Download PDF
Z Orthop Ihre Grenzgeb 2006; 144(2): 192-198
DOI: 10.1055/s-2006-921573
Endoprothetik

© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Langfristiger Einfluss der anatomisch angepassten spongiösen Endoprothese auf den periprothetischen Knochen

Eine radiologische und osteodensitometrische Analyse nach Implantation der S & G (ESKA) HüftendoprotheseLong-Term Influence of the Spongiosa Metal Surface Prosthesis (S & G, ESKA) on the Periprosthetic BoneMeasurement of Periprosthetic Bone Density Using Radiography and Dual-Energy X-Ray AbsorptiometryC. Götze1 , A. Tschugunow1 , F. Wiegelmann1 , N. Osada2 , H. G. Götze3 , F. Böttner1
  • 1Klinik und Poliklinik für Allgemeine Orthopädie des Universitätsklinikum Münster
  • 2Institut f. Medizinische Informatik und Biomathematik, Universitätsklinikum Münster
  • 3ehemalig. Leiter der Orthop. Abteilung des St. Marienhospital Hamm
Further Information

Publication History

Publication Date:
19 April 2006 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Studienziel: Die anatomisch geformte, zementfreie Hüfttotalendoprothese S & G (ESKA) besitzt eine vollstrukturierte makroporöse Oberflächenstruktur mit einem unregelmäßigen Netzwerk zur sekundären Osseointegration. Die Studie geht der Frage nach, ob durch die Anpassung einer anatomischen Schaftprothese an den endofemoralen Markraum das Ziel einer physiologischen Krafteinleitung langfristig realisiert werden kann. Methode: 137 primäre Hüftendoprothesen von 117 Patienten wurden klinisch und radiologisch 12,8 (10-14,9) Jahre postoperativ untersucht. Das Durchschnittsalter zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung betrug 71,8 (34-87) Jahre. Osteodensitometrische periprothetische Analysen erfolgten im Vergleich zum kontralateralen nicht operierten Femur. Ergebnisse: Unter Berücksichtigung aller implantierten HTEP's (n = 231) beträgt 14,9 Jahre postoperativ die kumulative Überlebensrate für den zementfreien, voll strukturierten spongiösen Schaft 86,2 % (± 5,3 %) und für die Pfanne 90,1 % (± 8 %). Siebzehn Hüftgelenke wurden revidiert, auffällig waren dabei fünf Schaftfrakturen (3,6 %) im mittleren Stielanteil. Der mittlere Harris-Hip-Score der nicht revidierten Hüften betrug 88,3 (34-100) Punkte. Eine radiologische Knochenatrophie in den Zonen I (16,8 %) und VII (34,6 %) nach Gruen beweisen ein proximales stress-shielding. Die durchschnittliche Knochendichte am Calcar femoris (BMD 0,9 g/cm2) ist gegenüber der Gegenseite (BMD 1,3 g/cm2) signifikant reduziert (p < 0,001). Schlussfolgerung: Radiologische und osteodensitometrische Langzeitanalysen bestätigen für den anatomisch geformten Stiel der S & G Hüfttotalendoprothese eine überwiegend distale Krafteinleitung. Der originäre Wunsch der gleichmäßigen physiologischen Druckverteilung kann mit diesem Endoprothesenstiel nicht realisiert werden.

Abstract

Introduction: The anatomically shaped, cementless total hip replacement (THR) (S & G, ESKA Lübeck) has a fully porous coating for secondary osseointegration. The aim of the present study was to analyse the long-term effect of the prosthesis on periprosthetic bone remodelling. Methods: 137 THR in 117 patients were analysed clinically and radiographically 12.8 years (10-14.9 years) postoperatively. The average age at the last follow-up was 71.8 years (range: 34-87 years). Osteodensitometric DEXA measurements of the periprosthetic bone in comparison to the contralateral non-operated femora were performed. Results: Cumulative survival rates of all implanted THR (n = 231) at 14.9 years were 86.2 % (±5.3 %) for the fully porous coated stem and 90.1 % (± 8 %) for the cup. Five stem fractures (3.6 %) at the middle part were recorded. The Harris hip score of the non-revised THR at the last follow-up averaged 88.3 (34-100) points. Bony atrophy in the proximal periprosthetic femora in Gruen zones I (16.8 %) and VII (34.6 %) confirmed a proximal stress-shielding. Osteodensitometric analyses demonstrated in comparison to the contralateral femora (BMD 1.3 g/cm2) a significantly reduced bone density at the calcar femoris (BMD 0.9 g/cm2) (p < 0.001). Conclusion: The original goal of a physiological load transfer has not been realised with this fully porous, cementless THR. The anatomic S & G stem will mainly be osseointegrated by distal load transfer.

