Aussagekraft der dreidimensionalen CT-Vermessung zur präoperativen Planung bei der Hüfttotalendoprothetik

Abstract

Über einen Zeitraum von 4 Jahren wurden alle Patienten dokumentiert, die zur präoperativen Planung bei Hüfttotalendoprothetik ein Spiral-CT erhielten und operativ im Immanuel Krankenhaus Wannsee, Berlin versorgt wurden. Anhand der CT-Messung wurde eine dreidimensionale Planung mit dem 3D Hip Plan 0.55 (2004, Symbios, Schweiz) durchgeführt. Insgesamt konnten 150 Patienten retrospektiv ausgewertet werden. Der Altersdurchschnitt des Kollektivs lag bei 60,9 Jahren. Es wurden 78 Frauen und 72 Männer operativ versorgt. Ziel der Studie war es die Aussagekraft der dreidimensionalen präoperativen CT-Planung zu untersuchen. Dabei wurden die Patienten auf die Größen der geplanten und intraoperativ eingesetzten Implantate (Schaft und Pfanne) untersucht. Es wurden individuelle Besonderheiten in der Anatomie aufgezeigt und erklärt sowie mögliche Abhängigkeiten der fehlerhaften Planungen mittels logistischer Regressionen analysiert. Die im Kollektiv aufgetretenen Komplikationen wurden dargelegt und auf ihre Relevanz und Zusammenhänge mit der Planung hin untersucht. Es wurde ebenfalls die durchschnittliche Strahlenexposition, die auf jeden Patienten einwirkte, übernommen. In 98% der Fälle wurden die Prothesen-Schäfte mittels der CT-Planung innerhalb +/- einer Größe genau geplant und hinterher eingesetzt, während bei den Pfannen 76% +/- einer Größe genau geplant wurden. Es zeigten sich Tendenzen zur besseren Planung der Schäfte bei den weiblichen Probanden, sowie mit steigendem Alter auch bei den Männern. Bei den Pfannen (+/- eine Größe) zeigten die männlichen Probanden bessere Übereistimmungen zwischen geplanter und eingesetzter Endoprothese. Andere Abhängigkeiten konnten nicht gezeigt werden. Während bei der Planung der Schäfte weniger Abweichungen auftraten, zeigte sich, dass bei den Pfannen in 24% der Fälle mit einer Nummer zu klein geplant wurde, was einen möglichen Erfahrungswert positiv beeinflussen könnte. Elfmal wurde die Versorgung mittels einer Individualprothese durchgeführt, um die besonderen anatomischen Bedingungen zu berücksichtigen. Von den insgesamt 150 Patienten wiesen 31% eine Dysplasiekoxarthrose auf. Achtzehn (12%) wiesen einen Kortikalis-Sporn auf, welcher mittels CT erkennbar wurde. Dies führte dank präoperativer Planung intraoperativ zu keinen relevanten Komplikationen. 4,6 Prozent Gesamtkomplikationen traten im Kollektiv auf. Auf jeden Patienten innerhalb des Kollektivs wirkte während der CT-Untersuchung eine durchschnittliche effektive Strahlendosis von 4mSv ein. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die dreidimensionale Planung mittels CT nicht die erwünschten hervorragenden Ergebnisse erzielen konnte. Die Übereinstimmung der Planung und Umsetzung zeigte sich als nicht signifikant gut. Allerdings konnten im Durchschnitt weitaus höhere Werte erzielt werden, als die meisten anderen Studien der konventionellen zweidimensionalen Planungen darlegten. Vor allem im Bereich der Schaftplanung zeigten sich gute Tendenzen. Unabhängig davon konnten im Bereich der anatomischen Besonderheiten und der Versorgungen mittels Individualprothesen sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Diese Patienten zeigten keinerlei Komplikationen, was den Schluss zulässt, dass vor allem in diesem Bereich die großen Vorteile der dreidimensionalen Planung liegen. Die durchschnittliche Operationszeit von 68,6 Minuten weist darauf hin, dass hier größeren Komplikationen vorgebeugt werden konnte. Es zeigte sich, dass die beschriebenen intra- und perioperativen Komplikationen nicht Fehler in der Planung darstellten, sondern handwerkliche Fehler unter der Operation waren. Die CT-Planung konnte diese allerdings nicht verhindern. Bei der Errechnung der individuellen Strahlenexpositionen konnte eine Exposition von 4mS aufgezeigt werden. Für die Zukunft ist eine Optimierung der so genannten Landmarks, um die Position des Implantats zu überprüfen, eine Analyse der Knochenqualität sowie ein Pressfit-Modell zur genauen Pfannenanpassung zu fordern. Dies kann eventuelle Komplikationen möglicherweise im Voraus vermeiden. Fazit ist, dass die intraoperative Einschätzung des Chirurgen weiter das wichtigste Werkzeug in der Endoprothetik bleibt und durch Planungsmodule, wie das der vorgelegten Arbeit, lediglich hilfreich unterstützt werden kann. Es stellt keinen Ersatz für die Expertise des Operateurs dar, kann allerdings die Kenntnis des Operateurs unterstützen. CT- Planungs-Module könnten in Zukunft eine noch höhere Präzision erreichen, sofern die erweiterten technischen Möglichkeiten genutzt werden. Zum jetzigen Zeitpunkt allerdings sind noch keine ausreichend guten Ergebnisse zu erheben. Die Arbeit weist weiterhin nach, dass durch die Verwendung eines zusätzlichen Planungsmodules die Komplikationsraten nicht absinken. Eine genauere Analyse der eingetretenen Komplikationen ist allerdings möglich.

The goal of this study was to determine the accuracy of three-dimensional preoperative planning in total hip arthroplasty. Therefore Onehundred-fifty patients (72 males, 78 females, mean age 60,9 years) were included in the evaluation. A dedicated planning software (Hip Plan®, Symbios, Switzerland) and cementless implants were used. The correlation between planning and operative realization was compared regarding cup and stem sizes separately. Possible correlations between patient body-mass-index, age or gender and accuracy of preoperative planning were shown, using logistic regression analysis. The rate of complications, including intra- and postoperative complications, were explained and separately discussed. Furthermore the calculation of mean effective dose for each patient was performed. The accuracy of stem-planning was found to be 72% (98% +/- one implant size), whereas the accuracy of cup-planning was 44% (76% +/- one implant size). Women showed a tendency of better stem-planning, while men more often showed a better planning of cup-sizes. Thirty-one percent of all patients showed an arthritis of the hip due to congenital hip dysplasia. Eleven patients were provided with custom-made-implants due to three-dimensional preoperative planning. There was found to be a complication-rate of 4,66%. The mean effective dose of 4mSv was calculated. The accuracy of CT-based preoperative planning before total hip arthroplasty still needs configuration and improvement, concerning perfect implant-sizes and –stability. Typical complications could not be prevented and an improvement of technical performance and accurate planning should be reached in the future.