In dieser Arbeit wurden 15 Patienten nachuntersucht, die im Zeitraum von 3,5 Jahren aufgrund ausgedehnter azetabulärer Defekte (mind. Paprosky-Typ 3A) mit einem individuellen Beckenteilersatz versorgt wurden, die Follow-up-Dauer lag durchschnittlich bei 23 Monaten. Hierzu wurden drei Fragebögen (HHS, OHS, SF-36) von 12 Patienten ausgewertet und von 14 Patienten klinische Nachuntersuchungen und radiologische Verlaufsaufnahmen begutachtet.
Innerhalb des Nachuntersuchungszeitraums erfolgte in einem Fall eine Rerevi-sionsoperation an dem untersuchten Implantat, die kurzfristige Überlebensrate lag somit bei 93 %.
Ein Individual-Implantat stellt zur Versorgung von schwerwiegenden azetabulä-ren Defekten eine zufriedenstellende Alternative zu konventionellen Implantaten dar. Die Vorteile von 3D-gedruckten Implantaten überwiegen deren Nachteile:
Mitgestaltungsmöglichkeiten des Operateurs während des Herstellungsprozes-ses, vereinfachte Operationstechnik durch individuelle anatomische Modelle und Bohrschablonen, verkürzte Operationszeit mit reduziertem Infektionsrisiko, geringerem Blutverlust und Narkosedauer und Kostenreduktion des Kranken-hauses durch Einsparung von Saalkapazitäten, und schließlich hohe Pass-genauigkeit des Implantats und Abstützung ausschließlich in stabiler Knochen-substanz. Die Nachteile liegen bei hohen Produktionskosten und einer langen Zeitspanne zwischen präoperativer CT-Aufnahme und dem endgültigen Implan-tieren des fertigen Individual-Implantats. So eignet sich ein 3D-gedrucktes Indi-vidual-Implantat nicht als Akutversorgung und es besteht ein erhöhtes Risiko, dass sich die Defektsituation dazwischen verändert hat.
Hier wäre eine Reduktion der Zeitspanne CT-Aufnahme -> Implantation wün-schenswert. Die konstante Verbesserung der 3D-(Metall-)Druck-Technik (inklu-sive automatisierter Vor- und Nachbearbeitungsprozesse) im Allgemeinen wird in Zukunft sicherlich ohnehin eine zügigere Produktion zulassen und so Zeit einsparen. Unterdessen denkbar wäre beispielsweise eine Art „Express“-Option bei Risikopatienten. Oder ein Labor mit Herstellungsmöglichkeiten direkt im ei-genen Haus, wo das Feedback des Operateurs zum Zwischenbericht in einem unmittelbaren Gespräch gemeinsam mit dem Ingenieur stattfinden könnte.
Da-4. Diskussion – Schlussfolgerung und Ausblick
mit sich der Aufwand und die Kosten hierfür lohnen, müsste jedoch ein höherer Bedarf an Individual-Implantaten bestehen.
Förderlich hierfür wäre eine vermehrte Kostenübernahme der Krankenkassen.
Auch die hohen Komplikationsraten, die zwar angesichts der ausgeprägten De-struktionen des Beckens nicht verwunderlich, aber dennoch nicht zufriedenstel-lend sind, gilt es zu senken.
Um eine standardisierte Etablierung der Individual-Prothese zu schaffen, blei-ben somit weitere Untersuchungen mit einer größeren zu untersuchenden Pati-entenfallzahl ebenso wie solche über Langzeitergebnisse abzuwarten.
5. Zusammenfassung
5 ZUSAMMENFASSUNG
Die Versorgung ausgedehnter azetabulärer Defekte stellt noch heute eine gro-ße Herausforderung dar, keine der bisherigen Ansätze konnte zu einem befrie-digenden Ergebnis führen.
In der vorliegenden Arbeit wurden deswegen die Ergebnisse einer relativ mo-dernen Versorgung anhand von 15 Patienten untersucht, bei welchen ein indi-viduell angefertigter, 3D-gedruckter Beckenteilersatz implantiert worden war.
Die Follow-up-Dauer betrug im Schnitt 23 Monate.
Zur Auswertung radiologischer, klinischer und psychometrischer Ergebnisse der Versorgung, wurden in dieser Studie der Harris Hip Score (HHS), der Oxford Hip Score (OHS) und der Gesundheitsfragebogen SF-36 erhoben und prä- und postoperative radiologische Aufnahmen verglichen.
