Testung der Biokompatibilität von Magnesium-substituierten Calcium-Phosphat Zementen

Testung der Biokompatibilität von Magnesium-substituierten Calcium-Phosphat Zementen

Kunisch E, Mänz S, Plöger F, Bossert J, Jandt K, Kinne RW

Fragestellung: Injizierbare Calcium-Phosphat Zemente (Ca-P) sind in der Orthopädie für die Versorgung von Knochendefekten weit verbreitet. Modifikationen der Zemente sollen ihre physikalischen und biomechanischen Eigenschaften verbessern. So kann über einen Zusatz von Magnesium die Degradation und die Injizierbarkeit der Ca-P Zemente beeinflusst werden. In der vorliegenden Studie wurde die Biokompatibilität von Magnesium-substituierten Ca-P Zementen mit der Osteoblasten-Indikatorzelllinie ATDC5 untersucht.

Methodik: Die Indikatorzelllinie ATDC5 wurde auf Ca-P Zement Plättchen mit unterschiedlichem Magnesiumgehalt ausgesät (0%, 1%, 2% und 3% Magnesium) und über einen Zeitraum von 10 Tagen kultiviert. Nach 1, 2, 3, 6, 8 und 10 Tagen Kultur wurde die Zellzahl mittels 4,6-Diamidin-2-Phenylindol (DAPI)-Färbung, die Vitalität mit Fluoresceindiacetat/Propidiumjodid-Färbung und die Aktivität der alkalischen Phosphatase über eine Umwandlung von p-Nitrophenylphosphat zu 4-Nitrophenol bestimmt.

Ergebnisse: Ergebnisse: Über einen Zeitraum von 10 Tagen wurde ein kontinuierlicher Anstieg der Zellzahl auf dem Kontrollzement (0% Magnesium) und den Magnesium-substituierten Zementen beobachtet, ohne signifikante Unterschiede zwischen Kontrollzement und den Magnesium-substituierten Zementen. Die Vitalität der Zellen auf dem Kontrollzement und den Magnesium-substituierten Zementen war über den gesamten Beobachtungszeitraum höher als 90%. Die Aktivität der alkalischen Phosphatase verminderte sich in den ersten 3 Tagen auf dem Kontrollzement und den Magnesium-substituierten Zementen. Am Tag 6, 8 und 10 konnte dann auf den Magnesium-substituierten Zementen eine leicht erhöhte Aktivität der alkalischen Phosphatase im Vergleich zu dem Kontrollzement beobachtet werden, allerdings erneut ohne signifikante Unterschiede.

Schlussfolgerung: Die Substitution von Ca-P Zementen mit Magnesium (bis zu 3%) hat keinen negativen Einfluss auf die Zellzahl oder die Vitalität der Osteoblasten-Indikatorzelllinie ATDC5. Die Magnesium-Substitution führte sogar zu einer numerischen Erhöhung der Aktivität der alkalischen Phosphatase. Somit zeigen Magnesium-substituierte Zemente eine gute Biokompatibilität mit perspektivischer Eignung für den in vivo Einsatz.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocPO11-1141

doi: 10.3205/14dkou580urn:nbn:de:0183-14dkou5801

Published: October 13, 2014
© 2014 Kunisch et al.
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Sportliche Aktivität junger Patienten 10 Jahre nach zementfreiem Hüftgelenkersatz

Sportliche Aktivität junger Patienten 10 Jahre nach zementfreiem Hüftgelenkersatz

Innmann M, Weiss S, Andreas F, Gotterbarm T, Merle C, Streit M

Fragestellung: Junge Patienten haben nach der Versorgung mit endoprothetischem Hüftgelenkersatz häufig hohe Erwartungen und Ansprüche an ihr sportliches Aktivitätsniveau. Derzeit gibt es für den langfristigen Verlauf keine veröffentlichten Daten zum sportlichen Aktivitätslevel bei jungen Patienten mit zementfreiem Hüftgelenkersatz.

