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Azetabuläre Defektrekonstruktion in der Hüftendoprothetik: biologische Rekonstruktion oder Metallaugmentation?
<p class="article-intro">Eine steigende Anzahl an endoprothetisch versorgten jüngeren Patienten und eine steigende Lebenserwartung bedingen eine zu erwartende hohe Zahl an Wechseloperationen in den nächsten Jahren. Eine technisch sehr anspruchsvolle Herausforderung bieten vor allem die Pfannenrevisionen, insbesondere wenn höhergradige periazetabuläre knöcherne Defekte vorliegen. Je nach Defektgröße und Ausdehnung kann der Operateur entweder zwischen der biologischen Rekonstruktion mittels knöchernen Allografts oder metallischem Knochenersatz mit und ohne Großpfannenkomponenten oder Abstützschalen entscheiden. Beide sich teilweise ergänzenden Methoden und ein Entscheidungsalgorithmus hinsichtlich der azetabulären Defektrekonstruktion werden hier vorgestellt und die aktuelle Literatur wird verglichen.</p>
<p class="article-content"><div id="keypoints"> <h2>Keypoints</h2> <ul> <li>Zuerst Klassifizieren der Defektsituation, dann Erstellen einer Versorgungsstrategie mit einer Exit-Möglichkeit</li> <li>Biologische Rekonstruktion mit allogenem „impaction bone grafting“ und Cage bei kavitären Defekten</li> <li>Rekonstruktion segmentaler dorsokranialer Defekte mit metallischen Augmenten (Wedges oder Buttress)</li> <li>Rekonstruktion des Pfannenrotationszentrums mittels poröser Megapfannen oder Cages primärstabil am Lagerknochen</li> <li>Luxationssicherheit evtl. durch tripolare Pfannen erzielen</li> </ul> </div> <p>Die Implantation einer Hüftgelenkstotalendoprothese ist einer der erfolgreichsten chirurgischen Eingriffe am menschlichen Körper (Learmonth et al. 2007). Die große Zufriedenheit der Patienten und der Gewinn an Lebensqualität mit einer dauerhaften Linderung der klinischen Symptome nach diesem Eingriff schlagen sich in einer immer stärker steigenden Anzahl an Primärimplantationen nieder, mit einer Steigerung auf bis zu 120 % im Jahr 2050 (Pabinger et al. 2018). Trotz der heute sehr zuverlässigen Implantatkomponenten wird die Anzahl an Wechseloperationen in den nächsten Jahren stetig zunehmen (Kurtz et al. 2007). Gleichzeitig sind die am häufigsten durchgeführten Wechseloperationen in der Primär- und Revisionsendoprothetik am Hüftgelenk Pfannenrevisionen (Goldman et al. 2019). Gerade der Wechsel von Pfannenkomponenten stellt für den Operateur eine echte Herausforderung dar, zumal oftmals große (peri-) azetabuläre knöcherne Defekte vorliegen.<br /> Die Ziele, die mit einer Pfannenrevision und -rekonstruktion erreicht werden sollen, lassen sich nach Gravius und Wirtz wie folgt zusammenfassen:</p> <ul> <li>Wiederherstellung der physiologischen Gelenkgeometrie mit dem Ziel einer Rekonstruktion des anatomischen Drehzentrums und Wiederherstellung einer optimalen Weichteilspannung ohne Luxationsgefahr</li> <li>primärstabile Verankerung am periazetabulären Knochen mit dem Ziel der sekundären Osseointegration</li> <li>Rekonstruktion der knöchernen Defekte mit Wiederherstellung eines tragfähigen Pfannenlagers.