Wristing - eine neue Möglichkeit für Digitale Migrationsmessung in der Hüftendoprothetik

Zusammenfassung

Studienziel: Es soll eine Softwarelösung (Wristing) zur Messung von Strecken und Winkeln auf ihre Einsetzbarkeit in der Migrationsanalyse am Hüftgelenk überprüft und die geeignetsten Messpunkte in a. p.-Röntgenbildern der Hüfte herausgefunden werden. Methode: Es wurde an a. p.-Hüftaufnahmen von 52 Patienten, die eine digitale Migrationsanalyse über mindestens sieben Jahre mit fünf Röntgenbildern zuließen, ein Vergleich verschiedener Messpunkte durchgeführt. Die genauesten Parameter wurden für eine Intra- und Interobserveranalyse an 30 Röntgenbildern verwendet und mit der manuellen Auswertung der Messpunkte verglichen. Ergebnisse: Die Messfehler (95 % Konfidenzintervall) betrugen 1,7 bis 2,2 mm und 2,8° bis 3,2° für die exaktesten Punkte der Prothese. Der Intraobserverfehler betrug 0,12 bis 0,3 mm; 0,28° und der Interobserverfehler 0,14 bis 0,45 mm; 0,5° bis 0,53°. Im Vergleich zur manuellen Auswertung (Genauigkeit: 0,24-0,67 mm; 0,57-74°) schnitt die Software Wristing (Genauigkeit: 0,12-0,3 mm; 0,28°) statistisch signifikant besser ab (t-Test: p < 0,001). Schlussfolgerung: Mit dem vorgestellten Modell ist ein Röntgenbildvergleich, auch retrospektiv, mit hoher Genauigkeit an a. p.-Röntgenbildern möglich. Die integrierten schematischen Zeichnungen zur Messdurchführung, die Zoomfunktion und die zeitnahe Vergleichsmöglichkeit mehrerer Röntgenbilder und Patientendaten auch mit Referenzfällen, führen zu einer großen Inter- und Intraobservergenauigkeit und zu guter Benutzerfreundlichkeit.

Abstract

Aim: The aim of this study was to evaluate a computer program (Wristing) for digital migration analysis in hip endoprotheses and to assess the most accurate landmarks in hip-alone radiographs. Method: Conventional radiographs of 52 patients with a minimum follow-up period of seven years and five consecutive radiographs were digitised and different landmarks were compared. The parameters with the greatest accuracy were analysed to calculate inter- and intra-observer variability in 30 radiographs. Digital and manual measurement techniques were compared with each other. Results: The obtained accuracy (95 % confidence interval) was 1.7 to 2.2 mm and 2.8° to 3.2° for the most accurate landmarks. The intra-observer variability was 0.12-0.3 mm; 0.28° and the inter-observer variability ranged from 0.14 to 0.45 mm and 0.5° to 0.53°. In comparison to the migration measurement with pencil and ruler (precision: 0.24-0.67 mm; 0.57-0.74°) the new software (precision: 0.12-0.3 mm; 0.28°) was associated with a superior accuracy (t test: p < 0.001). Conclusion: With the program “Wristing” migration in hip-alone radiographs could be recorded with high precision. The integrated sketch, zooming and the current possibility of comparing radiographs and patient data with previous follow-ups and examples leads to a high inter- and intra-observer accuracy and is very useful in day-to-day clinical practice.

Schlüsselwörter

Migrationsanalyse - Messgenauigkeit - digitale Bildverarbeitung - Polyethylenabrieb - zementfreie Hüfttotalendoprothese

Key words

Migration analysis - measurement accuracy - digital imaging - polyethylene wear - cementless total hip arthroplasty

