Jährlich werden in Deutschland circa 230.000 künstliche Hüftgelenke im-plantiert. Dabei spielen eine ausgeglichene Beinlänge und das physiologi-sche Rotationszentrum für ein gut funktionierendes, schmerzfreies und langlebiges künstliches Hüftgelenk eine wesentliche Rolle. Die Beinlänge kann aber unter konventionellen Maßnahmen nur unzureichend genau be-stimmt werden, sodass Beinlängendifferenzen nach der Operation auftreten können. Die exakte Beinlänge und die Rekonstruktion des Rotationszent-rums des Hüftgelenkes sind wichtige Parameter zur Wiederherstellung der physiologischen Biomechanik nach Implantation eines künstlichen Hüftge-lenkes. Beinlängendifferenzen können zu funktionellen Einschränkungen führen und wurden bisher mit unzureichenden Genauigkeiten, beispiels-weise mit einem Maßband oder durch Unterlegen von Holzblöcken unter das kürzere Bein, erfasst. Während der Operation erfolgt die Beinlängenbe-stimmung oft durch einen Vergleich mit dem nicht zu operierenden Bein bzw. mit dem Shuck-Test als klassische Stabilitätsprüfung. Eine exakte Beinlänge ist aktuell nur mit Hilfe von Ganzbein-Röntgenaufnahmen oder Computertomographie Aufnahmen bestimmbar.
Mit Hilfe der Studie soll die Genauigkeit und die Machbarkeit des Beinlän-gen-Mess-Systems erfasst und ausgewertet werden. Dazu wird die Repro-duzierbarkeit der Messwerte untersucht. Auch soll der Einfluss eines Umla-gerungsmanövers auf die Messungen betrachtet sowie der Einsatz einer OP-Stockinette im Vergleich zur nackten Haut analysiert werden.
Das Mess-System bestand aus einem 3D gedruckten Marker aus ABS mit 3 weißen Kreisen und einer Kinect Kamera, welche an einen Laptop ange-schlossen wurde. Der Marker wurde am Unterschenkel der Probanden mit OP Tape fixiert. Die Anbringung des Markers am Unterschenkel erfolgte mit einem definierten Abstand zur Ferse mittels eines Abstandsmessers. Dabei betrug der Abstand des Marker-Mittelpunktes (=Mittelpunktes des mittleren der drei weißen Punkte am Marker) zur Ferse bzw. Auftrittspunkt auf dem Boden 235 mm. Dieser Abstand ist die Markierungslänge. Der Abstand vom Marker-Mittelpunkt bis zum Drehpunkt des Hüftgelenkes ist die Referenz-beinlänge. Markierungs- und Referenzbeinlänge ergeben die hüftzentrierte Beinlänge. Bei der Untersuchung wurde das maximal gestreckte Bein an der Ferse gerade von der Unterlage angehoben. Die Kamera erfasste die drei Punkte des Markers während der Bewegung des Beines im dreidimen-sionalen Raum. Eine seitliche Bewegung bzw. Abweichung des Beines war theoretisch möglich. Als einheitliches Vorgehen bei allen Probanden wurde das Bein ausschließlich gerade und ohne seitliche Abweichung von oder zur Körpermitte bewegt bzw. von der Unterlage angehoben. Mittels der Software Labview auf dem Laptop wurden die erfassten Messsignale ver-arbeitet und daraus die Beinlänge und das Hüftrotationszentrum der Pro-banden berechnet. Als Kontrollmessung wurde die Beinlänge mit dem Maßband von der Spina iliaca anterior superior bis zur Fibulaspitze im Lie-gen gemessen. Alle Messungen erfolgten am dominanten Bein.
Es wurden insgesamt 36 Messungen der Beinlänge und des Hüftrotationszentrums am freiwilligen Probanden durchgeführt. Jeweils vor und nach Umlagerungsmanöver, vergleichbar mit einem intraoperativen Vorgehen in der Hüftendoprothetik, wurden drei Messungen mit dem Bein-längen-Mess-System absolviert. Diese benannten Messreihen wurden ins-gesamt dreimal durchgeführt. Dabei wurde der Marker zwischen den Mess-reihen jeweils wieder entfernt und angebracht. Dies wurde zum einen mit dem Marker auf nackter Haut (NH), zum anderen mit dem Marker auf der OP-Stockinette (OP) durchgeführt. Somit ergaben sich die Messmodalitäten nackte Haut vor (NH_Vor) und nach (NH_Nach) Umlagerung sowie OP-Stockinette vor (OP_Vor) und nach (OP_Nach) Umlagerung. Das Umlage-rungsmanöver erfolgte in standardisierter Weise u.a. mit der sog. Vierer-Position, wie es üblicherweise bei Hüft TEP Operationen zur Lagerung er-folgt.
