringste Resektion<br />

erfordert, zur Anwendung (Wagner 1978). Polyethylenbedingte<br />

Fremdkörpergranulome und Osteolysen<br />

führten zu einem häufigen Versagen.<br />

Dieses Konzept wurde mit neuen acetabulären Komponenten<br />

weiterentwickelt (Mc Minn et al. 2003). Als<br />

Vorteil dieser Verankerung werden die geringe<br />

Knochenresektion, der Erhalt des epi- und metaphysären<br />

Femurs, die Abstützung und proximale<br />

Krafteinleitung über den Schenkelhals und den proximalen<br />

Femur, die physiologische Krafteinleitung in<br />

den Knochen und Vermeidung des Stress-Shielding,<br />

die Wiederherstellung der normalen Biomechanik mit<br />

identer Beinlänge und Propriozeption, ein geringes<br />

Luxationsrisiko und die sichere Revisionsmöglichkeit<br />

im Falle einer Komplikation angesehen (Witzleb et al.<br />

2004, Morrey 2000). Wenige <strong>Implantat</strong>e sind zementfrei<br />

verankerbar.<br />

Metaphysäre Verankerung<br />

Beim metaphysären Verankerungskonzept wird der<br />

erhaltene Schenkelhals zur dynamischen Fixation<br />

genutzt. Dazu wurde die Druckscheibenprothese<br />

(Abb. 15, Huggler und Jacob 1980, Huggler et al.<br />

1993, Buergi et al. 2005), bei der der intramedulläre<br />

Kanal intakt gelassen wird, entwickelt. Dabei soll die<br />

Scheibe die Druckkräfte, die Lasche die lateral auftretenden<br />

Zugkräfte aufnehmen. Die zu große Druck-<br />

Steckkonus<br />

Druckscheibe<br />

mit Körper<br />

Zugschraube<br />

Lasche<br />

Abb. 15 Metaphysäre Verankerung mit Druckscheibenprothese. <br />

scheibe mit einem Anstoßen am Schalenrand bei<br />

kurzem Schenkelhals und ein zu großer Stiel bei<br />

kleinen Femora führten zu Modifikationen (Jerosch et<br />

al. 2000) mit Verbesserung der Rotationsstabilität<br />

und Anpassung an den Schenkelhals.<br />

Schäfte für die metaphysäre Verankerung liegen in<br />

Monoblockform mit kurzer (Kurzschaft, Abb. 16a,<br />

17), mittlerer (Standardschaft, Abb. 16b, d) und<br />

großer Länge (Langschaft, Abb. 16c) vor, sind<br />

Monoblocks (Abb. 16, 17), modular (Abb. 18a, 17)<br />

verfügbar oder werden individuell gefertigt (Custom<br />

made, Abb. 17). Zielsetzung der Schenkelhals- bzw.<br />

Kurzschaftprothesen (Abb. 15, 16a, 17, 18a) ist die<br />

Verankerung in der Spongiosa des proximalen<br />

Femurs. Diese Prothesen zielen auf eine Auflage am<br />

Kalkar mit lateraler Abstützung ab oder sind nach<br />

einer Vielpunktverankerung konzipiert und sollen für<br />

eine verbesserte ossäre Situation bei Wechseloperationen<br />

sorgen, sodass keine Revisionsimplantate<br />

verwendet werden müssen. Voraussetzung für die<br />

Stabilität dieser Prothesen ist die korrekte Position.<br />

Die Indikationen für Kurzschaftprothesen (Morrey et<br />

al. 2000) bestehen bei jungen Patienten mit guter<br />

Knochenqualität, Dysplasiearthrosen, Hüftkopfnekrosen<br />

ohne Schenkelhalsbeteiligung und posttraumatischer<br />

Arthrose ohne Schenkelhalsdeformitäten.<br />

Grenzindikationen liegen bei übergewichtigen<br />

Patienten vor und bei Coxa vara mit Winkeln, die die<br />

<strong>Implantat</strong>ion noch korrekt möglich machen. Als Kontraindikation<br />

ergeben sich schlechte Knochenqualität<br />

durch Osteoporose oder Osteodystrophie. Nicht zu<br />

versorgen sind starke Coxa vara und Schenkelhalsdeformitäten<br />

nach Umstellung und Trauma (Thomas<br />

et al. 2004). Die spannungsoptische Beurteilung<br />

belegt das biomechanische Konzept der dynamischen<br />

Fixation mit Anstieg der Krafteinleitung im<br />

Kalkarbereich und lateraler Kompensation im inneren<br />

Anlagebereich der Femurkortikalis (Koebke et al.<br />

2002). Knochendichtemessungen zeigen eine Verdichtung<br />

im Kalkarbereich. In den dynamisch<br />

beanspruchten Verankerungszonen wird ein starker<br />

Knocheneinwuchs beschrieben. Unterhalb der Prothesenspitze<br />

verhält sich der Knochen normal. Kurzschaftprothesen<br />

haben keine definierbare Stiel- und<br />

Schaftachse, keinen CCD-Winkel, sodass übliche<br />

Geometrieelemente nicht immer zuzuordnen sind.<br />

Für die metaphysäre Verankerung wird bei Monoblockschäften<br />

der Stiel z. T. glatt gefertigt.<br />

Um eine den anatomischen Verhältnissen ideale<br />

Anpassung zu erreichen, wird bei Individualprothesen<br />

(Custom made, Abb. 17) auf Basis einer CT-<br />

Untersuchung eine individuelle Prothese gefertigt<br />

(Starker et al. 2000, Aldinger 2002). Auf der Grundlage<br />

von 3D Daten wird eine für den Knochen und die<br />

Gelenkgeometrie optimale Prothese errechnet und<br />

deren exakte Implantierbarkeit bereits in der Kon-


14 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Kragen<br />

a<br />

a<br />

b<br />

c<br />

Abb. 16 Metaphysäre Verankerung mit Monoblockprothese mit kurzem (a), mittlerem (b, d) und langem Stiel (c) .<br />

a b<br />

Abb. 17 Metaphysäre Verankerung mit Monoblockprothese<br />

in Custom made-Konstruktion von ap (a) und lateral (b).<br />

d<br />

Hülse<br />

a b<br />

Abb. 18 Metaphysäre Verankerung mit modularer Prothese<br />

mit kurzem (a) und mittlerem (b) Stiel.