</li> </ul> <h2>Strukturierte Defektklassifikation und Therapieschema</h2> <p>Die präoperative und intraoperative Einschätzung der vorliegenden Defektsituation am Azetabulum gelingt am besten auf Basis der von uns präferierten Klassifikation nach Paprosky (Paprosky und Burnett 2002). Damit lässt sich mit einfachen anteroposterioren Beckenübersichtsaufnahmen die Defektausdehnung korrekt einteilen und darüber hinaus kann auf dem von Sporer et al. (JBJS 2011) definierten Entscheidungsalgorithmus direkt die notwendige Versorgungsstrategie geplant werden. Dieser chirurgische Therapiealgorithmus bewährt sich in unseren Händen im klinischen Alltag einerseits zur Einteilung des Defektes intraoperativ, andererseits auch für die Planung des Revisionseingriffes mit den notwendigen Implantaten präoperativ. Bei vorliegenden osteolytischen Defekten, bei Pfannenmigration mit aseptischer Lockerung sowie bei zweizeitigem Hüft-TEP-Wechsel muss zudem bedacht werden, dass der mechanische Pfannenausbau eine Defektzunahme durch die Implantatentfernung und das chirurgische Débridement bedingen kann. Somit sollte der Chirurg gerade bei osteopenem periazetabulärem Knochen und segmentalen Defekten auch eine Exitstrategie für höhergradige Defektklassifikationen mit der notwendigen Eskalation der Implantatwahl bereithalten. Bei unklarer präoperativer Einteilung des vorliegenden Defektes in die Klassifikation anhand des Standard- Röntgenbildes muss eine Computertomografie eventuell mit 3D-Rekonstruktion durchgeführt werden, da sich hiermit die Defektsituation besser einschätzen lässt. An unserer Klinik werden bei speziellen Fragestellungen zusätzlich 3D-Modelle des Beckens gedruckt, die dem Chirurgen präund intraoperativ eine optimale räumliche Vorstellung über den zu erwartenden Defekt gewähren.</p> <h2>Versorgungsstrategien: allogener Knochen oder Metallaugmente bei Pfannendefekten</h2> <p>Bei Paprosky-Typ-I-Defekten sind die hemisphärische Form des Azetabulums sowie die Pfanneneingangsebene erhalten und der Pfannenrand ist tragfähig. Zumeist ist die zu wechselnde Pfanne nicht wesentlich gewandert. Hier sollte die Implantation einer Standard-Pressfitpfanne mit oder ohne zusätzliche Schraubenfixierung in der Pfanneneingangsebene angestrebt werden. Entscheidend für den Therapieerfolg ist dabei die primärstabile Verankerung am azetabulären Knochen mit einem zirkumferenten Implantat-Knochen- Kontakt von mindestens 60 % (Abb. 1A).</p> <p>Defekte vom Paprosky-Typ IIA, IIB oder IIC sind umschlossene (kavitäre) Defekte mit unterschiedlich großen, teilweise segmentalen kranialen Defekten bei sonst erhaltener Pfannenzirkumferenz. Gerade diese Defekte stellen aus unserer Sicht den Operateur vor die Entscheidung für eine biologische oder metallische Defektrekonstruktion und werden im Folgenden genauer beleuchtet.<br /> Beim Typ IIA liegt ein ovaläres, entrundetes Azetabulum vor, der Pfannenrand sowie die anteriore und posteriore Wand sind jedoch intakt. Im Pfannendach und -rand kommt es zu Aushöhlungen, die tragenden Strukturen des dorsalen Pfannenrandes sind aber erhalten. Ähnlich wie bei den Typ-I-Defekten kann hier die Implantation einer Standard-Pressfitpfanne in der Pfanneneingangsebene angestrebt werden. Die Präpararation des Pfannenlagers erfolgt mit Standardfräsen. Zumeist lässt sich durch einen größeren Pfannendurchmesser eine primärstabile Situation erzielen und der dorsokraniale Defekt kann ausgeglichen werden (Fink und Grossmann 2008). Limitierend bei der Präparation ist der anteroposteriore Pfannendurchmesser. Eine Kranialisierung des Rotationszentrums ist zu minimieren. Zusätzliche Pfahlschrauben im Pfannendach erhöhen bei Bedarf die Primärstabilität. Alternativ kann bei Typ-IIA-Defekten eine biologische Rekonstruktion mittels impaktierter allogener Knochenchips zusammen mit einer Abstützschale nach Ganz bei erhaltener Köhler’scher Tränenfigur erfolgen (Abb. 1B). Durch kräftiges Impaktieren der allogenen Knochenchips (Slooff et al. 1996) wird ein primär tragfähiges Implantatlager geschaffen und der Pfannenboden und Pfannendachdefekt werden aufgefüllt. Bei erhaltenem hinterem Pfannenrand und kippstabiler Verschraubung der Abstützschale kann hier ein tragfähiges Konstrukt geschaffen werden, das in unseren Händen eine dauerhafte Fixierung mit einer Überlebensrate für aseptische Lockerung nach 16 Jahren von 91,2 % zeigt (Beckmann et al. 2018).