Methodik: In dieser Studie wurde die sportliche Aktivität sowie das Freizeitverhalten von 84 Patienten, die zum Zeitpunkt der Operation im Durchschnitt 52 Jahre (29-60) alt waren, 11 Jahre (10-12) nach Implantation eines unzementierten Hüftgelenkersatzes evaluiert. Sportliche Aktivität und Freizeitverhalten wurden für den präoperativen Zeitpunkt und zur letzten Nachuntersuchung mittels des UCLA-Scores und des Schulthess-Klinik Fragebogen evaluiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Vor Eintreten erster Symptome waren 76% der Patienten in mindestens einer Sportart regelmäßig aktiv, im Vergleich zu 80% nach der Operation. Nach 11 Jahren hatten lediglich 9% der Patienten ihre Aktivitäten eingestellt, sodass hieraus eine „return to activity rate“ von 91% resultierte. Im Durchschnitt waren Patienten sowohl prä- als auch postoperativ in 2 verschiedenen Sportarten aktiv. 74% der Patienten kehrten innerhalb von 6 Monaten zu sportlicher Aktivität zurück. Als häufigste Aktivitäten nach Implantation wurden Fahrradfahren, lange Spaziergänge sowie Schwimmen genannt. Sportarten mit hoher Belastung für das Gelenk, wie Tennis (p=0,007) oder Fußball (p=0,004), zeigten einen signifikanten Rückgang. Sportarten mit geringer Belastung wie Fahrradfahren (p=0,037), Schwimmen (p=0,009) sowie Gymnastik/Rückenschule (p=0,027) stiegen signifikant an. Der UCLA Score zeigte eine signifikante Steigerung von 3,8 präoperativ auf 6,2 nach 11 Jahre (p<0,001). Zehn Patienten (12%) wiesen mit einem UCLA-Score von 8 oder mehr Punkten ein sehr hohes Aktivitätsniveau auf. Bei keinem dieser Patienten gab es Anhalt für Implantatlockerung oder übermäßigen Abrieb.

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie konnten zeigen, dass die Mehrzahl der Patienten nach unzementiertem Hüftgelenkersatz langfristig zu einem hohen Aktivitätsniveau zurückkehrt und dieses auch im langfristigen Verlauf weiter beibehält. Gelenkbelastende Sportarten wurden zugunsten von überwiegend gelenksschonenden Aktivitäten aufgegeben. Ein hohes Maß an körperlicher Aktivität zeigte in dieser Kohorte keinen negativen Einfluss auf das Implantatüberleben nach 11 Jahren.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI57-788

doi: 10.3205/14dkou415 urn:nbn:de:0183-14dkou4154

Published: October 13, 2014
© 2014 Innmann et al.
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Die in vivo Hüftgelenkbelastung beim Nordic Walking

Die in vivo Hüftgelenkbelastung beim Nordic Walking

Damm P, Schuster S, Dymke J, Bergmann G

Fragestellung: Das Patientenkollektiv für einen Gelenkersatz ist in den letzten Jahren immer jünger und sportlich aktiver geworden. Diese Patienten möchten oft schon kurz nach der OP wieder ihren gewohnten Sport aufnehmen. Nach einem Gelenkersatz werden Sportarten wie Radfahren und Nordic Walking (NW) als geeignet bewertet (Naal et al. 2007), Joggen oder Fußball hingegen nicht.

Ziel dieser Studie ist es, die Gelenkbelastung beim NW in vivo zu messen.

Methodik: Mittels instrumentierter Hüftendoprothesen (Damm et al. 2010) wurde die Gelenkbelastung bei 6 Probanden (Ø60 Jahre) in vivo gemessen. Um die Stockbelastung zu bestimmen wurden NW Stöcke mit integrierten Kraftsensoren verwendet.

Es wurden die Belastungen beim Gehen ohne Stöcke (Gehen) sowie NW mit Diagonaltechnik (NW1) bzw. Doppelstocktechnik (NW2) bei 4 km/h (Laufband) gemessen. Für jede Aktivität wurden die Gelenk und Stockbelastungen eines mittleren Patienten berechnet (Bender and Bergmann 2011). Die Kräfte werden in % des Körpergewichts (%KG) die Momente in %KGm angegeben.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Beim Gehen weist die Kontaktkraft (Fres) im Hüftgelenk 2 Maxima auf. Sie liegen bei 300%KG (1. Peak) und 260%KG (2. Peak). Bei NW1 kam es beim 1. Peak zu einer Erhöhung um 3% und beim 2. Peak zu einer Reduzierung um 2%. Bei NW2 wurde der 1. Peak um 3% erhöht und der 2. Peak um 10% reduziert (Abbildung 1 A [Abb. 1]).