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 15<br />

struktion berücksichtigt. Individuelle Hüftstiele haben<br />

die Indikation bei Köcher- und Gelenkdeformitäten,<br />

die erst im seitlichen Bild oder im CT erkennbar sind<br />

(Aldinger 2004).<br />

In Erstoperationen finden modulare Systeme (Abb.<br />

18) bei Hüftdysplasien Verwendung, wo konventionelle<br />

Monoblockstiele die gewünschte Anteversion<br />

oder Beinlänge nicht gewährleisten können. Der<br />

Vorteil liegt in der Möglichkeit, zuerst den Stiel stabil<br />

zu verankern und anschließend die Gelenkgeometrie<br />

zu rekonstruieren. Auch die Berücksichtigung der<br />

unterschiedlichen proximalen Femuranatomie mit<br />

trompeten- oder ofenrohrförmiger Gestaltung ist<br />

dadurch möglich (Aldinger 2004).<br />

Meta-diaphysäre Verankerung<br />

Die Entwicklung zementfreier <strong>Hüftschäfte</strong> ab Mitte<br />

der Achtzigerjahre ist durch die Modularität, die große<br />

Anzahl von Stielgrößen mit kontinuierlicher Größenanpassung<br />

sowie die mikro- und makrostrukturierte<br />

Oberfläche gekennzeichnet (2. Generation).<br />

Das Prothesendesign, der Keil- oder Konuswinkel<br />

und die Femuranatomie entscheiden über proximale<br />

oder distale Verankerung. <strong>Implantat</strong>e für eine proximale<br />

Krafteinleitung sind metaphysär voluminös,<br />

haben größere Stielwinkel, bergen aber die Gefahr<br />

der distalen Instabilität (Engh und Hopper 2002). Eine<br />

distale Verankerung bedingt kleine Keil- oder<br />

Konuswinkel eines längeren Verankerungsstiels und<br />

deshalb proximal schlanke <strong>Implantat</strong>e. Gerade und<br />

anatomische Monoblock- und Modularimplantate<br />

(Abb. 19-22) können aber nicht nur bei regelrechter<br />

anatomischer Formgebung, sondern auch nach<br />

Umstellungsoperationen und bei dysplastischen<br />

Hüften eingesetzt werden (Paavilainen et al. 1993,<br />

Perka et al. 2000, Wagner 2002). Für Revisionen<br />

wurde aus dem Standardschaft der Langschaft<br />

entwickelt (Alloclassic Zweymüller SLL, SLR-Plus,<br />

Bicontact Revisionsschaft).<br />

Das Ziel von Monoblockimplantaten (Abb. 20) oder<br />

anatomischen Modularimplantaten ist ein großflächiger<br />

Kontakt von <strong>Implantat</strong> und Stiel. Ausgehend<br />

von der Überlegung, eine gleichmäßige, den anato-<br />

a b a<br />

b<br />

Abb. 19 Meta-diaphysäre Verankerung mit gerader<br />

Monoblockprothese mit mittlerer Länge (Standardschaft)<br />

von ap (a) und medial (b).<br />

Abb. 20 Meta-diaphysäre Verankerung mit anatomischer<br />

Monoblockprothese mit mittlerer Länge (Standardschaft)<br />

von ap (a) und lateral (b).


16 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Abb. 21 Meta-diaphysäre Verankerung mit gerader modularer<br />

Prothese und kurzer (a), mittlerer (b) und langer (c)<br />

Schaftlänge (a Kurzschaft, b Standardschaft, c Langschaft).<br />

a b<br />

a<br />

b<br />

c<br />

Abb. 22 Meta-diaphysäre Verankerung mit anatomischer<br />

Modularprothese mit mittlerer Schaftlänge von ap (a) und<br />

medial (b).<br />

mischen Verhältnissen angepasste, möglichst optimale<br />

Krafteinleitung zu schaffen, ergibt sich eine<br />

rechts - links Variante des Prothesenstiels. Wird ein<br />

absolut anatomischer Sitz angestrebt, so resultiert<br />

eine Custom-made Endoprothese. Aus Gründen der<br />

Implantierbarkeit müssen an die anatomische Form<br />

Zugeständnisse gemacht werden. Dies ist deshalb<br />

notwendig, weil eine anatomisch ideal nachgeformte<br />

individuelle Prothese durch die S-förmigen Krümmungen<br />

und Torquierungen des proximalen Femurs<br />

nicht implantiert werden kann. Versucht man dies<br />

trotzdem, entstehen beim Raspeln Knochenverluste.<br />

Es ist daher nur eine anatomisch adaptierte Form<br />

möglich (Effenberger et al. 2004).<br />

Diaphysäre Verankerung<br />

Mit diaphysär verankerten <strong>Implantat</strong>en können proximale<br />

Knochendefekte überbrückt werden und die<br />

Voraussetzungen für einen Wiederaufbau des proximalen<br />

Femurs geschaffen werden. Die diaphysäre<br />

Verankerung ist indiziert, wenn eine proximale Verankerung<br />

auf Grund von erheblichen Knochenverlusten<br />

nicht möglich ist. Ziel ist die Primärstabilität in der<br />

Diaphyse bei gleichzeitig proximaler Knochenrekonstruktion.<br />

Indikationen für die diaphysäre Verankerung sind<br />

• der Austausch gelockerter Hüftprothesenschäfte<br />

mit ausgedehnter Knochenresorption des proximalen<br />

Femurs und Ausweitung der Markhöhle<br />

bzw. starke Ausdünnung der Kortikalis im proximalen<br />

Femurbereich,<br />

• die Revision gelockerter Schäfte bei peri- bzw.<br />

subprothetischer Fraktur,<br />

• die Rekonstruktion nach Prothesenausbauten,<br />

• die Deformierung des proximalen Femurs durch<br />

Fraktur oder Osteotomien bei Erstoperationen<br />

Monoblockimplantate (Abb. 23) schränken die Variabilität<br />

hinsichtlich Femurquerschnitt, Länge und<br />

physiologischer Belastung ein. Modulare Systeme<br />

(Abb. 24) haben den Vorteil der individuellen Antetorsionseinstellung,<br />

der Berücksichtigung von distalen<br />

und proximalen Femurformen und -durchmessern<br />

und der Behebung von Beinlängendifferenzen. Sie<br />

erlauben mit Durchmessern von 13 - 22 mm die<br />

Anpassung an die Größenverhältnisse im Markraum.<br />

Die Form der Stiele ist zylindrisch, konisch oder keilförmig<br />

(Abb. 25). Um der Elastizität des Knochens zu<br />

entsprechen, wird der Übergang vom relativ steifen<br />

proximalen Stiel zum distalen Stielende durch asymmetrische,<br />

gabelförmige oder kreuzgeschlitzte Varianten<br />

geformt (Abb. 25d). Elastisches Material, die<br />

Konusform sowie geriefte, kanülierte oder geschlitzte<br />

Stiele reduzieren insgesamt die Steifigkeit. Die diaphysären<br />

Prothesenstiele sollten die Option zur<br />

dynamischen oder stabilen Verriegelung (Abb. 24)<br />

bieten.


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 17<br />

Abb. 23 Diaphysäre Verankerung mit gerader Monoblockprothese.<br />

Bei einem modularen proximalen Femurteilersatz<br />

(Abb. 26) können proximale femorale Knochendefekte<br />

über eine Länge von ca. 40-130 mm kompensiert<br />

werden. Der jeweilige Stielquerschnitt sollte umso<br />

stärker sein, je länger die Prothese ist.<br />

Spezielle Indikationen machen einen kompletten<br />

Femurersatz (Abb. 27) erforderlich.<br />

Variable Antetorsionseinstellung<br />

Finne<br />

Bohrungen zur<br />

Trochanterfixation<br />

Zwischenstück<br />

Bohrungen zur<br />

distalen Verriegelung<br />

Abb. 24 Diaphysäre Verankerung mit gerader (a) und anatomischer<br />

(b) Modularprothese. Distaler Prothesenteil in<br />

seitlicher Ansicht.<br />

Modulare Prothesensysteme sollten ein anatomisches<br />

Design mit Berücksichtigung der Femurantekurvation<br />

ab einer Länge von ca. 20 cm haben.<br />

Eine 3° Abwinkelung bzw. Krümmung im Schaft<br />

(Abb. 24) erlaubt beim Implantieren eine annähernde<br />

Ausrichtung entsprechend der anatomischen Form.<br />

Modulare Elemente können über ein Konusstecksystem<br />

oder Zahnringe verbunden werden. Verzahnun-


18 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

a b c d<br />

Abb. 25 Diaphysäre Verankerung - modulare Stiele. Querschnittsformen: a konisch, b zylindrisch, c beidseitig keilförmig,<br />