<br /> Bei Typ IIB besteht eine superolaterale Migration des Rotationszentrums von unter 3 cm, die anteriore und posteriore Wand sind noch erhalten. Nur durch die Kranialisierung kommt es meist zu einem segmentalen dorsokranialen Pfannenranddefekt, sodass die Stabilität einer hemisphärischen Komponente bei ausreichender knöcherner Zirkumferenz ähnlich wie bei Typ IIA möglich ist. Ein ausgeprägter segmentaler Defekt der Hauptbelastungszone am dorsokranialen Pfannenrand muss aber mit einem metallischen Augment (Wedge) aufgefüllt werden, um das Rotationszentrum nicht zu stark zu kranialisieren (Abb. 2A). Trabekuläres Metall zeigt bei diesen Defekten exzellente 5-Jahres- Ergebnisse mit 100 % Implantatüberleben (Wasilew et al. 2017). Alternativ können strukturelle Allografts vom distalen Femur oder aus einem Hüftkopf verwendet werden, diese zeigen aber eine geringere Langzeitüberlebensrate: 72 % über 25 Jahre (Brown et al. 2016) oder 80 % über 18 Jahre mit einer Integration des Allografts in 48 von 52 Fällen (Regis et al. 2014).<br /> Der Typ IIC zeigt einen medialen Wanddefekt mit medialisiertem Rotationszentrum, es sollte keine wesentliche superiore Pfannenmigration vorliegen. Der zentrale Defekt zerstört teilweise die Lamina terminalis und auch die Köhler’sche Tränenfigur kann unterbrochen sein. Diese zentralen kavitären Defekte können und sollen mit homologen oder autologen Knochenchips aufgefüllt werden („impaction grafting“) und es kann auch eine hemisphärische Pressfitpfanne eine ausreichende Primärstabiliät bei guter knöcherner Zirkumferenz im Azetabulum erzielen. Die Technik der Pfannenboden- und Pfannendachplastik wurde von Slooff et al. 1996 publiziert und zeigt je nach Autorengruppe hervorragende Ergebnisse. Bei dieser Technik werden zuerst die kavitären Defekte mit kryokonservierten allogenen Knochenchips unterschiedlicher Größe aufgefüllt. Danach wird mit entsprechenden Instrumenten oder Probepfannen der Transplantatknochen maximal impaktiert, um dann darüber zum Schutz des Transplantates z. B. eine Burch-Schneider-Abstützschale im Sitzbein und am Darmbein zu fixieren. Bei intakter Köhler’scher Tränenfigur kann eine Ganz-Abstützschale ausreichend sein (Abb. 2B). Entsprechend wird hier dann in dritter Generationstechnik eine PE-Pfanne in den Cage einzementiert Bei erhöhter Luxationsgefährdung kann auch eine tripolare Pfanne in den Cage einzementiert werden. Diese Technik zeigt als Nachteile die deutlich verlängerte Operationszeit, die Notwendigkeit der Vorhaltung von allogenem Knochen und eine flache Lernkurve. Gleichzeitig werden aber Knochendefekte am Pfannenboden oder Pfannendach biologisch rekonstruiert (Koob et al. 2017). Burch- Schneider-Abstützschalen mit zusätzlicher autologer Pfannenbodenplastik zeigen eine Implantatüberlebensrate von 89 % nach 8 Jahren (Schlegel et al. 2008) und 80 % nach 18 Jahren (Regis et al. 2014). Postuliert wird ebenso die Möglichkeit der gesamten Defektauffüllung mittels sogenannter „Jumbo Cups“, die mit und ohne Wedges am Pfannenrand eingesetzt werden. Dies sind Pfannen, die die native Pfanne im Durchmesser vergrößern und so eine Defektauffüllung mittels Knochentransplantation überflüssig machen. Der Vorteil dieser Technik zeigt sich sicherlich in der relativen Einfachheit der Implantation ohne Knochentransplantation. Der Nachteil ist die notwendige Defektvergrößerung. Durch Entwicklung der hochporösen Pressfitpfannen, mit denen sich eine große Primärstabilität erzielen lässt, scheint der Trend doch deutlich zu dieser einfachen, zementfreien Implantationstechnik zu gehen. Allerdings zeigen z. B. große Pfannen aus trabekulärem Metall (TM) im englischen Register weder in der Revision nach Infekt (Matharu et al. 2018) noch bei aseptischer Pfannenlockerung einen Vorteil gegenüber Standardimplantaten (Matharu et al. 2018). In Kombination mit Wedges zeigen diese Konstrukte ein exzellentes 10-Jahres-Überleben von 92,5 % (Löchel et al. 2019).