Einleitung: Der Oberflächenersatz (OE) stellt eine knochensparende alternative Operationstechnik zu der konventionellen Totalendoprothese (TEP) bei Hüftgelenksarthrose dar. Insbesondere für sehr aktive und junge Patienten werden dem OE Vorteile bei Stabilität und Materialverschleiß zugesprochen. Heterogene Studienergebnisse und eine unzureichende Datenlage hinsichtlich der Langzeitrisiken der Metall-auf-Metall-Gleitpaarung limitieren derzeit den Einsatz des OE. Diese Studie untersucht, ob Patienten nach OE tatsächlich aktiver sind. Methodik: Es handelt sich um eine retrospektive Arbeit mit prospektiver Datenerhebung im Rahmen eines Telefoninterviews. 40 OEs wurden mit 40 TEPs basierend auf präoperativem University of California Arthroplasty Score (UCLA), BMI, Alter zum Zeitpunkt der Operation und Alter bei Follow-up abgeglichen. Die durchschnittliche Nachuntersuchungsperiode war 56 Monate (24–87 Monate). Ergebnisse: OE Patienten zeigten signifikant höhere Werte im High-Activity Arthroplasty Score (HAAS) (14.9 vs. 12.9, p < 0.001) und Lower Extremity Activity Scale (LEAS) (15.9 vs. 14.1, p = 0.001) und erreichten signifikant höhere Werte im Hip Cycle Score (HCS) (44.7 vs. 35.7 p = 0.037) und Impact Score (IS) (40.9 vs. 29.6, p = 0.002) als Patienten nach TEP. Es waren keine signifikanten Unterschiede im HOOS Abschnitt Funktionalität (91.4 vs. 90.3, p = 0.803 und Pain Numeric Rating Scale (NRS-11) (0.6 vs. 0.9 p = 0.169) nachweisbar. OE-Patienten zeigten minimal, jedoch signifikant höhere Werte im modified Harris Hip Score (mHHS) (88,8 vs. 86,6, p = 0.015) Zusammenfassung: Die Ergebnisse legen nahe, dass OE-Patienten mittelfristig aktiver sind und häufiger High-Impact-Sportarten ausüben als Patienten nach TEP. / Background: Hip resurfacing (HR) is an alternative to conventional total hip arthroplasty (THA) for the treatment of osteoarthritis (OA) in very active, young male patients. However, there is no study in the literature that has proven its benefits for high-impact sport over standard primary THA. The aim of the current study was to investigate the return to sport and function level of male patients after THA vs. HR. Materials and methods: This retrospective study with a prospective Follow-up is based on a telephone questionnaire for general health and sports activities. 40 HRs were matched with 40 THAs based on preoperative University of California Arthroplasty Score (UCLA), BMI, age at time of surgery and age at follow-up. The mean follow-up period was 56 months (range 24–87 months). Results: HR patients showed a significantly higher High-Activity Arthroplasty Score (HAAS) (14.9 vs. 12.9, p < 0.001) and Lower Extremity Activity Scale (LEAS) (15.9 vs. 14.1, p = 0.001) and reached significantly higher values in the Hip Cycle Score (HCS) (44.7 vs. 35.7 p = 0.037) and Impact Score (IS) (40.9 vs. 29.6, p = 0.002) than THA patients. No significant differences were found in the HOOS function section (91.4 vs. 90.3, p = 0.803) and the Pain Numeric Rating Scale (NRS)-11 (0.6 vs. 0.9 p = 0.169). Patients with HR had a slightly higher modified Harris Hip Score (mHHS) (88,8 vs. 86,6, p = 0.015) Conclusion: The current study suggests that young male patients are able to engage in higher activity levels after HR compared to standard THA.

