Computertomographische Untersuchungen an nativen Hüftgelenken zeigen keinen Zusammenhang zwischen der Hüftgeometrie und Verteilung der pelvitrochantären Muskulatur in der Horizontalebene

Abstract

Einleitung: Dislokationen des künstlichen Hüftgelenkersatzes (H-TEP) sind multifaktoriell bedingt. Zuletzt konnte gezeigt werden, dass sowohl die Positionierung der Implantate wie auch die Wahl des Zuganges und damit der periartikulären Muskelschädigung entscheidend sind. Die gewählten Implantate und deren Positionierung bedingen und bestimmen den Bewegungsumfang und die Stabilität des Hüftgelenkes über diesen Bewegungsumfang. Zielwerte hierfür sind jedoch nicht klar zu definieren, denn weder durch die safe zone nach Lewinnek noch durch die weitgehende Rekonstruktion der nativen Hüftgelenkgeometrie konnten Dislokationen sicher vermieden werden. Ziel dieser Arbeit ist es, die Gelenkgeometrie und die Größe und Ausrichtung der hüftgelenkumgreifenden Muskulatur hinsichtlich eines Zusammenhanges zu analysieren. Methodik: Die knöcherne Anatomie (femorale Antetorsion (AT), azetabuläre Anteversion (AV) und kombinierte Anteversion) und die Muskelvolumina der Musculi glutei und des Musculus tensor fasciae latae wurden aus Computertomographie-Daten von 49 Patienten (23 Frauen und 26 Männern) bilateral erfasst. Nachfolgend wurden die Zusammenhänge zwischen der Muskelkraftzugrichtung und Verteilung der pelvitrochantären Muskulatur und der AV, AT und kombinierten Anteversion analysiert. Ergebnisse: Die Messungen zeigten eine azetabuläre Anteversion von 21,9° ± 5,9°, eine femorale Antetorsion von 7,22° ± 7,4° und eine kombinierte Anteversion von 29,2° ± 9°. Das Muskelvolumen für jeden Muskel betrug: gluteus maximus: 780 ± 227ccm, gluteus medius: 322 ± 82ccm, gluteus minimus: 85 ± 20ccm, tensor fasciae latae: 68 ± 22ccm. Die daraus berechnete Muskelkraftzugrichtung betrug 18,92° ± 1,29°. Die analysierten Parameter ließen keinen Zusammenhang zwischen der Orientierung der Gelenkpartner (AV, AT und kombinierte Anteversion) und der Verteilung der gelenkumgreifenden Muskulatur erkennen. Diskussion: Es hat sich in horizontaler Ebene keine Korrelation zwischen der Muskelverteilung und knöchernen Gelenkorientierung gezeigt. Das ist der theoretische Hintergrund dafür, dass es bei der H-TEP-Implantation in erster Linie der iatrogen gesetzte Schaden ist, der zu einer Neuausrichtung des muskulären Gleichgewichtes führt. Deshalb ist davon auszugehen, dass die postoperative Muskelinsuffizienz nach H-TEP Implantation eher der Grund der Hüftgelenkinstabilität in eine Richtung ist, als eine patienten-spezifische Muskelverteilung. Wichtiger jedoch noch, dass der durch den gewählten chirurgischen Zugang entstehende Muskelschaden diese Gleichverteilung ändert und somit zur Gewährleistung idealer Stabilität nach H-TEP safe zone zugangsspezifisch zu definieren ist. Deshalb müssen zukünftige Normwerte für eine Rekonstruktion des Hüftgelenks iatrogene muskuläre Einflüsse mehr berücksichtigen und zugangsspezifischer sein.

Introduction: Dislocation after hip joint arthroplasty (THA) occurs approach oriented, in spite of an implantation of the joint components in accepted safe zones defined by Lewinnek. Every operative approach leads to a concrete muscle damage, which can lead to dislocation. As a result, the assumption is deduced, that an ideal positioning of joint components should be defined approach specific to minimize the rate of dislocation. Requirement for this assumption is an equally distributed periarticular musculature around the hip joint without any demography or joint associated differences in THR-population. The aim of this study was to analyze the relationship between joint geometry and orientation of the hip musculature. Methods: The bony anatomy of the hip (femoral antetorsion (AT), acetabular anteversion (AV) and combined anteversion) and the muscle volumes of the gluteal muscle group and the tensor fasciae latae were retrospectively analyzed bilaterally based on computer tomography data of 49 patients. Muscle force directions (MFD) were determined for each muscle using the measured volumes and were then summed as the MFD of the hip muscle group, which was then correlated with the bony anatomy. Results: The measurements yielded a mean AV of 21.9° ± 5.9°, AT of 7.22° ± 7.4°, and combined anteversion of 29.2° ± 9°. The mean muscle volume for each muscle was: gluteus maximus: 780 ± 227 ccm, medius: 322 ± 82 ccm, minimus: 85 ± 20 ccm, tensor fasciae latae: 68 ± 22ccm. The mean MFD was 18.92° ± 1.29°. The analysis showed a uniform distribution of the musculature without correlation with the bony anatomy. Conclusion: The uniform distribution of the hip musculature can serve as an explanatory model for the observation that hip joint instability after THA due to muscular insufficiency has to be attributed most likely to the muscle damage during the surgical approach rather than to a patient-specific muscle distribution. Muscle damage arising from the chosen surgical approach alters this uniform distribution, and thus the safe zone providing ideal stability after THA should be defined specifically for each approach