</p> <p>Die größte Herausforderung stellen Defekte vom Paprosky-Typ IIIA und IIB dar. Die IIIA-Defekte zeigen einen großen zentralen sowie dorsokranialen Pfannenranddefekt. Hier sind strukturelle metallische Augmente notwendig, um gerade in den lasttragenden dorsokranialen Pfannenanteilen eine gute Krafteinleitung zu gewährleisten. Meist können hier hochporöse Pressfitpfannen direkt unter das metallische Augment eingebracht werden (Wasilew et al. 2017) und das Rotationszentrum kann wieder anatomisch rekonstruiert werden (Abb. 3A). Lässt sich aufgrund der Größe des zentralen und kranialen Defektes kein stabiles Implantat-Knochen-Interface mit Pressfitpfannen erzielen, müssen Abstützschalen verwendet werden, die unter ein metallisches Augment mit zusätzlichen allogenen Knochenchips („impaction grafting“) eingebracht werden. Bei defizitärer Köhler’scher Tränenfigur sind Sitzbeinlaschen und Laschen zur Verschraubung am Ileum einzusetzen.<br /> Insbesondere bei Paprosky-Typ-IIIBDefekten mit stark defizitärem Pfannenrand sind nur durch Abstützschalen belastungsstabile Konstrukte erzielbar. Hier sollte jedoch ebenso immer ein biologisches Downsizing der kavitären Defekte in „Impaction bone grafting“-Technik nach medial erfolgen (Koob et al. 2017). Durch die Verankerung einer Abstützschale wie z. B. des Burch-Schneider- oder Contour- Stützrings am verbliebenen vitalen azetabulären Knochenstock kann das Knochentransplantat vor einer mechanischen Überlastung geschützt werden und gleichzeitig durch die Schraubenverankerung unter mäßige Kompression gebracht werden. Die Kombination von Augmenten und Abstützschalen wird in Abwandlungen dazu als „Augment and Cage“-Technik beschrieben. Hier wird nach Befestigung eines metallischen Augmentes am Pfannenerker der Defekt mit einer Abstützschale (Cage) vom Ilium zum Ischium gesichert. Wiederum werden kavitäre Defekte am Pfannenboden mit impaktierten allogenen Knochenchips aufgefüllt. Somit vereinen diese Techniken die Vorteile der metallischen und biologischen Rekonstruktion. Die Potenz einer sekundären Osteointegration von Abstützschalen ist im Gegensatz zu der bei hochporösen Revisionspfannen aus Titan oder Tantal jedoch sehr gering, es besteht somit hauptsächlich eine mechanische Stabilität durch die Schraubenfixierung. Strukturelle Allografts zeigen hier unterschiedlichste Ergebnisse (Koob et al. 2017), weshalb wir metallische Augmente bevorzugen.<br /> Sind die großen kavitären Defekte mit defizientem vorderem und hinterem Pfannenrand mit einer „Impaction bone grafting“-Technik nicht aufzufüllen oder besteht eine Beckendiskontinuität, muss die sogenannte „Cup and Cage“-Technik als letzte Alternative Anwendung finden (Abb. 3B). Mit dieser Implantattechnik können in Kombination mit Megapfannen (bis 80 mm) große und ausgedehnte Defekte wieder aufgebaut werden. Hier wird eine großvolumige, „multihole“ zementfreie hemisphärische Pressfitpfanne aus Tantal mit einer ilioischialen Abstützschale überbrückend für die Osteointegration gesichert. Zur Pfannenrandrekonstruktion können sowohl dorsokraniale Augmente (Wedges) als auch dorsale Pfannenrandaufbauten mittels metallischer Buttress- Augmente eingesetzt werden. Grundsätzlich muss der direkte Kontakt zwischen den Metallen mit Zement ausgefüllt werden, um ein stabiles Konstrukt zu erhalten und Mikrobewegungen zu minimieren. Erste klinische Studien zeigen eine 5-Jahres- Überlebensrate von 89 % ohne aseptische Lockerung (Hipfl et al. 2018).