Die endoprothetische Versorgung des Hüftgelenks stellt eines der am häufigsten durchgeführten und erfolgreichsten operativen Behandlungsverfahren dar. Mögliche Komplikationen sind vor allem die aseptische Lockerung und die Luxation. Strategien zur Verringerung der Luxationshäufigkeit bei Patienten sind unter anderem die Schonung sowie die Rekonstruktion des umliegenden Weichteilgewebes des Hüftgelenks. Dezellularisiertes Gewebe wird hierbei vereinzelt in der Weichteilrekonstruktion von Muskeln, Sehnen und Bändern nach Traumata eingesetzt. Dieses Gewebe weist eine extrazelluläre Matrix auf, welche eine verbesserte Biointegration und damit einhergehenden guten Heilungsverlauf ermöglicht. Aus diesen Kenntnissen leitete sich die Frage ab, ob der Einsatz von dezellularisierten Geweben auch eine theoretische Möglichkeit für die Weichteilrekonstruktion im Bereich des Hüftgelenks darstellen könnte. Dazu wurden in dieser Arbeit zum einen die passiv-mechanischen Eigenschaften der Hüftkapselbänder untersucht und zum anderen der Einfluss der Dezellularisierung auf das mechanische Verhalten von porcinem Gewebe (Dermis, Ureter und Ösophagus) analysiert. In weiteren Untersuchungen ist das Versagensverhalten einer muskulären Anbindung nach tumorendoprothetischer Versorgung mit der nativen Anbindung verglichen worden. Für die Analysen mittels uniaxialem Zugversuch ist ein Prüfprotokoll weiterentwickelt und adaptiert worden, um einen standardisierten Ablauf für die biomechanische Testung und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Die Gegenüberstellung der Ergebnisse aus den Untersuchungen der Hüftkapselbänder und der dezellularisierten Gewebe zeigte eine höhere Zugfestigkeit sowie ein höheres E-Modul für die dezellularisierten Hohlorgane. Diese Resultate würden zunächst für den Einsatz in der Weichteilrekonstruktion sprechen, allerdings ist die Dehnung nach der Dezellularisierung geringer. Eine alternative Anwendung der dezellularisierten Hohlorgane ergibt sich aus der Ähnlichkeit zum Trevira®-Anbindungsschlauch. Durch die Schlauchform der Hohlorgane können diese wie der Anbindungsschlauch über die Tumorendoprothese gestülpt werden, so dass das native Gewebe des Patienten nach Refixation leichter anwachsen kann. Es ist jedoch zu beachten, dass die Durchmesser der Hohlorgane im Vergleich zum Hüftkopfdurchmesser und zur Tumorendoprothese geringere Abmaße aufweisen. Deshalb muss nach einem alternativen Gewebe gesucht werden, welches nicht nur eine ausreichende Größe, sondern auch die mechanischen Eigenschaften aufweist. Ist ein solches Alternativmaterial ermittelt worden, müssen weiterhin Untersuchungen bzgl. der Handhabung sowie der Toxizität durchgeführt werden. Zusammenfassend und basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit kommen die dezellularisierten Gewebe aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften für den Einsatz in der Weichteilrekonstruktion des Hüftgelenks aus biomechanischer Sicht in Frage. Sie eröffnen die Möglichkeit, die Versorgung von Hochrisikopatienten zu verbessern und diese schneller zu mobilisieren. Um die Beurteilung vollends abzuschließen, sind weitere Untersuchungen alternativer Gewebe notwendig. Diese betreffen nicht nur den Vergleich der mechanischen Eigenschaften, sondern auch die Biokompatibilität bei der Verwendung in der Weichteilrekonstruktion.:I. Abkürzungen II II. Abbildungsverzeichnis II III. Tabellenverzeichnis II 1 Einleitung 1 2 Grundlagen 3 2.1 Anatomie des Hüftgelenks 3 2.1.1 Knöcherne Struktur 3 2.1.2 Labrum acetabuli, Hüftkapsel und Bandapparat 4 2.1.3 Muskulatur für die aktive Bewegung des Hüftgelenks 6 2.1.4 Bedeutung des labrokapsulären Komplexes für die Luxationsstabilität des Hüftgelenks 7 2.2 Hüftendoprothetik 8 2.2.1 Aufbau und Funktion einer Hüfttotalendoprothese 8 2.2.2 Bedeutung der Weichteilrekonstruktion nach endoprothetischer Versorgung des Hüftgelenks 10 2.3 Dezellularisierung 11 2.3.1 Aufbau des Bindegewebes 11 2.3.2 Einsatz dezellularisierter Gewebe 12 2.4 Methodisches Vorgehen 13 2.4.1 Prüfprotokoll für die mechanische Charakterisierung 13 2.4.2 Verfahren der Dezellularisierung 19 3 Publikationen 21 3.1 Tensile properties of the hip joint ligaments are largely variable and age-dependent – An in-vitro analysis investigating an age span between 14 and 93 years 21 3.2 Load and failure behavior of human muscle samples in the context of proximal femur replacement 29 3.3 Acellularization-Induced Changes in Tensile Properties Are Organ Specific - An In-Vitro Mechanical and Structural Analysis of Porcine Soft Tissues 37 4 Diskussion 62 5 Zusammenfassung der Arbeit 67 6 Literaturverzeichnis 69 IV. Darstellung des eigenen Beitrags 77 V. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 80 VI. Lebenslauf und wissenschaftlicher Werdegang 81 VII. Danksagung 88