d konisch, distal geschlitzt.<br />

gen oder rotationsichere konische Verbindungen<br />

gewährleisten zusammen mit Befestigungsschrauben<br />

die sichere Verbindung der modularen Schaftkomponenten.<br />

Mit Hilfe von proximalen Zwischenstücken<br />

(Verlängerungshülsen, Abb. 24) kann die<br />

Beinlänge korrigiert werden. Mittelstücke bzw. Verlängerungshülsen<br />

erleichtern auch das Auffüllen des<br />

proximalen Femurdefektes. Dazu muss der diaphysäre<br />

Stiel in der Position nicht verändert werden.<br />

Die Schaftkomponenten werden im proximalen<br />

Femur zusammengesetzt. Das Verspannen der<br />

einzelnen Komponenten durch eine definierte Axialkraft<br />

muss in situ möglich sein. Kurze metaphysäre<br />

Segmente werden bei noch erhaltenem metaphysärem<br />

Knochen verwendet. Lange Segmente<br />

kommen bei großen proximalen Defekten bzw. zur<br />

Längenkorrektur zum Einsatz.<br />

Einige Prothesen haben einen Kragen (Abb. 15, 16)<br />

zur zusätzlichen proximalen Krafteinleitung. Der Kra-<br />

gen ist nur wirksam, wenn er am coxalen Femurende<br />

aufliegt und sich keine distale Verankerung ausbildet.<br />

Er kann dann jedoch die Stabilisierung im Schaft verringern.<br />

Die Trochanterrefixation ist durch modulare aufsteckbare<br />

oder anschraubbare Elemente (Abb. 24)<br />

möglich. Um den unterschiedlichen anatomischen<br />

Verhältnissen zu entsprechen, weisen Monoblockimplantate<br />

und proximale Komponenten Inklinationswinkel<br />

von ca. 125° bzw. 145° auf.<br />

Der Wechsel oder Ausbau einer Prothese ohne<br />

wesentliche Knochendefekte bzw. Femurspaltung ist<br />

nur bei kurzem und distal nicht integriertem Stiel<br />

möglich. Bei <strong>Implantat</strong>en müssen für die Revisionsmöglichkeit<br />

zugängliche Bohrungen oder Gewinde<br />

(Abb. 16) für Ausziehvorrichtungen vorhanden sein<br />

und die Vermeidung von Hinterschneidungen konstruktiv<br />

berücksichtigt werden.


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 19<br />

Abb. 26 Diaphysäre Verankerung mit proximalem Femurteilersatz.<br />

Eine Einstellung der Länge, von Varus oder Valgus,<br />

Ante- oder Retroversion bzw. des Offset wird mit<br />

modularen Halsteilen (Abb. 28) erreicht. Mit der Verwendung<br />

dieser Teile können eine gelenkunabhängige<br />

Stielposition und eine anatomiegerechte<br />

Gelenkgeometrie erreicht werden, sodass die Luxationshäufigkeit<br />

verringert wird.<br />

Zu Beginn der Entwicklung (1. Generation) waren die<br />

Stiele zusammen mit dem Kugelkopf aus einem<br />

Stück gefertigt. Diese <strong>Implantat</strong>e bedingten umfangreiche,<br />

größenbezogene Sortimente, da der Kugelkopfdurchmesser<br />

und die Halslänge des Stiels variabel<br />

waren. Dieses Handicap führte zur Einführung<br />

des modularen Halsteils zwischen Kugelkopf und<br />

Stiel und dadurch zur Modularität der Hüftstielsys-<br />

Abb. 27 Kompletter Femurersatz.<br />

teme. Durch die modulare Steckverbindung zwischen<br />

Kopf und Stiel sind die Verwendung unterschiedlicher<br />

Gleitpaarungen und eine variable Halslängeneinstellung<br />

und Positionierung möglich geworden.<br />

Für diese Konstruktion sind metaphysär<br />

breite Konstruktionen erforderlich. Doppelkeilförmige<br />

<strong>Implantat</strong>e eignen sich dazu nicht.<br />

Um eine Verbesserung des Bewegungsumfanges zu<br />

erreichen, wird die Halsform anstelle in Vollprofilform<br />

nunmehr tailliert gefertigt (Abb. 28d).<br />

Der Konus (Abb. 3, 26) hat, bedingt durch die Festigkeitsanforderungen<br />

an die Keramik-Kugelköpfe,<br />

beinahe einen einheitlichen Standard bezüglich<br />

Länge und Durchmesser erreicht. Der Konus 12/14


20 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

a c<br />

b d<br />

Abb. 28 Halsteil (a variable Halslänge, Varus-, Valgusposition, b, c Ante-, Retroversion, d taillierter Hals).<br />

