Postoperative Änderung der in vivo Reibung im künstlichen Hüftgelenk beim Fahrradfahren
Damm P, Bender A, Bergmann G
Fragestellung: Der reibungsinduzierte Verschleiß der Gelenkpartner ist immer noch einer der Hauptgründe für das Versagen eines Hüftgelenkersatzes. So muss bei bis zu 40% aller Revisionen an am Hüftgelenk ausschließlich die Pfanne bzw. das Inlay verschleißbedingt ausgetauscht werden (Havelin et al. 2009). Zusätzlich wird das Patientenspektrum immer jünger und sportlich aktiver. Sportliche Aktivitäten können jedoch zu erhöhten Gelenkbelastungen führen und damit zu einem erhöhten Versagensrisiko der Gleitpaarung aufgrund der Reibung.
Ziel dieser Studie ist es die post operativen (pOP) Änderungen der Reibung im künstlichen Hüftgelenk in vivo zu messen.
Methodik: Für die in vivo Messung im künstlichen Hüftgelenk wurde ein instrumentiertes Implantat mit einer Al2O3/XPE Gleitpaarung verwendet (Damm et al. 2010). An den Belastungsmessungen auf einem Fahrradergometer nahmen 7 Patienten teil. Die Messungen wurden zu 3 pOP Zeitpunkten durchgeführt (2-3; 4-6 und 10-12 Monate). Die Gelenkkontaktkraft Fres in % des Körpergewichtes (KG) und das Reibmoment Mres (% KGm) wurden die bei 90 W bei 40 sowie 60 U/min gemessen. Aus allen Lastzyklen wurde für jeden Patienten und pOP Zeitpunkt eine mittlere Belastungskurve berechnet (Bender und Bergmann 2012). Die individuellen Belastungen aller Patienten wurden dann getrennt für die 3 Zeitpunkte gemittelt (mittlerer Patient.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im pOP Verlauf kam es bei 40 bzw. 60U/min zu einer Zunahme von Fres von 4% bzw. 6% (log; R²=0,97 bzw. 0,85); Mres fiel im pOP Verlauf ab (-log; R²=0,99 bzw. 0,98). Die Reduktionen betrugen im Mittel 24% bei 40 U/min bzw. 31% bei 60 U/min (Abbildung 1 [Abb. 1], Tabelle 1 [Tab. 1]).
Die in vivo Gelenkbelastung hängt zum einem von der Umdrehungszahl (Gleitgeschwindigkeit) und zum anderen vom pOP Zeitpunkt ab. Eine Reduzierung der Umdrehungszahl führte zu einem Anstieg von Fres und damit zu höheren Werten von Mres.
Im pOP Verlauf wurde eine starke Abnahme von Mres bei nur wenig verändertem Fres gemessen. Dies kann einerseits mit dem Einlaufverhalten der Gleitpartner erklärt werden. Evtl. verbessern sich aber auch die Schmiereigenschaften der Synovia im pOP Verlauf. Diese Änderungen können durch den Proteingehalt oder die Viskosität der Synovia bewirkt werden.
Die Messdaten zeigen, dass das Fahrradfahren Patienten mit einem Hüftgelenkersatz als geeignete Sportart empfohlen werden kann. Jedoch sollte insbesondere in der frühen pOP Phase mit hohen Drehungszahlen (90 W) gefahren werden, um so die Reibbelastung der Gleitpartner zu minimieren.
Dieses Projekt wurde von der DFG (DFG – SFB 760, 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. DocGR19-1022
doi: 10.3205/14dkou536, urn:nbn:de:0183-14dkou5363
Published: October 13, 2014
© 2014 Damm et al.
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