Die Maxima des Biegemoments im Femurhals (Mbend) lagen beim Gehen bei 3,8%KGm (1. Peak) bzw. 3,7%KGm (2. Peak). Bei NW1 kam es beim 1. Peak zu keiner Änderung, der 2. Peak wurde um 3% erhöht (Abbildung 1 B [Abb. 1]). Bei NW2 wurde beim 1. Peak eine Zunahme von 1% und beim 2. Peak eine Reduzierung von 10% gemessen.

Das Torsionmoment um die Femurachse (Mtors) weist beim Gehen ein Maximum von 2,5%KGm auf. Bei NW1 wurde dieses um 6% erhöht, bei NW2 änderte es sich nicht (Abbildung 1 C [Abb. 1]).

Die NW Stöcke wurden bei NW1 mit 3,48%KG und bei NW2 mit 4,27%KG bzw. 4,41%KG belastet (Abbildung 1 D [Abb. 1]).

Es wurde gezeigt, dass es beim NW in der Ebene im Vergleich zum Gehen zu keiner wesentlichen Änderung der Gelenkbelastung kommt. Im Gegensatz zu weitverbreiteten Ansichten bewirkt das NW keine Entlastung des Hüftgelenks.

Patienten, denen nach einem Hüftgelenkersatz eine Vollbelastung erlaubt wird, kann NW mit 4km/ in der Ebene als sportliche Aktivität jedoch empfohlen werden. Auf Grund der geringen Probandenzahl können jedoch nur vorläufige Schlüsse gezogen werden.

Dieses Projekt wurde von der DFG (BE 804/19-1) und der Deutschen Arthrose-Hilfe e.V. unterstützt.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI57-1045

doi: 10.3205/14dkou414 urn:nbn:de:0183-14dkou4149

Published: October 13, 2014
© 2014 Damm et al.
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Einfluss der Implantation einer muskelschonenden, metaphysär verankerten Kurzschaft-Hüft-Totalendoprothese auf die Funktion von Knie und Sprunggelenk

Einfluss der Implantation einer muskelschonenden, metaphysär verankerten Kurzschaft-Hüft-Totalendoprothese auf die Funktion von Knie und Sprunggelenk – vorläufige Ergebnisse

Haarmeyer T, Seehaus F, Budde S, von Lewinski G, Windhagen H, Flörkemeier T

Fragestellung: Bei der Coxarthrose scheinen auch die Funktion des ipsilateralen Knies und Sprunggelenks herabgesetzt zu sein. Es gilt, dass die Implantation einer konventionellen Hüft-TEP das Gangbild verbessert, wenngleich weiterhin Gangbildabweichungen feststellbar sind. Ziel dieser Studie ist es, festzustellen, in wie weit eine Coxarthrose die Funktion von Knie und Sprunggelenk präoperativ affektiert und ob sich innerhalb des ersten postoperativen Jahres ganganalytisch signifikante Verbesserungen zeigen. Obendrein soll geklärt werden, ob sich durch die Wahl des lateralen Standartzuganges oder des muskelschonenden anterolateralen MIS-Zuganges bei der Implantation einer neuartigen, metaphysär verankerten Hüft-TEP Unterschiede hinsichtlich des Einflusses auf das Knie- und Sprunggelenk ergeben.