hat sich gegenüber dem Konus 14/16 mit zu geringer<br />

Wandstärke bei 28 mm Keramikkugelköpfen in<br />

Europa durchgesetzt. Ebenso standardisiert ist die<br />

Steckkonusoberfläche, die mit zirkulären Rillen<br />

versehen ist (Willmann 1993). Die Konuslänge sollte<br />

hinsichtlich ROM nicht die Kugelkopfoberfläche<br />

überragen, um den Vorteil der Halstaillierung nicht<br />

aufzuheben. Die Korrektur der Anteversion ist in<br />

Abhängigkeit von der Konstruktionstechnik stufenlos<br />

oder in 5° bzw. 10° Schritten möglich (Abb. 24).<br />

Die Halsachsenlänge (Abb. 3, 29, 30) ist bezüglich<br />

ROM und dadurch zwangsläufig auch für das<br />

Impingement eine wichtige Größe. Damit der Bewegungsumfang<br />

voll zum Tragen kommt, muss die Halslänge<br />

mindestens so groß sein, dass zwischen<br />

Pfanne und Trochanterspitze, aber auch zwischen<br />

den <strong>Implantat</strong>en (Kragen und Pfannenschale bzw.<br />

Einsatz) kein Impingement möglich ist. Eine darüber<br />

hinaus reichende Halslänge verbessert aber den<br />

Bewegungsumfang nicht. Um eine Beinverlängerung<br />

zu vermeiden, werden die Halslängen meistens kürzer<br />

konstruiert als anatomisch vorgegeben. Die<br />

fehlende Länge kann durch die verschiedenen Halslängen<br />

der Kugelköpfe korrigiert werden. Bei zu lang<br />

konstruierten Halslängen können kurze anatomische<br />

Verhältnisse nicht mehr kompensiert werden.<br />

Modulare Stiele und Konen optimieren die Variabilität<br />

vorhandener Stiele bei der <strong>Implantat</strong>ion. Dabei<br />

kann der epi-metaphysäre Teil hinsichtlich Inklination,<br />

Ante- und Retrotorsion, Hals- und Schaftlänge<br />

an die anatomischen Verhältnisse angepasst werden.<br />

Dem Vorteil der Modularität können Probleme der<br />

mechanischen Festigkeit und Korrosion gegenüberstehen.<br />

Überlange Kugelköpfe (XL,XXL,XXXL) mit eigenen<br />

Halsansätzen und deshalb großen Halsdurchmessern<br />

schränken das Bewegungsmaß durch eine<br />

schlechte Kopf/Hals-Durchmesserrelation ein. Eine<br />

zunehmende Kopf/Hals-Durchmesserrelation (Chan-


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 21<br />

dler et al. 1982) verbessert den Bewegungsumfang<br />

und vermindert die Gefahr eines Impingement. Die<br />

Kopf/Hals-Durchmesserrelation sollte zumindest 2:1<br />

(z. B. 28/14) betragen. 22 mm Kugelköpfe bedingen<br />

somit einen 10/11er Konus.<br />

Stabilisatoren<br />

In Erkenntnis der Bedeutung der Primärstabilität der<br />

Hüftstiele entwickelten sich laufend neue Konstruktionen<br />

als Unterstützung der bereits bekannten und<br />

angewandten Techniken.<br />

Zur Ableitung der axialen Kräfte und aus Gründen<br />

der Rotationsstabilität werden Stiele mit Längsrippen<br />

(Abb. 16d, 23) versehen. Diese werden meist<br />

nicht vorgeraspelt, verdichten die Spongiosa, verbessern<br />

die proximale Krafteinleitung und dienen<br />

auch zur Verbesserung der Kippstabilität. Die sternförmige<br />

Anordnung dieser Schaftrippen und die<br />

konusförmige Gestalt der Verankerungsstiele sollen<br />

eine sichere rotationsstabile und axiale Verankerung<br />

gewährleisten. Die Finne (Abb. 24) entspricht einer<br />

lateralen Rippe und führt zu einer Rotationssicherung.<br />

Alle diese Maßnahmen sind zusätzliche Stabilisatoren<br />

zur Optimierung der primären Stabilität.<br />

Die Rotationsstabilität wird bei der epiphysären Verankerung<br />

durch die Oberflächengestaltung der Kappeninnenfläche,<br />

ggf. durch zusätzlich Rippen oder<br />

Finnen, bei der metaphysären Verankerung durch<br />

den erhaltenen Schenkelhals und den Prothesenquerschitt,<br />

bei der diaphysären Verankerung durch<br />

den Prothesenquerschnitt (rechteckig, quadratisch),<br />

die Oberflächenrauigkeit (korundgestrahlt, porouscoated)<br />

und die Stabilisatoren erreicht. Die axiale<br />

Stabilität ist bei der epiphysären Verankerung durch<br />

den großflächigen Kontakt zur Femurkopfoberfläche<br />

und einen zentralen Führungszapfen gegeben. Bei<br />

der metaphysären Verankerung wird die axiale Stabilität<br />

durch die Abstützung am Schenkelhals und bei<br />

der diaphysären Verankerung durch die Konus- bzw.<br />

Keilform des Stiels bzw. der Stabilisatoren unterstützt.<br />

Material und Oberflächen<br />

Als Material für den zementfreien Stiel haben sich die<br />

beiden Titan-Schmiedelegierungen Ti 6Al 4V (ISO<br />

5832-3) und Ti 6Al 7Nb (ISO 5832-11) durchgesetzt,<br />

einige Prothesen werden auch aus Cobalt-Chrom<br />

gefertigt (Semlitsch 1987, Sotereanos et al. 1995,<br />

Bensmann 1997). Die strukturierte Oberfläche der<br />

Titanlegierungen soll die Osseointegration bzw. die<br />

nach proximal gerichtete Regeneration des Femurs<br />

stimulieren.<br />

Da die primäre Stabilität der zementfreien Stiele<br />

durch einen Kraft-/Reibschluss erzeugt wird, ist auch<br />

die Rauheit der Oberfläche des Schaftes wichtig. Die<br />

aufzubringende Einschlagkraft zur Überwindung der<br />

Gleitreibung hängt direkt davon ab. Ebenso die<br />

Haftreibung, die es beim Ausschlagen des Schaftes<br />

zu überwinden gilt. Distal verankerte Stiele mit direktem<br />

kortikalem Kontakt haben eine korundgestrahlte<br />

Oberfläche oder weisen eine porous-coated Oberfläche<br />

auf. Für den proximalen Teil das Stiels werden<br />

auch rauere Beschichtungen, teilweise mit bioaktiven<br />

Materialien, verwendet.<br />

Die Rauheit der Oberfläche ist insbesondere für die<br />

sekundäre Stabilisierung durch die Osseointegration<br />

mit direktem Zellverbund zur <strong>Implantat</strong>soberfläche<br />

von Bedeutung. Viele Oberflächen sind korundgestrahlt<br />

(Schuh et al. 2004) und haben eine Mittenrauigkeit<br />

(Ra) von 4 - 8 µm. Eine rauere Oberfläche<br />

wird durch die Titanplasmaspray-Beschichtung,<br />

Titannetze, Titankugeln oder Trabekelstrukturen erreicht.<br />

<strong>Implantat</strong>e mit makrostrukturierter Oberfläche<br />

wurden bereits frühzeitig (Lord) verwendet, die<br />

unzureichenden Resultate der gleichzeitig verwendeten<br />

Schraubpfannen sowie <strong>Implantat</strong>brüche haben<br />

die Ergebnisse jedoch entscheidend beeinträchtigt<br />

(Malchau et al. 1996, Grant et al. 2004).<br />

Die Verwendung der geeigneten <strong>Implantat</strong>e und die<br />

Umsetzung der geplanten Revisions- bzw. Rekonstruktionstechnik<br />

sind von der vorhandenen anatomischen<br />

Situation bzw. den vorliegenden Defekten<br />

(Paprosky 1992, D’Antonio 1993, Löhr et. al. 2001,<br />

Elke 2003) abhängig. Ziel der Rekonstruktion ist die<br />

Wiederherstellung anatomischer Verhältnisse mit<br />

Erhalt der vorhandenen Knochensubstanz, von<br />

Sehnenansätzen sowie der Gefäß-Nervenschonung,<br />

sodass ein Wiederaufbau und der Funktionserhalt<br />

möglich werden.<br />

Bewegungsumfang<br />

Junge und aktive Patienten fordern eine große<br />

Beweglichkeit des Hüftgelenkes. Der Bewegungsumfang<br />

lässt sich durch die Wahl eines größeren<br />

Kugelkopfes, eines schlanken (taillierten) Halsdurchmessers,<br />

eine Pfanne, die den Kopf weniger als<br />

180° umfasst, und die Modifikation des Einsatzes<br />

(Einlauffacette) verbessern. Große Kugelköpfe (>32<br />

mm) haben ein größeres Range of Motion (ROM) und<br />

dadurch ein geringeres Impingementrisiko (Scifert et<br />

al. 1998, Kelly et al. 1998, Burroughs et al. 2005).<br />

Durch die im Vergleich mit dem 28 mm Kugelkopf<br />

tiefere Position in der Pfanne wird die Luxationsgefahr<br />

vermindert. Berücksichtigt muss dabei werden,<br />

dass dadurch die Dicke des Polyethyleneinsatzes<br />

reduziert wird. Für Keramikkugelköpfe sind zur Vermeidung<br />

eines Impingement und von Randabplatzern<br />

32 mm Kugelköpfe gegenüber 28 mm<br />

vorteilhafter. Mit einem großen Kopf kann bei korrekter<br />

Pfannen- und Stielposition ein optimales Bewegungsausmaß<br />

erreicht werden.


22 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Ergebnisse<br />

Collum - Achse<br />

115°<br />

90°<br />

125°<br />

135°<br />

145°<br />

155°<br />

α + 90° = CCD-Winkel<br />

a = Beinlängenveränderung<br />

b = Offset<br />

c = Halsachsenlänge<br />

a<br />

z<br />

= (Bein) Verlängerungszunahme<br />

b<br />

z<br />

= Offsetzunahme<br />

c<br />

z<br />

= Halslängezunahme<br />

Die von den Erstautoren der metaphysären Prothesen<br />

(Abb. 15 - 18) angeführten mittelfristigen Ergebnisse<br />

sind vielversprechend, wenngleich prothesenspezifische<br />

Komplikationen (Femurhalsfrakturen, Nachsinken)<br />

beschrieben werden (Tab. 3). Für gerade<br />

(Abb. 19) und anatomische (Abb. 20) meta-diaphysäre<br />

Monoblockstiele, die sich in Material, Form<br />

und Oberfläche langfristig bewährt haben und zuletzt<br />

weitgehend unverändert geblieben sind, liegen<br />

Ergebnisse (Tab. 4) vor, die die Voraussetzungen<br />

haben, die Langzeitergebnisse der zementierten Hüftendoprothetik<br />

zumindest zu erreichen. Mehrere<br />

zementfreie Standardschäfte mit unterschiedlichem<br />

b z<br />

c z<br />

a<br />

a z<br />

b<br />

c<br />

α<br />

180°<br />

Schnittpunkt<br />

(Zentrum des Schaftes)<br />

Abb. 29 Bei einem CCD-Winkel, der aus einem rechten Winkel (90°) zwischen der vertikalen Diaphysenachse und einer<br />

Horizontalen durch das Schaftzentrum sowie einem Restwinkel (α) zwischen dieser Horizontalen und der Halsachse<br />

besteht, sind der Offset (b) und die Verlängerung (a) bei einem CCD-Winkel von 135° gleich groß (α=45°). Wird α kleiner als<br />