<br /> Nachteile der biologischen Rekonstruktion zeigen sich im Aufbau und Unterhalt einer Infrastruktur, die eine Knochenbank erst ermöglicht. Dies triggert eine hohe Kostenintensivität. Verglichen mit porösen trabekulären metallischen Augmenten aus Titan oder Tantal, die in der Herstellung aufwendig sind und ebenfalls kostenintensiv angeschafft werden müssen, sollte hier jedoch kein echter Unterschied zu erwarten sein. Entsprechende Vergleichsdaten sind nicht publiziert. Die publizierten klinischen Daten zu den metallischen Augmenten im mittelfristigen Verlauf bis zu 10 Jahren sind ermutigend. Sie könnten im langfristigen Verlauf der biologischen Rekonstruktion überlegen sein. Im Falle einer biologischen Integration des allogenen Knochengrafts bleibt dennoch gerade bei jungen Patienten im Vergleich zur Metallaugmentation die Chance auf eine mögliche biologische Verkleinerung des Defektes und somit besteht die Möglichkeit, dass die deutlich verbesserte knöcherne Situation am Azetabulum im Falle einer Rerevision wieder eine Deeskalation der Implantatwahl zulässt.<br /> Langfristig entscheidend sind nicht nur die ossäre Stabilität und Integration des gewählten Konstruktes, sondern vor allem die Luxationssicherheit der neu implantierten Komponenten. Zeigen doch die publizierten Daten, dass der Hauptgrund für eine Rerevision nicht die aspetische Lockerung, sondern die Instabilität mit rezidivierenden Hüftgelenksluxationen ist. Der orthopädisch- traumatologische Chirurg sollte deshalb die Implantation eines tripolaren Pfannensystems in das neue Pfannenkonstrukt großzügig in Erwägung ziehen.</p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2019_Jatros_Ortho_1903_Weblinks_jatros_ortho_1903_s10_abb1-3.jpg" alt="" width="550" height="910" /></p> <h2>Schlussfolgerung</h2> <p>Azetabuläre Revisionen stellen eine große Herausforderung dar und werden uns in Zukunft vermehrt beschäftigen. Ein algorithmisches Vorgehen in der Defektklassifikation sowie in der Rekonstruktionsplanung tragen entscheidend zum Erfolg bei. Keine Technik vermag für sich alle Problemstellungen zu lösen. In der Kombination der modernen Möglichkeiten, gepaart mit dem Wissen aus der Literatur, sollten wir für den Patienten ein dauerhaft zufriedenstellendes Ergebnis erreichen können. Deshalb muss in jedem Fall eine individuelle Analyse erfolgen, in die auch Patientenstatus, Nebenerkrankungen und der Aktivitätsanspruch einfließen. Nachteile der biologischen Rekonstruktion zeigen sich in der Komplexität der Technik, der flachen Lernkurve und der aufwendigen Infrastruktur (Knochenbank). Metallische Augmente und Revisionssysteme sind vermeintlich einfacher zu handhaben. Die publizierten klinischen Daten zu den metallischen Augmenten im mittelfristigen Verlauf bis zu 10 Jahren sind ermutigend. Sie könnten im langfristigen Verlauf der biologischen Rekonstruktion überlegen sein.<br /> Im Falle einer biologischen Integration des allogenen Knochengrafts bleibt dennoch gerade bei jungen Patienten im Vergleich zur Metallaugmentation die Chance auf eine mögliche biologische Verkleinerung des Defektes. Somit besteht die Möglichkeit, dass die deutlich verbesserte knöcherne Situation am Azetabulum im Falle einer Rerevision wieder eine Deeskalation der Implantatwahl zulässt.</p></p>
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