Experimentelle Untersuchungen zur Messung des Nachsinkverhaltens von Hüftendoprothesen mittels eines digitalen Bildanalyseverfahrens (EBRA-FCA)

Abstract

Messungen der Wanderung und des Nachsinkens von Prothesen sind etablierte Methoden der Qualitätskontrolle nach Hüftgelenkersatz. Ein Hauptinteresse gilt der Evaluation von Messverfahren, die im klinischen Alltag herangezogen werden können. Ziel der Arbeit war es, EBRA-FCA (Ein-Bild-Röntgen-Analyse - Femoral-Component Analysis) als eine dieser Methoden mit experimentellen Studien zu evaluieren und Informationen über die Messgenauigkeit bei der Erfassung von Implantatwanderung und dem Nachsinken der Hüftprothese zu gewinnen. EBRA-FCA ist eine computergestützte Methode. Das Nachsinken bzw. das Wanderungsverhalten wird durch festgelegte Referenzpunkte gemessen. Anhand einer Verkippungsstudie wurde durch Verkippung und Rotation des Femurs der Einfluss dieser Bewegung auf die Messgenauigkeit untersucht. Um eine mehr klinische Situation zu simulieren, wurden zusätzlich Kombinationsbewegungen und ein kontrolliertes Nachsinken simuliert. Damit sollte die Genauigkeit der Messungen im Vergleich zum tatsächlichen Nachsinken getestet werden. Die Vermessung der Röntgenserien erfolgte zusätzlich mit einer konventionellen Messmethode. Es zeigte sich, dass EBRA-FCA den einfachen Methoden überlegen war. In der Nachsinkstudie konnte die Relativbewegung des Implantates im Verhältnis zum Knochen sehr genau erfasst werden. Bei der Simulation eines initialen Nachsinkens mit anschliessender Konsolidierung des Implantates lagen die EBRA-FCA Messergebnisse deutlich unter den tatsächlichen Werten. Der Verlauf bzw. die Dynamik des Nachsinkens konnte jedoch korrekt erkannt werden. Die Nachsinkanalyse ergab, dass die Erkennung der Qualität des Nachsinkens bei EBRA-FCA über der Quantität liegt. EBRA-FCA bewies so seine Überlegenheit gegenüber den konventionellen Messungen. EBRA-FCA ist eine Methode, die sich zur radiologischen Verlaufskontrolle von Hüftendoprothesen eignet. EBRA-FCA kann somit mit einer hohen Messgenauigkeit und geringem Aufwand helfen aseptische Lockerungen bei Hüftendoprothesen zu erkennen.

Measuring the migration and subsidence of hip prosthetics, using established methods for quality control, after a total hip replacement. One main focus is the evaluation of the measuring method, which has clinical implications. The goal of the study was to examine this method, EBRA-FCA (Ein-Bild-Röntgen Analyse – Femoral-Component-Analysis), along with experimental studies, to evaluate and gain information pertaining to the precision of measurements when determining the migration and subsidence of the prosthesis. EBRA-FCA is a computer-supported method. The subsidence or migration of the prosthesis, as the case may be, is measured with the use of fixed reference points. Using a tilt study, which involves the tilt and rotation of the femur, the influence of these types of movements on the subsidence was examined to obtain the precision of the measurements. To simulate a more clinical situation, more combinations of movement were added and a controlled subsidence was simulated. Through this, the precision of the measurement was compared with the actual subsidence effects that were tested. Measurements through the use of conventional methods on an X-ray series were also performed. These comparisons showed that EBRA-FCA was superior when compared to the more common methods of measurement. In the study of the subsidence effect, the relative movement of the implant could be more precisely measured in comparison to the bones at the simulation of the initial subsidence with subsequent consolidation of the implants; the EBRA-FCA results lie within the exact actual values. The development, or rather the dynamic, could also be accurately recognized. The subsidence analysis demonstrated that the recognition of the quality of the subsidence using EBRA-FCA is superior to the quantity. EBRA-FCA is thus superior when compared to conventional measurements. EBRA-FCA is a method suited for radiological clinical monitoring of hip prosthetics. EBRA-FCA can therefore with high precision measurement and low effort help recognize the aseptic loosening of the hip prosthetics.