45°, verringert sich die Veränderung und der Offset vergrößert sich. Wird α größer als 45°, sind die Verhältnisse umgekehrt<br />

proportional. Wird die Halsachsenlänge um cz vergrößert, so folgen die Offsetzunahme bz und Beinveränderung az den<br />

gleichen Gesetzen. Die drei Größen Halsachsenlänge c, Offset b und die Veränderung a bilden ein rechtwinkeliges Dreieck<br />

mit dem Rest-Winkel α. Da alle Größen variabel sind, ergibt sich ein Vielzahl an Lösungen und Konstruktionen.<br />

Diaphysen - Achse<br />

Material und Design, verschiedenen Oberflächen und<br />

Verankerungstechniken erfüllen diese Forderung<br />

bereits langfristig. Die Ergebnisse der bei Revisionen<br />

eingesetzten langstieligen Monoblockschäfte erreichen<br />

in Abhängigkeit vom Defekttyp nahezu die<br />

von Erstoperationen (Tab. 5).<br />

Komplikationen<br />

Die in verringertem Maße zur Verfügung stehenden<br />

finanziellen Ressourcen forcieren neue Operationstechniken<br />

und <strong>Implantat</strong>entwicklungen. Ob die<br />

klinisch-radiologischen Ergebnisse der bisher mit<br />

Standardzugängen und -techniken implantierten<br />

Schäfte erreicht werden, bleibt abzuwarten. Ins-


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 23<br />

Collum - Achse<br />

c z<br />

b<br />

z<br />

a<br />

z<br />

c z<br />

CCD = 125°<br />

b z<br />

Abb. 30 Bei einem CCD-Winkel von 135° (α=45°) und einer Halsachsenverlängerung von 4 mm ergeben sich eine Offsetzunahme<br />

und eine Verlängerung von ca. 2,83 mm (b). 4 mm Halsverlängerung entsprechen einem Kugelkopfwechsel von<br />

z. B. 32 M auf 32 L.<br />

Bei einem CCD-Winkel von 125° ergeben sich eine Offsetzunahme von 3,28 mm und eine Verlängerung von 2,29 mm (a).<br />

Bei einem CCD Winkel von 145° ist es umgekehrt, d. h. die Offsetzunahme ist 2,29 mm, die Verlängerung 3,28 mm (c).<br />

besondere bei Anwendung neuer Operationstechniken<br />

(MIS, vordere und mediale Zugänge) sind<br />

außer den bei den bisher verwendeten Techniken<br />

aufgetretenen Gefäß- und Nervenverletzungen, Luxationen,<br />

Thrombosen und Ossifikationen (Ochsner<br />

2002, Perka et al. 2004) vermehrt Fehlpositionen und<br />

Luxationen beschrieben worden (Archibeck et al.<br />

2004, Woolson et al. 2004, Wohlrab et al. 2004).<br />

Zudem kann der Schenkelhalszugang für Kurzstielprothesen<br />

zu Komplikationen führen. Bei zu varischer<br />

Position treten Schaftperforationen auf (Hube<br />

et al. 2004). Kleine Hautinzisionen und Zugänge mit<br />

unzureichender Sicht können unerwünschte Ergebnisse<br />

hinsichtlich der Schaftposition ergeben. Bei<br />

Wechseloperationen ist zudem die Komplikationsrate<br />

höher (Morrey 2004). <strong>Implantat</strong>e mit großflächigen<br />

Beschichtungen, Makrostrukturen und Rippen<br />

können einen größeren Defekt verursachen.<br />

Ein persistierender Hüftschmerz nach einer Totalendoprothese<br />

ist ein unbefriedigendes Ergebnis. Die<br />

häufigsten Ursachen für intraartikuläre Schmerzen<br />

einer stabilen Hüfte sind Impingement, Abrieb und<br />

c<br />

b<br />

35°<br />

90°<br />

Diaphysen - Achse<br />

Collum - Achse<br />

a z<br />

a<br />

CCD = 135° (45° + 90°)<br />

c z<br />

b<br />

z<br />

a<br />

z<br />

CCD = 135°<br />

c z<br />

b z<br />

c<br />

b<br />

45°<br />

90°<br />

Diaphysen - Achse<br />

= 4 mm 8 mm 12 mm<br />

= 2,83 mm 5,66 mm 8,48 mm<br />

= 2,83 mm 5,66 mm 8,48 mm<br />

a<br />

a z<br />

Collum - Achse<br />

a b c<br />

CCD = 125° (35° + 90°)<br />

= 4 mm 8 mm 12 mm<br />

= 3,28 mm 6,55 mm 9,83 mm<br />

= 2,29 mm 4,59 mm 6,89 mm<br />

CCD = 145° (55° + 90°)<br />

c z<br />

b<br />

z<br />

a<br />

z<br />

CCD = 145°<br />

= 4 mm 8 mm 12 mm<br />

= 2,29 mm 4,59 mm 6,89 mm<br />

= 3,28 mm 6,35 mm 9,83 mm<br />

Infektion (Knahr et al. 2001). Bei einer unzureichenden<br />

<strong>Implantat</strong>position muss mit einem Impingement<br />

gerechnet werden. Dabei kann der Kopf aus der<br />

Pfanne gehebelt werden und Subluxationen bzw.<br />

Luxationen verursachen, wodurch ein sofortiger<br />

(Keramik) oder rezidivierender Materialschaden<br />

(Polyethylen, Metall) mit vermehrtem Abrieb verursacht<br />

wird. Insbesondere bei Keramik ist auf Grund<br />

der Werkstoffeigenschaften ein Impingement zu verhindern.<br />

Zur Vermeidung des dorsalen Impingement<br />

wird die Antetorsion zum Teil konstruktiv berücksichtigt<br />

(Abb. 20b, 22b) oder kann intraoperativ<br />

eingestellt werden (z. B. modularer Konus, Schwenkhülse).<br />

Ein bone-bone Impingement (Bartz et al.<br />

2000) wird durch das Anschlagen des Trochanter<br />

major am Becken verursacht.<br />

Abrieb und Osteolysen sind zum Hauptproblem der<br />

zementfreien Endoprothetik geworden. Eine unvollständige<br />

zirkuläre Beschichtung bietet keine ausreichende<br />

Abdichtung des intramedullären Kanals zum<br />

Gelenk. Bei diesen Stielen zeigt sich Polyethylenabrieb<br />

bis an die Schaftspitze. Vollständig<br />

c z<br />

b z<br />

b<br />

c<br />

55°<br />

90°<br />

Diaphysen - Achse<br />

a<br />

a z


24 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

a<br />

c e<br />

b<br />

d<br />

Abb. 31 Stabilisatoren. a ventrale, dorsale, laterale, b laterale, c, d sternförmige Längsrippen, e Sleeve.<br />