Für die Herstellung des individuellen Implantats wurde eine präoperativ getätig-te CT-Aufnahme des Beckens von Ingenieuren der Hersgetätig-tellerfirma mithilfe einer 3D-Planungs- und Segmentierungssoftware evaluiert. Die Auswertung beinhal-tete Informationen zur analysierten Knochenqualität und -quantität und Entwür-fe für eine Positionierung des Implantats und beEntwür-festigender Schrauben und die hierfür aufzufüllende und/oder zu entfernende Knochensubstanz. Nach einem Feedback des Operateurs hierzu wurde das Implantat schließlich im 3D-Metall-Druck-Verfahren hergestellt. Der Chirurg erhielt dieses gemeinsam mit einem 3D-gedruckten Kunststoff-Modell des Beckens, individuellen Bohrschablonen und einem Probeimplantat.
Als Implantat-bezogenes Versagen gewertet wurde eine Revision oder ein Ent-fernen des individuellen Beckenteilersatzes. Eine Patientin mit aseptischer plantatlockerung erhielt eine Revisionsoperation, in der jedoch das selbe Im-plantat wieder eingesetzt werden konnte; in keinem Fall wurde das Individua-limplantat ausgebaut. Somit lag die Überlebensrate bei 93 %. Die allgemeine Komplikationsrate belief sich auf 60 %. Die Luxationsrate lag bei 20 %, alle Lu-xationen ereigneten sich wiederholt. Radiologisch waren neben der reoperier-ten Implantatlockerung bei zwei Patienreoperier-ten Materialbrüche zu erkennen, bei
ei-5. Zusammenfassung
ner Patientin eine Migration einer Schraube, bei keinem äußerte sich im weite-ren Verlauf eine klinische Symptomatik oder radiologische Progredienz.
Die hohe Anzahl an Komplikationen und Luxationen lässt sich in Vergleichsstu-dien ebenfalls finden und wird erklärt durch das hohe Patientenalter mit einher-gehenden Komorbiditäten, die hohe Anzahl an Voroperationen und der damit verbundenen Komplexität der zu versorgenden azetabulären Defekte. Gerade die Versorgung von Beckendiskontinuitäten, wie sie auch in dieser Studie bei sechs Patienten vorlag, erweist sich durch die Instabilität der voneinander ge-trennten Knochenfragmente als problematisch.
Die Datenerhebung mithilfe des HHS (präop. 25, postop. 64 Punkte), OHS (postop. 30 Punkte) und SF-36 (psychische Summenskala 69, physische 52 Punkte) und die Überlebensrate der Implantate nach der durchschnittlichen Follow-up-Dauer von 23 Monaten ergaben Werte, die den Ergebnissen in der Literatur über Versorgungen ebenso massiv vorgeschädigter Operationsgebiete entsprechen.
Die mittlere Operationszeit von 2 Std. 49 min. lag deutlich unter der in Ver-gleichsstudien genannten. Dies stellt einen Vorteil dieser modernen Versorgung dar, ebenso wie die durch die ausführliche präoperative Diagnostik und Herstel-lung der individuellen Hilfsmittel vereinfachte Operationstechnik. Zudem ist durch die patientenspezifische Anfertigung ein exaktes Anpassen des Implan-tats an die Anatomie des Patienten möglich.
Die Dauer zwischen Erstellen der CT-Aufnahmen und dem Einsetzen des Indi-vidual-Implantats betrug im Schnitt 4,6 Monate. Diese lange Zeitspanne lässt ein Individualimplantat nicht als Akutversorgung zu, zudem kann sich die De-fektsituation zwischenzeitlich ändern, sodass das Implantat gegebenenfalls nicht mehr exakt passt. Ebenso nachteilig erweisen sich die hohen Produkti-onskosten.
Die moderne Versorgung ausgedehnter azetabulärer Defekte mit einem indivi-duell angefertigten, 3D-gedruckten Beckenteilersatz stellt eine vielversprechen-de Alternative zu bisherigen Versorgungsmöglichkeiten dar. Langzeitergebnisse bleiben jedoch abzuwarten.