Die Zielsetzung dieser Arbeit besteht darin zu prüfen, ob die Luxationsrate bei Hochrisikopatienten durch den Einsatz von 40-mm- und 44-mm-Köpfen im Vergleich zu Patienten mit maximal 36-mm-Köpfen reduziert werden kann. Hierzu wurden die im Zeitraum von September 2009 bis Mai 2014 hüftendoprothetisch versorgten Patienten mit einem erhöhten Luxationsrisiko erfasst und die Verläufe auf Luxationen überprüft. Zur Risikobewertung diente eine eigens entwickelte Klassifikation. Des Weiteren erfolgte die Analyse der postoperativen Verläufe, der Röntgenbilder und eines Telefoninterviews in den Fällen, in denen Köpfe ≥ 40 mm zum Einsatz kamen. Im Untersuchungszeitraum wurden 288 Hüftendoprotheseneingriffe mit erhöhtem Luxationsrisiko durchgeführt. Bei 278 HTEP-Implantationen erfolgte der Einsatz von Gelenkköpfen ≤ 36 mm. In dieser Gruppe betrug die Luxationsrate 15,1% (n=42). Bei 10 Patienten wurden 40-mm- oder 44-mm-Gelenkköpfe eingesetzt. In diesen Fällen wurde das Luxationsrisiko entsprechend der vorgeschlagenen Klassifikation mit 3A (hoch) bis 4B (sehr hoch) bewertet. Bei einem mittleren Follow up von 22,8 Monaten wurde bei diesen Patienten keine Luxation festgestellt. Die mit 40-mm- sowie 44-mm-Köpfen erzielten Ergebnisse und die aktuelle Literatur sprechen für eine wesentlich höhere Gelenkstabilität und eine deutlich verminderte Luxationsneigung größerer Köpfe. Deren Einsatz ist daher gegenwärtig bei Risiko-patienten gerechtfertigt, sofern dieser in Abhängigkeit vom Pfannenaußendurch-messer konstruktiv möglich ist. In der weiteren Entwicklung der Hüftendoprothetik sollte die Verwendung größerer Köpfe angestrebt werden.

Die Zielsetzung dieser Arbeit besteht darin zu prüfen, ob die Luxationsrate bei Hochrisikopatienten durch den Einsatz von 40-mm- und 44-mm-Köpfen im Vergleich zu Patienten mit maximal 36-mm-Köpfen reduziert werden kann. Hierzu wurden die im Zeitraum von September 2009 bis Mai 2014 hüftendoprothetisch versorgten Patienten mit einem erhöhten Luxationsrisiko erfasst und die Verläufe auf Luxationen überprüft. Zur Risikobewertung diente eine eigens entwickelte Klassifikation. Des Weiteren erfolgte die Analyse der postoperativen Verläufe, der Röntgenbilder und eines Telefoninterviews in den Fällen, in denen Köpfe ≥ 40 mm zum Einsatz kamen. Im Untersuchungszeitraum wurden 288 Hüftendoprotheseneingriffe mit erhöhtem Luxationsrisiko durchgeführt. Bei 278 HTEP-Implantationen erfolgte der Einsatz von Gelenkköpfen ≤ 36 mm. In dieser Gruppe betrug die Luxationsrate 15,1% (n=42). Bei 10 Patienten wurden 40-mm- oder 44-mm-Gelenkköpfe eingesetzt. In diesen Fällen wurde das Luxationsrisiko entsprechend der vorgeschlagenen Klassifikation mit 3A (hoch) bis 4B (sehr hoch) bewertet. Bei einem mittleren Follow up von 22,8 Monaten wurde bei diesen Patienten keine Luxation festgestellt. Die mit 40-mm- sowie 44-mm-Köpfen erzielten Ergebnisse und die aktuelle Literatur sprechen für eine wesentlich höhere Gelenkstabilität und eine deutlich verminderte Luxationsneigung größerer Köpfe. Deren Einsatz ist daher gegenwärtig bei Risiko-patienten gerechtfertigt, sofern dieser in Abhängigkeit vom Pfannenaußendurch-messer konstruktiv möglich ist. In der weiteren Entwicklung der Hüftendoprothetik sollte die Verwendung größerer Köpfe angestrebt werden.:Inhaltsverzeichnis Bibliographische Beschreibung Abkürzungsverzeichnis 1. Einleitung 1.1 Bedeutung der Hüftendoprothetik 1.2 Hüftendoprothesenluxation 1.2.1 Definition und Häufigkeit 1.2.2 Ursachen 1.2.3 Einteilung und Klassifikation 1.2.4 Risikofaktoren 1.2.5 Beurteilung des Luxationsrisikos bei hüftendoprothetischen Eingriffen 1.2.6 Ursachen des luxations-mindernden Effektes großer Köpfe 1.2.7 Vorgehen nach Luxation 1.2.7.1 Diagnostik 1.2.7.2 Therapie 1.3 Zielsetzung der Arbeit 2. Publikation 3. Zusammenfassung 4. Literaturverzeichnis 5. Tabellenverzeichnis 6. Abbildungsverzeichnis 7. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 8. Lebenslauf und wissenschaftlicher Werdegang 9. Danksagung 10. Anlagen Anlage 1 - Dokumentationsbogen Patienten mit Großköpfen Anlage 2 - Telefoninterviewbogen zu 40/44mm Köpfen