osseointegrierte Stiele bilden dagegen eine Barriere<br />

gegen Abriebpartikel (Effenberger und Imhof 2003).<br />

Da für die zementfreie Fixation die Struktur der<br />

<strong>Implantat</strong>soberfläche für das An- bzw. Einwachsen<br />

von wesentlicher Bedeutung ist, werden <strong>Implantat</strong>e<br />

mit strukturierter Oberfläche verwendet. Dabei muss<br />

das Porous-coating in ausreichendem Maße und vor<br />

allem an Stellen mit kortikalem Kontakt bei gleichzeitig<br />

entsprechender Festigkeit von Material und<br />

Knochen vorhanden sein. Hohe Lockerungsraten in<br />

proximal nur partiell beschichteten porous-coated<br />

Stielen (Clohisy et al. 1999, Thanner et al. 1999) stehen<br />

minimalen Lockerungsraten bei vollständigem<br />

Porous-coating gegenüber (McAuley et al. 1998,<br />

Engh und Hopper 2002).<br />

Oberschenkelschmerzen (Campbell et al. 1992, Ali<br />

et al. 2002, Barrack et al. 1992, Kim et al. 2002) hängen<br />

mit der Art bzw. Qualität des zementfrei fixierten<br />

Stiels zusammen und sind oftmals Ausdruck der<br />

Instabilität (Campbell et al. 1992). Kleine proximale<br />

Fiber mesh Flächen sind für eine ausreichende<br />

Osseointegration und Stabilität zu gering, sodass es<br />

zu Schmerzen kommt (Kim et al. 1992). Bei Schaftlockerungen<br />

finden sich vermehrt Oberschenkelschmerzen,<br />

die nach Revision der gelockerten<br />

Schäfte verschwinden (Engh et al. 1997). Diese<br />

Schmerzen zeigen sich ebenso bei nur proximal<br />

beschichteten Stielen (Heekin et al. 1993) sowie bei<br />

großen (Lavernia et al. 2004) und steifen Stielen<br />

(Engh und Bobyn 1988). Vor allem bei großen Stielen<br />

und Durchmessern (Engh und Bobyn 1988) kommt<br />

es zu einem erheblichen Knochenabbau (Heekin et<br />

al. 1993, Kim und Kim 1992). Zu einer deutlichen<br />

Reduktion der Schaftschmerzen kam es durch<br />

Verbesserung der anatomischen Formgebung,<br />

größere Beschichtungsflächen und mehr Schaftgrößen<br />

(Engh et al. 1997). Oberschenkelschmerzen<br />

treten aber auch vermehrt bei ausgeprägtem<br />

Remodeling auf. Die bei der zementfreien Implanta-<br />

tion oftmals als unerwünschte Knochenreaktion<br />

beschriebenen Kompaktaverbreiterungen müssen<br />

jedoch keineswegs mit der klinischen Symptomatik<br />

korrelieren (Effenberger et al. 2004). Weitere Ursachen<br />

eines Oberschenkelschmerzes sind Muskelhernien<br />

(Higgs et al. 1995) und Stressfrakturen (Gill et<br />

al. 1999, Lotke et al. 1986).<br />

Periartikuläre Ursachen für Hüftschmerzen können<br />

stress- oder osteolytisch bedingte Beckenfrakturen<br />

mit Schmerzausstrahlung in den Leisten- und<br />

Adduktorenbereich, heterotope Ossifikationen, Z. n.<br />

Trochanterosteotomien, Bursitiden, Muskel- und<br />

Sehnenimpingement, Tumore, Nervenkompressionssymptome,<br />

muskuläre Dysbalance, Offsetdifferenzen,<br />

Impingement der Weichteile und arterielle Verschlüsse<br />

im Becken- oder Oberschenkelbereich sein<br />

(Knahr 2001, Effenberger und Imhof 2003).<br />

Schmerzfreiheit, Bewegungsumfang und Überlebensraten<br />

sind wesentliche Kriterien für den Erfolg<br />

zementfreier Endoprothesen. Die Forderung nach<br />

Funktionsverbesserung, Schmerzfreiheit und Langzeitstabilität<br />

stellen Ansprüche an das <strong>Implantat</strong> und<br />

an die Operationstechnik. Viele Prothesen werden<br />

eingesetzt, ohne dass es dazu entsprechende Untersuchungen<br />

und Ergebnisse gibt. Finite Elemente<br />

Analysen, sorgfältige vorklinische Studien mit Migrationsanalysen<br />

und die stufenweise Einführung sind<br />

notwendig, um unerwartete Nebenwirkungen zu<br />

erkennen und das Risiko für Patienten zu minimieren.<br />

Das Ziel von Neuentwicklungen muss es sein, den<br />

Abrieb zu minimieren und die Stabilität der <strong>Implantat</strong>e<br />

und der Einsätze zu optimieren. Neuentwicklungen<br />

müssen zumindest die gleichen Ergebnisse wie<br />

die bisher erfolgreich verwendeten Standardimplantate<br />

erbringen. Die Modifikation der Zugänge, eine<br />

geringe Knochenresektion sowie eine biologische<br />

Fixation und die Abriebminimierung sind dazu<br />

Voraussetzung.


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 25<br />

Tab. 3 <strong>Zementfreie</strong> <strong>Hüftschäfte</strong><br />

Prothesentyp Autor Jahr Nachunter- Alter Erstop./ FU Revisions- ÜLR Bemerkungen<br />

suchungen/ (Jahre) Wechsel (Jahre) rate<br />

Operationen<br />

Metaphysäre Verankerung<br />

Druckscheibe Buergi 2005 102/102 54 E 4,8 3,9% 98% 6 Jahre<br />

4 Revisionen (2 Infektionen, 2 Lockerungen)<br />

Biodynamic Pipino 2000 44/56 62,5 E 13-17 Keine Lockerung<br />

Mayo Morrey 2000 159/162 50,8 E 6,2 98,2% 10 Jahre<br />

3 Wechsel wegen Nachsinkens<br />

9 Wechsel wegen Osteolyse<br />

5% Nachsinken < 2mm, 7% > 2mm<br />

CUT Thomas 2004 133/136 52w E 3,5 2,9% 97% 4 Wechsel (Lockerung)<br />

57m<br />

CLS Grappiolo 2002 300 58 E 12,6 7% 95% 10 Jahre<br />

90% 14 Jahre<br />

2 aseptische, 5 septische Wechsel<br />

12 Osteolysen<br />

Aldinger 2003 262/354 57 E 12 7% 92% 25 Stielwechsel<br />

95% 13 Jahre - aseptischer Wechsel<br />

Harris Galante Clohisy 1999 77/88 54 E 10,7 19% 82% 15 Wechsel<br />

52% Osteolysen<br />

Bicontact Eingartner 2003 221/250 58,2 E 8,9 3,1% 97,1% 11 Jahre<br />

7 Stielwechsel (2 Infektionen,1 Wechsel<br />

zusammen mit Pfannenwechsel)<br />

1 aseptische Lockerung<br />

1 Luxation<br />

2 nachgesunkene <strong>Implantat</strong>e<br />

Volkmann 2003 109/109 68 W 5,2 12,8% 85,3% 14 Revisionen


26 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

Tab. 4 <strong>Zementfreie</strong> <strong>Hüftschäfte</strong><br />

Prothesentyp Autor Jahr Nachunter- Alter Erstop./ FU Revisions- ÜLR Bemerkungen<br />

suchungen/ (Jahre) Wechsel (Jahre) rate<br />

Operationen<br />

Meta-diaphysäre Verankerung<br />

Lord Grant 2004 70/116 62 E 17,5 2,8% 98% 1 Wechsel<br />

(1 Lockerung, 1 Stielfraktur)<br />

1 Schaft radiologisch locker<br />

AML Engh 2002 2854 61,1 E 15 1,1% > 95% Extensively coated stems<br />

460 54 15 2,8% > 95% Proximally coated stems<br />

Della Valle 2002 348/372 45-65 E 14,2 0,6% 99,4% 2 Revisionen, 95% Osseointegration<br />

Trilock Teloken 2002 49/67 50,4 E 15 14% 7 Stielwechsel bei Pfannenwechsel<br />

2 Stiele locker<br />

2% Oberschenkelschmerzen<br />

Mallory-Head Mallory 2001 120/120 49,3 E 12,2 2,5% 97,5% 3 Revisonen<br />

3,4% Oberschenkelschmerzen<br />

Taperlock McLaughlin 2000 100/108 37 E 10,2 2% 98% Wechsel wegen Beinlängendifferenz<br />

und Infektion<br />

7% Osteolysen<br />

Zweymüller SL Grübl 2002 123/208 61 E 10 1,4% 99% 3 Stielwechsel (Infektion, Fehlposition,<br />