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7. Abbildungsverzeichnis
7 ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Abb. 1: Knochenqualität und Situationsübersicht ... 9 Abb. 2: Total radial Acetabular Bone Loss (TrABL) ... 10 Abb. 3: Zu entfernende Knochensubstanz (ist rot markiert) ... 10 Abb. 4: Aufzufüllende Flächen (li.) und Rotationszentren (re.) ... 11 Abb. 5: Positionierung der Schrauben ... 11
Abb. 6: Kunststoffmodell des Azetabulums, Probe- und definitive azetabuläre Komponente, Bohrschablonen ... 12
Abb. 7: Defektsituation (li.), Probeimplantat in situ (mi.), definitives Implantat in situ (re.) ... 14
Abb. 8: Bohrschablone (li.), befestigtes definitives Implantat (mi.), mit
einzementierter (Avantage®-)Pfanne in situ (re.) ... 14
Abb. 9: Kontrollröntgenaufnahme unmittelbar postoperativ mit regelrecht sitzendem alloplastischen Material (anterior-posteriore
Beckenübersicht) ... 15 Abb. 10: Pfannenzonen nach DeLee und Charnley ... 23 Abb. 11: Vergleich zwischen HHS-Mittelwerten prä- versus postoperativ ... 39
Abb. 12: Individuelle HHS-Werte prä- versus postoperativ. Zu drei Patienten lagen keine Werte vor. ... 40
Abb. 13: Proportionalität zwischen den Präfixen nach Charnley und den
postoperativen HHS-Werten ... 41
Abb. 14: HHS- in Abhängigkeit von den OHS-Punktezahlwerten.
Korrelationskoeffizient r (nach Spearman) = -0,83. ... 42
Abb. 15: Vergleich der SF-36-Ergebnisse der Normstudie („Medical Outcomes Study“) mit den Studienwerten ... 44
Abb. 16: Unmittelbar postop. (li.), 4 Jahre postop. (re.). Beckenübersicht a.p.
Grüne Pfeile: Lysesäume. Roter Pfeil: gewanderte Schraube. ... 46
Abb. 17: Unmittelbar postop. (li.), 1 Woche postop. (mi.), Auswertung
Implantatpositionsänderung (CT-Aufnahme 1 Woche postop.) (re.).
Beckenübersicht a.p. Roter Pfeil: Dislokation gut sichtbar. ... 46
7. Abbildungsverzeichnis
Abb. 18: 6,5 Monate postop. / präop. Revision (li.), 2 Wochen postop. Revision (mi.), 5 Monate postop. Revision (re.). Beckenübersicht a.p. Roter Pfeil:
fortgeschrittene Dislokation gut sichtbar. ... 47
Abb. 19: Präop. Revision (li.), unmittelbar postop. Revision (Kopf-Halsteil-Wechsel) (mi.), 3 Jahre postop. Revision (re.). Beckenübersicht a.p.
Grüner Pfeil: Kopf-Halsteil-Wechsel, roter Pfeil: Materialbruch. ... 47 Abb. 20: Unmittelbar postop. (li.), 2,8 Jahre postop. (re.). Beckenübersicht a.p.
Rote Pfeile: Materialbrüche. ... 48
8. Tabellenverzeichnis
8 TABELLENVERZEICHNIS
Tab. 1: Kategorien des Harris Hip Score mit maximalen Punktezahlen ... 17
Tab. 2: Einteilung der Ergebnisse des Harris Hip Scores ... 18
Tab. 3: Präfixe nach Charnley ... 18
Tab. 4: Einteilung der Ergebnisse des Oxford Hip Scores ... 19
Tab. 5: Short-Form Health Survey (SF-36), Aufgliederung der Struktur des Fragebogens mit Subkategorien ... 20
Tab. 6: Klassifikationen heterotoper Ossifikationen nach Brooker ... 23
Tab. 7: Patientengut ... 27
Tab. 8: Defektklassifikationen nach Paprosky und TrABL-Werte zur Defektquantifizierung ... 29
Tab. 9: Intraoperative Ergebnisse ... 31
Tab. 10: Postoperative Ergebnisse inkl. postoperativer Frühkomplikationen. ITS = Intensivstation. ... 34
Tab. 11: Postoperative Ergebnisse inkl. postoperativer Spätkomplikationen und Gehfähigkeit und Röntgenbefunde bei der letzten Nachuntersuchung.... ... 38
Tab. 12: Ergebnisse der 8 Domänen des SF-36 sowie der Zusatzfrage nach der Gesundheitsveränderung ... 43
9. Abkürzungsverzeichnis
American Academy of Orthopaedic Surgeons Computertomographie
custom triflange acetabular component(s)
Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und Traumatologie Digital Imaging and Communications in Medicine
et alii, et aliae (lat. für: und andere) Harris Hip Score
(Hüft)Totalendoprothese Intensivstation
Materialise’s Interactive Medical Image Control System Metal 3D Printing
Magnetresonanztomographie Nervus
Naamloze vennootschap (niederl. für: Aktiengesellschaft) Oxford Hip Score
Operation
postoperative nausea and vomiting postoperative
präoperativ
patient-reported outcome measure Short-Form Health Survey
Tabelle
Total radial Acetabular Bone Loss Zentraler Venenkatheter
10. Tabellarischer Anhang – Fragebogen Harris Hip Score (HHS)