Literatur

• 1 Massin P, Schmidt L, Engh C A. Evaluation of Cementless Acetabular Component Migration.  J Arthroplasty. 1989;  4 245-251
• 2 Nunn D, Freeman M AR, Hill P F, Evans S JW. The Measurement of Migration of the Acetabular Component of Hip Prothesis.  J Bone Joint Surg [Br]. 1989;  71 629-631
• 3 Krismer M, Tschupik J P, Bauer R, Mayrhofer P, Stöckl B, Fischer M, Biedermann R. Einzelbildröntgenanalyse zur Messung der Migration von Hüftendoprothesen.  Orthopäde. 1997;  26 229-236
• 4 Ilchmann T, Franzen H, Mjöberg B, Wingstrand H. Measurement Accuracy in Acetabular Cup Migration.  J Arthroplasty. 1992;  7 121-127
• 5 Kärrholm J, Snorrason F. Migration of Porous Coated Acetabular Protheses Fixed with Screws: Roentgen Stereophotogrammetric Analysis.  J Orthop. 1992;  10 826-835
• 6 Malchau H, Kärholm J, Wang Yu X ing, Herberts P. Accuracy of migration analysis in hip arthroplasty.  Acta Orthop Scand. 1995;  66 418-424
• 7 Bleher J A. Digitale Darstellung und Vermessung konventioneller Röntgenbilder in a. p. Technik am Beispiel von PM Pfannen und Schäften. Medizinische Dissertation, Universität Ulm 1996
• 8 Oswald B. Optimierung eines computergestützten Messverfahrens für die Schaftwanderung zementfreier Endoprothesen. Medizinische Dissertation, Universität Würzburg 1999
• 9 Thomas W, Schug M. Über die Bedeutung der Endoprothesenpfannne aus biomechanischer und klinischer Sicht - Vorschlag einer Klassisfizierung.  Biomed Tech. 1994;  39 222-226
• 10 Johnston C R, des Moines M D, Fitzgerald R H, Harris W H, Poss R, Müller M E, Sledge C B. clinical and radiographic Evaluation of Total Hip Replacement.  J Bone Joint Surg [Am]. 1992;  72 161-216
• 11 Barrack R L, Lavernia C, Szuszczewicz E S, Shawney J. Radiographic wear measurement in a Cementless Metal-Backed Modular Cobalt-Chromium Acetabular Component.  J Arthroplasty. 2001;  7 820-828
• 12 Hendrich C, Rader C P, Klein G, Oswald B, Kramer C. Interpretationsmöglichkeiten der digitalen Wanderungsanalyse zementfreier PM-Hüfttotalendoprothesen.  Z Orthop. 1997;  135 285-291
• 13 Önsten I, Carlsson A S, Ohlin A, Nilson J A. Migration of acetabular components, inserted with or without cement, in one stage bilateral hip arthroplasty. A controlled, randomised study using Roentgenstereophotogrammetric analysis.  J Bone Joint Surg [Am]. 1994;  76 185-194
• 14 Franzen H, Mjöberg B, Önerfalt R. Early Migration of Acetabular Components revised with cement: A Roentgen Stereo Analysis Study.  Clin Orthop. 1993;  287 131-134
• 15 Dorr L D, Wan Z. Comparative results of a distal modular sleeve, circumferential coating, and stiffness relief using the Anatomic Porous Replacement 2.  J Arthroplasty. 1996;  11 419-428
• 16 Sutherland C J, Wilde A H, Borden L S, Marks K E. A Ten Year Follow-Up of One Hundred Consecutive Müller Curved-Stem Total Hip-Replacement Arthroplasties.  J Bone Joint Surg [Am]. 1982;  64 970-982
• 17 Diederichs C G, Fischer U, Vosshenrich R. Hüftpfannenprothese. Nachweis einer Migration mit Lineal und Bleistift?.  Z Fortschr Röntgenstr. 1993;  159 132-137
• 18 Hardinge K, Porter L M, Jones P R, Hukins D WL, Taylor C J. Measurement of Hip prostheses using image analysis.  J Bone Joint Surg [Br]. 1991;  73 724-728
• 19 Barrack R L, Lavernia C, Szuszczewicz E S, Shawney J. Radiographic wear measurement in a Cementless Metal-Backed Modular Cobalt-Chromium Acetabular Component.  J Arthroplasty. 2001;  16 820-828
• 20 Wenz W, Buitrago-Tellez C, Blum U, Hauenstein K -H, Gufler H, Meyer E, Rüdiger K. Digitalisierung konventioneller Röntgenaufnahmen.  Radiologe. 1992;  32 409-415
• 21 Martell J, Berdia S. Determination of Polyethylene Wear in Total Hip Replacements with Use of Digital Radiographs.  J Bone Joint Surg [Am]. 1997;  79 1635-1641
• 22 Biedermann R, Krismer M, Stockl B, Mayrhofer P, Ornstein E, Franzen H. Accuracy of EBRA-FCA in the measurement of migration of femoral components of total hip replacement. Einzel-Bild-Rontgen-Analyse-femoral component analysis.  J Bone Joint Surg [Br]. 1999;  81 266-272
• 23 Dominkus M, Funkovics P, Schwameis E. Frühzeitige Belastung nach zementfreien Hüfttotalendoprothesen - Eine Pfannenmigrationsanalyse.  Z Orthop. 1999;  137 442-446
• 24 Galanski M, Prokop M, Oestmann J W, Reichelt S, Falkenhausen U. Anwendung der digitalen Lumineszensradiographie in der Skelettdiagnostik: ROC-Studie zur Erkennbarkeit kortikaler Läsionen. In: Schneider GH, Vogler E, Kocever K (Hrsg). Digitale Bildgebung - Interventionelle Radiologie - Integrierte digitale Radiologie. Blackwell & Ueberreuther, Berlin 1990; 234-242
• 25 Murphey M D, Bramble J M, Cook L T, Martin N L, Dwyer S J. Nondisplaced fractures: spatial resolution requirements for detection with digital skeletal imaging.  Radiology. 1990;  174 865-870
• 26 Wegryn S A, Piraino D W, Richmond B J, Schluchter M D, Uetani M, Freed H, Meziane M A, Belhobek G A. Comparison of digital and conventionell musucloskeletal radiography: an observer performance study.  Radiology. 1990;  175 225-228
• 27 Hellinger J. Messmethoden in der Skelettradiologie - Linien, Distanzen, Winkel und ihre klinische Bedeutung. Thieme, Stuttgart, New York 1995