Schlüsselwörter

Hüfttotalendoprothese - zementfrei - vollstrukturierte poröse Oberfläche - Osteodensitometrie - periprothetischer Knochenumbau

Key words

hip arthroplasty - cementless - macroporous surface structure - osteodensitometric DEXA measurement - periprosthetic bone remodelling

Literatur

  • 1 Henssge E J, Grundei R, Etspüler R. Anatomisch richtiges Design von Femurschaftimplantaten.  Z Orthop. 1980;  118 592
    PubMedGoogle Scholar
  • 2 Henssge E J, Grundei H, Etspüler R, Köller W, Fink K. Die anatomisch angepasste Endoprothese des proximalen Femurendes.  Z Orthop. 1985;  123 821-828
    PubMedGoogle Scholar
  • 3 Krüger M, Henssge E J, Sellin D. Cancellous implants of cast metal in animal experiments.  Z Orthop. 1985;  123 962-965
    PubMedGoogle Scholar
  • 4 Matsui M, Nakata K, Masuhara K, Ohzono K, Sugano N, Ochi T. The Metal-Cancellous Cementless Lübeck total hip arthroplasty.  J Bone Joint Surg [Br]. 1998;  80 404-410
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 5 Plötz W, Gradinger R, Rechl H, Ascherl R, Wicke-Wittenius S, Hipp E. Cementless prosthesis of the hip joint with “spongy metal” surface. A prospective study.  Arch Orthop Trauma Surg. 1992;  11 102-109
    PubMedGoogle Scholar
  • 6 Sielewicz M, Scholz J, Hanslik L. A five year follow-up of 605 cases of the MCCL (metal cancellous cementless Lübeck) total hip prosthesis.  Ital J Orthop Traumatolog. 1989;  15 433-443
    PubMedGoogle Scholar
  • 7 Murray D W, Carr A J, Bulstrode C. Survival analysis of joint replacements.  J Bone Joint Surg [Am]. 1993;  75 697-704
    PubMedGoogle Scholar
  • 8 Harris W H. Traumatic arthritis of the hip after dislocation and acetabular fractures: Treatment by mold arthroplasty. An end-result study using a new method of results evaluating.  J Bone Joint Surg [Am]. 1969;  51 737-755
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 9 Heekin R D, Callaghan J J, Hopkinson W J, Savory C G, Xenos J S. The porous coated anatomic total hip prosthesis, inserted without cement.  J Bone Joint Surg [Am]. 1993;  75 77-91
    PubMedGoogle Scholar
  • 10 Gruen T A, McNeice G M, Amstutz H M. Modes of failure of cemented stem-type femoral components. A radiographic analysis of loosening.  Clin Orthop. 1979;  141 17-27
    PubMedGoogle Scholar
  • 11 Engh C A, Massin P, Suthers K E. A quantitative evaluation of periprosthetic bone-remodeling after cementless total hip arthroplasty.  J Bone Joint Surg [Am]. 1992;  74 1009-1020
    PubMedGoogle Scholar
  • 12 Nunn D, Freeman M A, Hill P F, Evans S JW. The measurement of migration of the acetabular component of hip prosthesis.  J Bone Joint Surg [Br]. 1989;  71 629-631
    PubMedGoogle Scholar
  • 13 DeLee J G, Charnley J. Radiological demarcation of cemented sockets in total hip replacement.  Clin Orthop. 1976;  121 20-32
    PubMedGoogle Scholar
  • 14 Brooker A F, Bowerman J W, Robinson R A, Riley L H. Ectopic ossification following total hip replacement.  J Bone Joint Surg [Am]. 1973;  55 1629-1632
    PubMedGoogle Scholar
  • 15 Thoma W, Happ C, Stephan C, John J. Methodische Untersuchungen zum Einsatz der Knochendensitometrie mittels DPX für die Verlaufskontrolle von implantierten Hüftendoprothesen.  Orthop Praxis. 1992;  4 273-278
    PubMedGoogle Scholar
  • 16 Hughes S S, Furia J P, Smith P, Pellegrini V D. Atrophy of the proximal part of the femur after total hip arthroplasty without cement. A quantitative comparison of cobalt-chromium and titanium femoral stems with the use of dual x-ray absorptiometry.  J Bone Joint Surg [Am]. 1995;  77 231-239
    PubMedGoogle Scholar
  • 17 Pritchett J W. Femoral bone loss following hip replacement. A comparative study.  Clin Orthop. 1995;  314 156-161