Pfannenwechsel)<br />

3% Oberschenkelschmerzen<br />

Effenberger 2001 134 65 E 8,3 1,5% 97% 10 Jahre<br />

SBG Effenberger 2004 151/194 61 E 10 0,5% 99,5% 10 Jahre<br />

CL „GHE” Matsui 1998 49/51 50 E 6,3 3,9% Hüftdysplasien<br />

(MCCL) 2 Revisionen wegen Infektion und<br />

Prothesenbruch<br />

S-ROM Bolognesi 2004 43/53 70 W 4 4,6% 95% 2 Revisionen wegen aseptischer Lockerung<br />

und Schmerzen<br />

96% Osseointegration Typ I/II Paprosky<br />

Rippenschaft Schill 2000 165 51,2 E 5,1 95,3% 8 Jahre<br />

1 Infekt


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 27<br />

Tab. 5 <strong>Zementfreie</strong> <strong>Hüftschäfte</strong><br />

Prothesentyp Autor Jahr Nachunter- Alter Erstop./ FU Revisions- ÜLR Bemerkungen<br />

suchungen/ (Jahre) Wechsel (Jahre) rate<br />

Operationen<br />

Diaphysäre Verankerung<br />

Wagner Böhm 2004 128/129 64,9 W 8,1 4,6% 6 Revisionen<br />

(3 Infektionen, 1 Luxation,<br />

1 periprothetische Fraktur, 1 Nachsinken)<br />

7 postoperative Luxationen,<br />

6 periprothetische Frakturen<br />

95,2% 14 Jahre<br />

Bircher 2001 69/99 71 W 1-6 6% 92% 10 Jahre<br />

MRP Wirtz 2004 424 67,7 W 3,2 2,2% 94% 10 Jahre<br />

Schuh 2004 79/120 67 W 4 3,8%<br />

SLR Löhr 2001 112/115 67 W 3 3%<br />

Solution Sporer 2003 51/51 W 6 13,7% 7 Revisionen<br />

0% III A<br />

0% III B


28<br />

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34 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel


Verankerungsschema zementfreier/zementierter <strong>Hüftschäfte</strong><br />

Epiphysäre Verankerung<br />

Metaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

Gerade<br />

Kurz/mittel/lang<br />

Anatomisch<br />

Kurz/mittel/lang<br />

Custom made<br />

Modular<br />

Gerade<br />

Anatomisch<br />

Custom made<br />

Meta-diaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

Gerade<br />

Anatomisch<br />

Gebogen<br />

Modular<br />

Gerade<br />

Anatomisch<br />

Diaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

Gerade<br />

Anatomisch<br />

Modular<br />

Gerade<br />

Anatomisch<br />

Femur Teilersatz<br />

Kompletter Femurersatz<br />

35


36 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

CL-Kappe Silver ESKA-Bionic ® System (ESKA)<br />

• Nail<br />

• Profi<br />

Adaptierte Druckscheibenprothese<br />

(Orthopedic Services)<br />

CL-Cut ”A” (ESKA)<br />

Druckscheibenprothese (Zimmer)<br />

Zugankerprothese (Implant Service)<br />

Epiphysäre Verankerung<br />

Kappenprothese<br />

Metaphysäre Verankerung<br />

ACCIS (implantcast)<br />

Adept (Finsbury)<br />

ASR (DePuy)<br />

BHR - Birmingham Hip Resurfacing<br />

(Smith & Nephew)<br />

C-Kappe Silver ESKA-Bionic ® System (ESKA)<br />

Conserve Plus (Wright)<br />

Cormet (Corin)<br />

Durom Hip Resurfacing (Zimmer)<br />

ICON (IO-International Orthopedics)<br />

ReCap (Biomet)<br />

RECON (IO-International Orthopedics)


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 37<br />

Zementfrei<br />

a<br />

b<br />

a c<br />

b<br />

b<br />

a<br />

CL-Cut „M” (ESKA)<br />

CL-GHEs (ESKA)<br />

Mayo (Zimmer)<br />

Metha (Aesculap)<br />

Merion (Merioplant)<br />

Nanos (Plus Orthopedics)<br />

privelop (privelop AG)<br />

VEKTOR-Titan Kurzschaft (Peter Brehm)<br />

b<br />

Alpha Cerafit (Alphanorm)<br />

Antea (Argomedical)<br />

ARCAD HA (Symbios)<br />

ArgoTEP (Argomedical)<br />

Bi-Metric (Biomet)<br />

Bicontact (Aesculap)<br />

CBC (Mathys)<br />

CERAFIT ”multicones” R / H-A.C. (Ceraver)<br />

CLS Spotorno (Zimmer)<br />

CTX-S (Orthopedic Services)<br />

EcoFit (implantcast)<br />

ENDON (tantum)<br />

Enosis (Plus Orthopedics)<br />

Excia (Aesculap)<br />

Future Hip (DePuy)<br />

G2 (DePuy)<br />

GSS-System CL (Mathys)<br />

GSS-System CO (Mathys)<br />

Metabloc (Zimmer)<br />

M/L Taper (Zimmer)<br />

Proxifit (Mathys)<br />

Proxy Plus (Plus Orthopedics)<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Metaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

gerade<br />

a) kurz (Kurzschaft)<br />

b) mittel (Standardschaft)<br />

c) lang (Langschaft)


38 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

b Fortsetzung<br />

Zementfrei<br />

a<br />

b<br />

a c<br />

b<br />

Spartakus (Smith & Nephew)<br />

Synergy HA (Smith & Nephew)<br />

Synergy Porous (Smith & Nephew)<br />

Synergy Porous Plus HA (Smith & Nephew)<br />

Synergy Ti Pressfit (Smith & Nephew)<br />

twinSys (Mathys)<br />

VEKTOR-Titan (Peter Brehm)<br />

Versys FMT (Zimmer)<br />

Wagner Cone Prosthesis (Zimmer)<br />

c<br />

Bicontact Revisionsschaft (Aesculap)<br />

CL-GHE Revisionsstiel (ESKA)<br />

a b<br />

a<br />

CFP (Link)<br />

Proxima (DePuy)<br />

b<br />

Monoblock<br />

gerade<br />

a) kurz (Kurzschaft)<br />

b) mittel (Standardschaft)<br />

c) lang (Langschaft)<br />

Monoblock<br />

anatomisch<br />

a) kurz (Kurzstiel)<br />

b) mittel (Standard)<br />

b<br />

Antega (Aesculap)<br />

BSC (Stemcup)<br />

Eumetric (DePuy)<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Metaphysäre Verankerung


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 39<br />

a<br />

Zementfrei<br />

CT3D-A (Orthopedic Services)<br />

CTX (Orthopedic Services)<br />

b c<br />

b<br />

Mutars RS (implantcast)<br />

SPS Modular (Symbios)<br />

S-Rom (DePuy)<br />

a b c<br />

b<br />

VarioFit (aap)<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Metaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

Custom made<br />

Modular<br />

gerade<br />

a) kurz (Kurzschaft)<br />

b) mittel (Standardschaft)<br />

c) lang (Langschaft)<br />

Modular<br />

anatomisch<br />

a) kurz (Kurzschaft)<br />

b) mittel (Standardschaft)<br />

c) lang (Langschaft)<br />

c<br />

S-Rom (DePuy)