Im Rahmen der Studie konnten 38 Probanden im Jahr 2018 eingeschlos-sen werden. Hiervon waren 18 (47,4 %) männlich und 20 (52,6 %) weiblich. Für die Untersuchungen wurde meist das rechte Bein (n=27;
71,1 %) für die Messungen verwendet. Das mittlere Alter in dieser Studien-kohorte betrug 36,82 ± 11,92 Jahre (Männer: 37,28 ± 11,00 Jahre; Frauen: 37,40 ± 12,96 Jahre). Der BMI betrug 23,74 ± 2,44 kg/m2 (Männer: 24,02 ± 1,87 kg/m2; Frauen: 23,48 ± 2,89 kg/m2).
Die mittlere Beinlänge, die mit dem Maßband gemessen wurde (Kontroll-messung) betrug 936,58 ± 61,38 mm, der Messwert war stets signifikant niedriger als die Messmodalitäten NH_Vor (966,72 ± 70,58 mm (p<0.0001)), NH_Nach (970,26 ± 70,79 mm (p<0.0001)), OP_Vor (970,22 ± 72,97 mm (p<0,0001)) und OP_Nach (973,63 ± 71,69 mm (p<0,0001) nach Addition der Markierungslänge zu den Rohmesswerten der Messmodalitä-ten. Bei Betrachtung der Standardabweichungen der Mittelwerte der ein-zelnen Probanden der Messmodalitäten rangierte die Standardabweichung von 4,92 bis 28,37 mm und lag im Durchschnitt bei 17,04 mm bei nackter Haut vor Umlagerung (NH_Vor). Bei der Messmodalität nackte Haut nach der Umlagerung (NH_Nach) war der minimale Wert 6,37 mm, der maximale Wert 33,19 mm und der Mittelwert 15,30 mm. In der Messmodalität OP-Stockinette ergaben sich Werte von 6,78 bis 45,31 mm bei einem Mittelwert von 17,44 mm vor der Umlagerung (OP_Vor). Nach der Umlagerung ran-gierte die Standardabweichung von 4,44 bis 39,27 mm und lag im Durch-schnitt bei 16,12 mm (OP_Nach).
Bei der Betrachtung der Differenzen der Messmodalitäten und der Stan-dardmessung zeigte sich jeweils mit und ohne Addition der Markierungs-länge kein Hinweis darauf, dass die Differenz größer oder kleiner wurde, je größer bzw. kleiner die Beinlängenmessungen wurden. Somit ist davon auszugehen, dass die Länge des zu untersuchenden Beines keinen Ein-fluss auf die Messung hat.
Die gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass es keinen Unterschied vor der Umlagerung zwischen den beiden Messmodalitäten „Nackte Haut“ und „OP-Stockinette“ (NH_Vor und OP_Vor) gab. Weiterhin hatte die Umlage-rung keine Auswirkung auf die Messergebnisse innerhalb der beiden Gruppen (Nackte Haut: NH_Vor und NH_Nach / OP-Stockinette: OP_Vor und OP_Nach) gezeigt. Es zeigte sich jedoch, dass die Messwerte auf „nackter Haut“ (NH_Nach) versus „OP-Stockinette“ (OP_Nach) sich nach der Umlagerung signifikant unterschieden.
Die Korrelationsanalyse zeigte eine signifikante Korrelation zwischen allen Messmodalitäten und der Kontrollmessung. Dies deutet auf zuverlässige und reproduzierbare Messungen hin. Nichtsdestotrotz fanden wir keine ge-naue Übereinstimmung in den Messwerten zwischen der Kontrollmessung und den verschiedenen Messmodalitäten.
Mit der Studie konnte gezeigt werden, dass das BLMS zuverlässige und reproduzierbare Messungen erbringt. Die Methode stellt ein standardisier-tes Verfahren dar. Ein Einfluss auf die Messung durch die Umlagerung konnte anhand der Ergebnisse ausgeschlossen werden. Ein potenzieller Einfluss der Messmodalität (Nackte Haut und OP-Stockinette) konnte zu-mindest für den Zeitpunkt nach der Umlagerung festgestellt werden. Der Einsatz einer OP-Stockinette (erhöhte Sterilität während einer Operation) ist für eine klinische Anwendung jedoch von Relevanz, potentielle Abwei-chungen müssen in Betracht gezogen werden.
Insgesamt sind Schlussfolgerungen zum klinischen Einsatz der vorgestell-ten Messmethode aufgrund des fehlenden zuverlässigen Vergleichsstan-dards (Kontrollmessung mit dem Maßband) erschwert.
Das standardisierte Verfahren und die Reproduzierbarkeit der Messungen weisen auf mögliche zukünftige Einsatzmöglichkeiten hin. Unter Berück-sichtigung der Tatsache, dass moderne CT-basierte Messmethoden zwar genauer sein können, jedoch aufwendiger, teurer und strahlenbelastend sind, sollte die Weiterentwicklung und Weitererforschung der dargestellten Messmethode mit BLMS von klinischer Relevanz sein.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:90345 |
| Date | 06 March 2024 |
| Creators | Kiel, Andreas |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/updatedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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