    PubMedGoogle Scholar
  • 18 Nishii T, Sugano N, Masuhara K, Shibuya T, Ochi T, Tamura S. Longitudinal evaluation of time related bone remodelling after cementless total hip arthroplasty.  Clin Orthop. 1997;  339 121-131
    PubMedGoogle Scholar
  • 19 Cohen B, Rushton N. Accuracy of DEXA measurement of bone mineral density after total hip arthroplasty.  J Bone Joint Surg [Br]. 1995;  77 479-483
    PubMedGoogle Scholar
  • 20 Kilgus D J, Shimaoka E E, Tipton J S, Eberle R W. Dual-energy X-ray absorptiometry measurement of bone mineral density around porous-coated cementless femoral implants. Methods and preliminary results.  J Bone Joint Surg [Br]. 1993;  75 279-287
    PubMedGoogle Scholar
  • 21 Kröger H, Miettinen H, Arnala I, Koski E, Rushton N, Suomalainen O. Evaluation of periprosthetic bone using dual-energy x-ray absorptiometry: Precision of the method and effect of operation on bone mineral density.  J Bone Miner Res. 1996;  11 1526-1530
    PubMedGoogle Scholar
  • 22 Mortimer E S, Rosenthall L, Paterson I, Bobyn J D. Effect of rotation on periprosthetic bone mineral measurements in a hip phantom.  Clin Orthop Relat Res. 1996;  324 269-274
    PubMedGoogle Scholar
  • 23 Yamaguchi K, Masuhara K, Ohzono K, Sugano N, Nishii T, Ochi T. Evaluation of periprosthetic bone-remodeling after cementless total hip arthroplasty. The influence of the extent of porous coating.  J Bone Joint Surg [Am]. 2000;  82 1426-1431
    PubMedGoogle Scholar
  • 24 Wilson C R, Fogelmann I, Blake G M, Rodin A. The effect of positioning on dual energy X-ray bone densitometry on the proximal femur.  Bone Miner. 1991;  13 69-79
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 25 Kiratli B J, Heiner J P, McBeath A A, Wilson M A. Determination of bone mineral density by dual x-ray absorptiometry in patients with uncemented total hip arthroplasty.  J Orthop Res. 1992;  10 836-844
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 26 Sumner D R, Turner T M, Urban R M, Galante J O. Bone remodelling 2 years after cementless THA with a proximally porous-coated stem.  Trans Orthop Res Soc. 1990;  15 207
    PubMedGoogle Scholar
  • 27 Huiskes R, Weinans H, van Rietbergen B. The relationship between stress shielding and bone resorption around total hip stems and the effects of flexible materials.  Clin Orthop. 1992;  274 124-134
    PubMedGoogle Scholar
  • 28 Skinner H B, Kilgus D J, Keyak J, Shimaoka E E, Kim A S, Tipton J S. Correlation of computed finite element stresses to bone density after remodeling around cementless femoral implants.  Clin Orthop. 1994;  305 178-189
    PubMedGoogle Scholar
  • 29 Sugano N, Saito S, Takaoka K, Ohzono K, Masuhara K, Saito M, Ono K. Spongy metal Lubeck hip prostheses for osteoarthritis secondary to hip dysplasia. A 2-6-year follow-up study.  J Arthroplasty. 1994;  9 253-262
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 30 Massari L, Bagni B, Biscione R, Traina G C. Periprosthetic bone density in uncemented femoral hip implants with proximal hydroxylapatite coating.  Bull Hosp Jt Dis. 1996;  54 206-210
    PubMedGoogle Scholar
  • 31 National Institute of Health .Conventions in total hip surgery. Ministry of health, London, GB 1998
    Google Scholar
  • 32 Kishida Y, Sugano N, Ohzono K, Sakai T, Nishii T, Yoshikawa H. Stem fracture of the cementless spongy metal Lubeck hip prosthesis.  J Arthroplasty. 2002;  17 1021-1027
    CrossrefPubMedGoogle Scholar

Priv.-Doz. Dr. med. C. Götze

Klinik und Poliklinik für Allgemeine Orthopädie · Universitätsklinikum Münster

Albert-Schweitzer-Str. 33

48129 Münster

Phone: 02 51/8 34 79 95

Fax: 02 51/8 34 79 89

Email: chrgoetze@uni-muenster.de

      >