Methodik: In dieser prospektiven Studie nahmen 60 Probanden teil, die eine radiologisch nachweisbare Coxarthrose bei normaler motorischer Funktion der unteren Extremitäten aufwiesen. Ausschlusskriterien waren ein Alter >70, Adipositas mit BMI >35, sowie die Implantation einer Knie- oder Hüft-TEP innerhalb der letzten 6 Monate. Präoperativ wurde eine 3D Ganganalyse durchgeführt. Dabei wurden kinematische Parameter, wie die Weg-Zeit-Parameter, Winkel-/Rotations-/Drehgeschwindigkeit und -beschleunigung der einzelnen Segmente der unteren Extremität (PlugIn Gait-Modell), sowie kinetische Parameter, wie Bodenretraktionskräfte und Gelenkmomente (Kraftmessplatten) gemessen. Gleichzeitig wurden zwei Zugänge verglichen: anterolateral vs lateral. Dies erfolgte randomisiert. Auf lateralem oder anterolateralem Zugangsweg wurde am Folgetag eine modulare Metha-Kurzschaft TEP (Fa. Aesculap, Tuttlingen) implantiert. Nach 3,6 und 12 Monaten postoperativ wurden die Ganganalysen wiederholt. Die Ergebnisse wurden mit den gängigen Softwareprogrammen Nexus (Vicon Motion System Ltd., Oxford) und Matlab (The MathWorks, Natick, MA) analysiert. Die Datensätze wurden einer Hauptkomponentenanalyse unterzogen und bezüglich der Zeit, des Zugangsweges und der Zeit*Zugangsweg bewertet. Änderungen von p<0.05 galten als signifikant.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die vorläufige Auswertung bei halber Patientenanzahl legt nahe, dass die meisten Werte eine Abhängigkeit von der Rehabilitationszeit aufweisen. Alleinig die mediolateralen Bodenretraktionskräfte zeigen eine signifikante Abhängigkeit vom Zugangsweg (p=0,021): die lateralen Kräfte waren beim Standard Zugangsweg erhöht, beim minimalinvasiven Weg waren die medialen Kräfte signifikant höher.

Die vorläufigen Ergebnisse lassen vermuten, dass die Coxarthrose auch das Knie- und Sprunggelenk affektiert. Durch die Implantation der Kurzschaftprothese verbessert sich deren präoperativ eingeschränkte Funktion. Eine gute Gangbildwiederherstellung scheint bei beiden Zugangswegen möglich zu sein. Es bedarf aber noch der endgültigen Auswertung um zu klären, in wie weit sich ein minimalinvasiver Zugangsweg, unabhängig vom Faktor Zeit, auf die Funktionsverbesserung von Knie- und Sprunggelenk auswirkt.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI57-899

doi: 10.3205/14dkou412 urn:nbn:de:0183-14dkou4128

Published: October 13, 2014
© 2014 Haarmeyer et al.
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Sportaktivität und klinisches Outcome nach dreifach Beckenosteotomie nach Tönnis bei angeborener Hüftdysplasie

Sportaktivität und klinisches Outcome nach dreifach Beckenosteotomie nach Tönnis bei angeborener Hüftdysplasie

Ezechieli M, Berger S, Windhagen H, Ettinger M

Fragestellung: Eine gängige Therapie von Hüftdysplasie bedingten Schmerzen ist die dreifach Beckenosteotomie nach Tönnies. Es sind keine Daten verfügbar über Sportaktivität und Zufriedenheit vor und nach dieser Operation. Ziel dieser Studie war es, umfassende Daten über Sportaktivität und dem subjektiven Ergebnis von Patienten nach dieser komplexen Operation zu evaluieren.

Methodik: Zwischen 2003 und 2011 haben wir 116 dreifach Beckenosteotomien Technik bei 91 Patienten durchgeführt. Der Harris-Hip- Score (HHS) und der Hip Osteoarthritis Outcome Score (HOOS) wurden präoperativ und zum Zeitpunkt des Follow-up erhoben. Ihre spezifische Aktivität wurde mit dem UCLA- Aktivitätsscore evaluiert. Die sportliche Aktivität, die körperliche Fitness, die Schmerzen während der sportlichen Aktivität, bewerteten die Patienten mit Hilfe einer visuellen Analogskala. Des Weiteren wurden die prä- und postoperativ durchgeführten Sportarten.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die mittlere HHS verändert sich signifikant von 63,3 ± 15,6 auf 90,1 ± 10,8 zum Zeitpunkt der Follow-up (p<0,001). Der HOOS änderte sich signifikant von 52,9 ± 20,1 auf 82 ± 17,1 zum Zeitpunkt des Follow-up (p <0,001). Die mittlere Aktivität im UCLA Score stieg von 4,8 ± 2,1 präoperativ auf 7,7 ± 1,4 zum Zeitpunkt des Follow-up (p<0,001). Die sportliche Aktivität , die körperliche Fitness , die Schmerzen während der sportlichen Aktivität verbesserte sich signifikant (p<0.05).

