Die Bedeutung des Labrum acetabulare für die Hüftstabilität – eine experimentelle Studie

Zusammenfassung

Studienziel: Die Ziele dieser Studie bestanden darin, künstliche Labren für Gelenkmodelle von 28, 32 sowie 36 mm Durchmesser zu entwickeln und deren Ruhestabilitätspotenziale unter vergleichbaren Bedingungen wie in einer früheren Untersuchung mit Kapselmodellen zu messen. Dadurch sollten die hüftstabilisierende Wirkung des atmosphärischen Druckes und die Stabilitätsparameter bestätigt sowie die Funktion künstlicher Labren geprüft werden. Methode: Kapsellose Gelenkmodelle von 28 mm (A), 32 mm (B) und 36 mm Durchmesser (C) wurden mit gegossenen Silikonlabren versehen. Auf die zum Luftausschluss im Wasserbad fixierten Gelenkmodelle wirkte jeweils eine anwachsende Zugkraft ein, die kontinuierlich und simultan mit dem resultierenden Dislokationsweg gemessen wurde. Die Aufzeichnung der Messwerte erfolgte PC-gestützt mit einer speziellen Software. Das Ruhestabilitätspotenzial des untersuchten Gelenkmodells wurde durch Subtraktion der Gewichtskraft der Kopf-Konus-Komponente von der gemessenen Maximalkraft bestimmt. Ergebnisse: Die statistische Auswertung der Messergebnisse ergab Mittelwerte von 58,12 ± 2,23 N für das 28-mm-Gelenkmodell (n = 118; A), 75,66 ± 2,75 N für das 32-mm-Gelenkmodell (n = 88; B) und 99,91 ± 1,30 N für das 36-mm-Gelenkmodell (n = 82; C). Schlussfolgerung: Die gute Übereinstimmung der Ergebnisse mit den errechneten Ruhestabilitätspotenzialen von 58,6 N (A), 76,4 N (B) und 96,7 N (C) bestätigt die Theorie der permanenten hüftstabilisierenden Wirkung des atmosphärischen Druckes bei Vorliegen der notwendigen Voraussetzungen (Kugelkopf in Halbkugelpfanne artikulierend; hermetische abdichtende Kapsel und/oder Gelenklippe, welche geringe Flüssigkeitsmenge ein- sowie Luft ausschließt). Das im Rahmen dieser Studie gemessene Ruhestabilitätspotenzial wächst proportional zur 2. Potenz des Gelenkdurchmessers. Somit bestätigt sich indirekt auch die Zunahme der Ruheluxationsarbeit proportional zur 3. Potenz des Gelenkdurchmessers. Die Luxationsgefahr von Hüftendoprothesen kann somit langfristig reduziert werden, indem größenadaptierte Gelenkpaarungen zum Einsatz kommen, deren Durchmesser mit dem der Pfanne zunimmt. Ein günstiger Nebeneffekt ist dabei die verbesserte Range of Motion. Kapselrekonstruktion und intrakapsuläre Redon-Drainage ermöglichen eine weitere Reduktion der Luxationsgefahr in der postoperativen Frühphase. Für luxationsgefährdete Hüftendoprothesen könnten Kunstlabren eine stabilitätsfördernde Ergänzung alternativ zu gekoppelten Gelenkpaarungen darstellen.

Abstract

Aim: Aim of our study was to create artificial labra for joint models of different diameters (28, 32 and 36 mm) and to measure their stability potential at rest (SPR). The experiment was performed under the same conditions as a previous one with capsulated joint models. Our target was to prove the hip stabilising effect of the atmospheric pressure (AP) as well as the parameters for joint stability and to test the function of the artificial labra. Method: Uncapsulated joint models having 28 (A), 32 (B) and 36 (C) mm diameters were sealed with moulded preformed silicone labra. An increasing traction force was applied under water on the fixed joint. Using specially designed software, the exerted force and the dislocation distance were simultaneously and continuously recorded on a computer. The SPR of the examined joint models was calculated as the difference between the maximal exerted force and the weight of the ball-neck component. Results: Statistical analyses showed that SPR had mean values of 58.12 ± 2.23 N for the 28 mm joint model (n = 118; A), 75.66 ± 2.75 N for the 32 mm model (n = 88; B) and 99.91 ± 1.30 N for the 36 mm model (n = 82; C). Conclusion: The traction force required for dislocation agreed closely to the expected precalculated SPR values of 58.6 N (A), 76.4 N (B) and 96.7 N (C), which proves the joint stabilising effect of AP in the presence of the essential prerequisites (spherical ball articulating in a hemispherical socket, hermetically closed joint capsule and/or labrum, which contains a small amount of fluid and excludes air). The measured SPR was directly proportional to the square of the joint diameter. Indirectly, it was concluded that the dislocation work at rest is directly proportional to the joint diameter cubed. Consequently, the risk of dislocation after total hip arthroplasty (THA) can be reduced by applying bigger, size-adapted hip balls, whose diameter grows according to the outer diameter of the cup. The increasing range of motion is a favourable side-effect. With careful reconstruction of the capsule and insertion of an intracapsular drain, the risk of dislocation in the early postoperative period could be furtherly reduced. Theoretically, artificial labra could be a useful alternative to augment joint stability in THA with a high dislocation tendency instead of constrained liners.

Schlüsselwörter

Hüftgelenk - Labrum - Gelenkstabilität - Luxation - atmosphärischer Druck

Key words

hip joint - labrum - joint stability - dislocation - atmospheric pressure

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