Zusammenfassung
Hintergrund: Zu den wesentlichen Verbesserungen moderner Oberflächenersatzprothesen des Hüftgelenkes gehört neben der Einführung der Metall-Metall-Gleitpaarung die Integration eines Verfahrens zur exakten und reproduzierbaren Positionierung der femoralen Komponente durch prothesenspezifische Zielinstrumentarien. Dennoch gelten vorwiegend operationstechnische Gründe, insbesondere die Schädigung der Femurhalskortikalis („Notching des Schenkelhalses“) wie auch eine ungenaue Prothesenpositionierung während des Eingriffes, als ursächlich für ein Versagen der femoralen Komponente.
Material und Methode: Im Rahmen einer In-vitro-Untersuchung wurden jeweils 6 DUROM™-Hip-Oberflächenersatzprothesen mit dem prothesenspezifischen Zielinstrumentarium wie auch computergestützt fluoroskopisch navigiert in künstliche Femora implantiert. Ziel der Untersuchungen war die Evaluation der Funktionalität und der Genauigkeit eines neuartigen computergestützten fluoroskopischen Planungs- und Navigationssystems auf Grundlage von Planungs- und Navigationsmodulen wie auch der Vergleich mit dem prothesenspezifischen Zielinstrumentarium.
Ergebnisse: Der durchschnittliche Winkelunterschied zwischen geplantem und erreichtem Prothesenwinkel betrug 0,2±1,2° für die fluoroskopische Navigation vs. 6,5±4,1° für das prothesenspezifische Zielinstrumentarium, die durchschnittliche Abweichung zwischen geplantem und erreichtem anterioren Offset 1,2±1,2 mm vs. -0,83±4,1 mm. Der Zeitaufwand für die insgesamt 5 Planungs- und Navigationsschritte betrug im Durchschnitt 17±1,2 min vs. 14±0,8 min für das prothesenspezifische Zielinstrumentarium. Der durchschnittliche Abstand zwischen geplanter und erreichter Prothesenposition konnte mit 1,9±0,6 mm vs. 5,3±2,4 mm bemessen werden. Weder fluoroskopisch noch konventionell trat ein „Notching des Schenkelhalses“ auf.
Schlussfolgerung: Das computergestützte fluoroskopische Planungs- und Navigationssystem zeigte im Rahmen der hier vorgestellten In-vitro-Studie vielversprechende erste Ergebnisse. So erlaubt es eine praktikable Planung und eine hohe Präzision bei der Umsetzung dieser Planung. Dennoch muss sich das System – ähnlich der hier vorgestellten In-vitro-Untersuchung – in weiteren Studien wie im klinischen Alltag noch nachweisbar bewähren und in den klinischen Workflow integriert werden. Weiterführende Untersuchungen sollen unter zusätzlicher Integration eines Pfannenmoduls eine navigiert-assistierte Bestimmung der „Range of Motion“ zur Verbesserung des postoperativen Bewegungsausmaßes beinhalten.
Abstract
Background: The most essential improvement of modern hip resurfacing arthroplasty is the metal-on-metal bearing as well as the integration of a procedure for the exact and repeatable positioning of the femoral component through a specific mechanical alignment instrument. Nevertheless, the main reasons for early implant failure are mal-positioning of the femoral component and notching of the femoral neck during femoral head preparation.
Materials and methods: In the context of an in vitro study, in each case six DUROM™-Hip resurfacing prostheses were implanted in artificial femora with the prosthesis-specific mechanical alignment instrument, as well as under navigation control. The aim of the study was to evaluate the functionality and accuracy of a computer-assisted planning and navigation system on the basis of a navigation module library from Surgitaix AG (Aachen, Germany), as well as a comparison with the prosthesis-specific mechanical alignment instrument.
Results: The main angulation error between planning and navigation of the stem-shaft angle was 0.2±1.2° for the navigation system and 6.5±4.1° for the mechanical alignment instrument, the main anterior offset error was 1.2±1.2 mm vs. -0.83±4.1 mm. The mean time for all five planning and navigation steps was 17±1.2 min vs. 14±0.8 min. The main distance error between planning and navigation was 1.9±0.6 mm for the navigation system, and 5.3±2.4 mm for the mechanical alignment instrument. Femoral notching was not observed for navigational or conventional positioning.
Conclusion: The computer-assisted fluoroscopic planning and navigation system for hip resurfacing showed, within the scope of this in vitro study, first promising experiences. The system approves a practicable planning with a high accuracy in implementation. Nevertheless, the potential benefit has to be evaluated in further clinical studies, especially from the perspective of a possible integration of this navigation system into the clinical workflow. Further studies should consider a fluoroscopy-assisted range of motion assessment under consideration of an additional cup-module to enhance the postoperative range of motion after hip resurfacing procedures.
©2008 by Walter de Gruyter Berlin New York