Die Patienten erreichten postoperativ ein höheres Niveau der sportlichen Aktivität und eine höhere Zufriedenheit als präoperativ, sodass die dreifach Beckenosteotomie nach Tönnies eine ädäquate Methode zur Behandlung der angeborenen Hüftdysplasie darstellt.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI57-888

doi: 10.3205/14dkou411 urn:nbn:de:0183-14dkou4111

Published: October 13, 2014
© 2014 Ezechieli et al.
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Return to Sport von Freizeitsportlern nach arthroskopischer Korrektur eines femoroazetabulären Impingements

Return to Sport von Freizeitsportlern nach arthroskopischer Korrektur eines femoroazetabulären Impingements

Schröder J, Scheel F, Hufeland M, Perka C, Haas NP

Fragestellung: Das femoroazetabuläre Impingement (FAI) stellt eine wichtige Ursache für Schmerzen und Funktionseinschränkungen des Hüftgelenkes bei sportlich aktiven Patienten und eine wesentliche präarthrotische Deformität dar.

In den letzten Jahren hat sich die Hüftarthroskopie in der Behandlung des FAI und dessen chondrolabraler Begleitschäden als minimalinvasives Verfahren etabliert und bei professionellen Sportlern zu guten Ergebnissen geführt.

Ziel dieser Studie ist die Untersuchung der Rückkehr zum Sport in einer Gruppe von Freizeitsportlern.

Methodik: Wir untersuchten eine Gruppe von Patienten mit einer Mindestnachuntersuchungszeit von sechs Monaten, die aufgrund eines FAI in unserer Klinik arthroskopisch behandelt wurden. Eingeschlossen wurden nur Patienten bis zu einem Alter von 50 Jahren, die regelmäßig auf Freizeit- und Amateurniveau sportlich aktiv waren und im Rahmen ihrer sportlichen Aktivität symptomatisch wurden.

Ausgeschlossen wurden professionelle Sportler, Patienten die vor der Operation keinen regelmäßigen Sport ausübten oder Patienten denen postoperativ vom Sport abgeraten wurde.

Im Zeitraum zwischen 01/2011 und 10/2012 erfassten wir nach diesen Kriterien 32 Patienten (20 Männer und 12 Frauen) mit einem mittleren Alter von 37,1 Jahren (19-49 Jahre).

Ergebnisse: Das durchschnittliche präoperative Sport-Level der eingeschlossenen Patienten lag bei 2,2 (1=Erholung, 2=Uni/Betriebssport, 3=Verein (Amateur), 4=Profi) bei einer durchschnittlichen Frequenz von 2,9 / Woche. 81% übten Impact-Sportarten aus. Die mittlere präoperative Schmerzdauer betrug 2,1 Jahre. Zum Zeitpunkt der Operation hatten 31% der Patienten die sportliche Aktivität aufgrund der Beschwerden reduzieren müssen, 69 % der Patienten stellten die sportliche Aktivität präoperativ aufgrund der Beschwerden komplett ein.

Das durchschnittliche postoperative Nachuntersuchungszeit betrug 13,2 Monate (6-23 Monate). Alle Patienten berichteten über eine Beschwerdebesserung nach arthroskopischer Korrektur, die subjektive Einschätzung des Hüftgelenkes wurde durchschnittlich mit 83% angegeben. 72 % der Patienten konnten eine sportliche Aktivität durchschnittlich 4,4 Monate (2-12 Monate) nach der Hüftarthroskopie auf einem vergleichbaren Level (1,87) und in ähnlicher Frequenz (2,65) wieder ausüben. 59% der Patienten kehrten dabei in die gleiche Sportart wie präoperativ zurück. Die präoperativ mit VAS 5,03 beim Sport und 6,06 nach dem Sport angegebene Schmerzintensität reduzierte sich postoperativ auf der VAS auf 2,1 beim Sport und 2,3 nach dem Sport.

Schlussfolgerung: Die vorliegende Studie zeigte ein erfolgreiches Outcome im Hinblick auf Reduktion des Schmerzes und subjektiver Zufriedenheit der Patienten nach arthroskopischer Korrektur eines FAI. Obwohl es in allen Fällen zu einer Reduktion der Beschwerden kam, kehrten jedoch nur 72% zu einer sportlichen Betätigung zurück, dabei nur 59% der Patienten in die gleiche Sportart wie präoperativ. Das reflektiert auch die subjektive Einschätzung des Hüftgelenkes von 83%.

 

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI57-1515

doi: 10.3205/14dkou410 urn:nbn:de:0183-14dkou4102

Published: October 13, 2014
© 2014 Schröder et al.
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