40 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

a<br />

b<br />

c<br />

a<br />

privelop (privelop)<br />

b<br />

Alpha Fit (Alphanorm/Corin)<br />

Alloclassic Variall (Zimmer)<br />

Alloclassic Zweymüller SLO (Zimmer)<br />

Apricot (Medacta)<br />

BetaCone (Link)<br />

CBH (Mathys)<br />

Cera-Fit (Alphanorm/Corin)<br />

Ceraco (implantcast)<br />

Corail (DePuy)<br />

CTW Classic Schaft Titan (Merete)<br />

DIALOC (implantcast)<br />

Echelon (Smith & Nephew)<br />

GAP MK I (Alphanorm/Corin)<br />

GAP MK II (Alphanorm/Corin)<br />

IntraBlock Twin System (Merete)<br />

Monocon (Falcon)<br />

Platform (Smith & Nephew)<br />

PPF (Biomet)<br />

SCS-Standard (Stemcup)<br />

SCL-Lateral (Stemcup)<br />

SI-Schaft (Implant-Service)<br />

SL-Plus (Plus Orthopedics)<br />

SL-Plus Lateral (Plus Orthopedics)<br />

SPS Standard (SYMBIOS)<br />

c<br />

Alloclassic Zweymüller SLL (Zimmer)<br />

Bicontact Revision (Aesculap)<br />

CL-GHE Revisionsstiel mit elastischer<br />

Stielverlängerung (ESKA)<br />

Echelon (Smith & Nephew)<br />

KAR (DePuy)<br />

REEF (DePuy)<br />

SCR-Revision (Stemcup)<br />

SLR-Plus (Plus Orthopedics)<br />

Meta-diaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

gerade<br />

a) kurz (Kurzschaft)<br />

b) mittel (Standardschaft)<br />

c) lang (Langschaft)<br />

b c<br />

b<br />

ANTEA (Argomedical)<br />

Apricot (Medacta)<br />

Basis Primär (Smith & Nephew)<br />

Basis CL (Smith & Nephew)<br />

Bicontact (Aesculap)<br />

Bi-Metric (Biomet)<br />

Ceraco (implantcast)<br />

CoCr Geradschaft (Chiropro)<br />

CORON (tantum)<br />

CPCS (Smith & Nephew)<br />

CPS (Plus Orthopedics)<br />

CPT (Zimmer)<br />

CS-Plus (Plus Orthopedics)<br />

EcoFit (implantcast)<br />

EndoClassic II (Merete)<br />

Endo-Modell Dysplasie (Link)<br />

Endo-Modell Standard Mark III (Link)<br />

Endo-Modell XL (Link)<br />

Eumetric (DePuy)<br />

Excia (Aesculap)<br />

G2 (DePuy)<br />

Geradschaft PLUS (Plus Orthopedics)<br />

ic-Geradschaft (implantcast)<br />

IntraBlock Twin Stem (Merete)<br />

LC (Plus Orthopedics)<br />

Mannheim-Schaft (Plus Orthopedics)<br />

Metabloc (Zimmer)<br />

MS 30 (Biomet)<br />

MS 30 (Zimmer)<br />

Müller Geradschaft (Merete)<br />

Müller Geradschaft (Plus Orthopedics)<br />

Original M. E. Müller (Zimmer)<br />

OSTEAL (Ceraver)<br />

Spectron CDH (Smith & Nephew)<br />

Spectron EF (Smith & Nephew)<br />

Universalschaft (Peter Brehm)<br />

Zementkanalprothese (Aesculap)


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 41<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

a<br />

b<br />

c<br />

ABG II (Stryker)<br />

AHP (Implant-Service)<br />

Cenos (Biomet)<br />

CL-Hüftstiel „GHE” (ESKA)<br />

CL-Hüftstiel „G2” (ESKA)<br />

ECO-Modular (Plus Orthopedics)<br />

Eumetric (DePuy)<br />

ISB (Implant-Service)<br />

Optan (Zimmer)<br />

SBG (Plus Orthopedics)<br />

SPS STANDARD (SYMBIOS)<br />

Meta-diaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

gerade<br />

a) kurz (Kurzschaft)<br />

b) mittel (Standardschaft)<br />

c) lang (Langschaft)<br />

Monoblock<br />

anatomisch<br />

b c<br />

c<br />

CSL-Plus (Plus Orthopedics)<br />

Endo-Modell Reoperationsprothesenschaft (Link)<br />

Erlanger Langschaftprothese MS 30 (Chiropro)<br />

ic-Langschaft (implantcast)<br />

M-Mark II (Merete)<br />

RPC-Langschaft (implantcast)<br />

Spectron LS Revisionsschaft (Smith & Nephew)<br />

Universalschaft Typ Erlangen (Peter Brehm)<br />

AJS (implantcast)<br />

Anatomic C (implantcast)<br />

Anatomic C Langschaft (implantcast)<br />

AS-Plus (Plus Orthopedics)<br />

BSC (Stemcup)<br />

C-Hüftstiel „GHE” (ESKA)<br />

C-Hüftstiel „G2” (ESKA)<br />

CAP (Peter Brehm)<br />

Enosis (Plus Orthopedics)<br />

IPA (Plus Orthopedics)<br />

Olympia (Biomet)<br />

Optan (Zimmer)<br />

SP II (Link)


42 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

Meta-diaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

gebogen<br />

Müller Bogenschaft (Chiropro)<br />

VEKTOR-CoCr (Peter Brehm)<br />

Weber (Zimmer)


<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

Anca-Fit (Wrigth)<br />

CL-Adapterhüftstiel „GHE” (ESKA)<br />

CL-Adapterhüftstiel „G2” (ESKA)<br />

Endo-Modell Rundschaftprothese modular (Link)<br />

Mutars RS Kent (implantcast)<br />

S-ROM (DePuy)<br />

SPS (SYMBIOS)<br />

Meta-diaphysäre Verankerung<br />

Modular<br />

gerade<br />

Modular<br />

anatomisch<br />

C-Adapterhüftstiel „GHE” (ESKA)<br />

VarioFit (aap)<br />

43


44 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

CBK (Mathys)<br />

Solution (DePuy)<br />

Wagner SL Revision (Zimmer)<br />

Solution (DePuy)<br />

Diaphysäre Verankerung<br />

Monoblock<br />

gerade<br />

Monoblock<br />

anatomisch


Zementierte und zementfreie <strong>Hüftschäfte</strong> - Konstruktion und Klassifikation 45<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

Helios (Biomet)<br />

Modular Plus (Plus Orthopedics)<br />

MP (Link)<br />

MRP-Titan (Peter Brehm)<br />

Mutars Revision (Implantcast)<br />

Prevision Revision (Aesculap)<br />

Profemur (Wright)<br />

Revitan (Zimmer)<br />

Symbios Modularer Revisionsschaft (Symbios)<br />

Endo-Modell Modularer Proximaler Ersatz (Link)<br />

Mecroset (Biomet)<br />

MML Proximaler Femurersatz (ESKA)<br />

MUTARS proximaler Femur (implantcast)<br />

Diaphysäre Verankerung<br />

Modular<br />

gerade<br />

Proximaler Femurteilersatz<br />

Endo-Modell Proximaler Femurersatz (Link)<br />

MML Proximaler Femurersatz (Smith & Nephew)<br />

MUTARS proximaler Femur (implantcast)<br />

Sepctron P3 Revisionsschaft (Smith & Nephew)


46 H. Effenberger, M. Imhof, U. Witzel<br />

<strong>Hüftschäfte</strong><br />

Zementfrei Zementiert<br />

Helios (Biomet)<br />

Modular Plus (Plus Orthopedics)<br />

MP (Link)<br />

MRP-Titan (Peter Brehm)<br />

Mutars Revision (Implantcast)<br />

Prevision Revision (Aesculap)<br />

Profemur (Wright)<br />

Revitan (Zimmer)<br />

Symbios Modularer Revisionsschaft (Symbios)<br />

Femoraler Totalersatz (Link)<br />

LPS (DePuy)<br />

MML Femoraler Totalersatz (ESKA)<br />

MUTARS intramed. Femurtotalersatz (implantcast)<br />

MUTARS totaler Femurersatz (implantcast)<br />

OSS (Biomet)<br />

Diaphysäre Verankerung<br />

Modular<br />

anatomisch<br />

Kompletter Femurersatz<br />

MUTARS intramed. Femurtotalersatz<br />

(implantcast)

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