Semmelweis Orvostudományi Egyetem Ortopédiai Klinika közleménye A femur csontszerkezeti változásai cementnélküli endoprotézis-szár környezetében DR. LAKATOS JÓZSEF, DR. BUCSI LÁSZLÓ, DR. VAJDA ANDRÁS Érkezett: 1995. április 14. ÖSSZEFOGLALÁS Szerzôk 93 cement nélküli csípôízületi implantatum csontos környezetének radiológiai reakcióit vizsgálják, illetve értékelik a klinikai következményeket. 35 betegnél, vagyis az összes betegszám 37.5%-ánál regisztráltak comb- és térdfájdalmakat, melyek összefüggést mutattak a radiológiai képen látható elváltozásokkal. Az inadekvát rögzítésre a csontos környezet hypertrophiával vagy atrophiával reagál. Ezen reakciók vizsgálata, valamint az utánkövetési adatok alapján szerzôk állást foglalnak a választandó rögzítési módszerek kérdésében. J. Lakatos, L. Bucsi, A. Vajda: Bony changes on the femur following cementless arthroplasty The reactions of the bone surroundings of 93 cementless hip replacements were scrutinized and their clinical consequences were evaluated. Thigh and knee pain was observed at 37,5% of the patients, and these correlate with the radiological changes. The reaction of the bony environment to the inadequat fixation is either hypertrophy or atrophy. Supported by the assessment of these reactions as well as the follow-up data the authors express their views regarding the methods of fixation. BEVEZETÉS A cementes csípôízületi endoprotézisek beültetésének több évtizedes tapasztalata bebizonyította azt a várt jelenséget, hogy a mûtétek számának és a mûtétek óta eltelt idônek növekedésével a szövôdmények gyakorisága is emelkedik (12). A különbözô rugalmassági modulussal rendelkezô anyagok (fém, ragasztó, csont) felületei egymáshoz rögzülve az igénybevételre különbözôen reagálnak. A felületek egymás közötti elmozdulása miatt abszolút stabilitásról nem, csak adekvát stabilitásról beszélhetünk (14). Az adekvát stabilitás elérése és a csontcement káros hatásainak elkerülése érdekében a fejlôdés elvezetett a cement nélküli implantátumok egyre szélesebb körû alkalmazásához. A csípôízületi endoprotézisek cement nélküli rögzítése után azonban gyakran ébrednek jellegzetes, comb- és térdfájdalmak, melyekért a femoralis komponens inadekvát rögzítése lehet a felelôs. A fájdalmak gyakoriságát a különbözô szerzôk 8-16%-ban, sôt két év után 22%-ban adják meg (5, 6, 9). ANYAG ÉS MÓDSZER 93 csípôízületi endoprotézis mûtéten átesett beteg vizsgálatát végeztük el. A betegek kiválasztása úgy történt, hogy az utánkövetés ideje legalább 2 év legyen. Az átlagos utánkövetési idô 2.9 év (2-5 év) volt. A betegek átlagéletkora a mûtét idôpontjában 58 év volt (32-71 év között). A cement nélküli beültetés felsô életkori határát a korábbiakhoz képest kissé megemeltük és a csontstruktúra intraoperatív értékelése alapján döntöttünk cement nélküli protézis mellett (8). A vizsgált betegek diagnózisai szerinti megoszlást az 1. ábra mutatja. Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996. 2. 101
A mûtéteket tradicionális mûtôi környezetben, lateralis, vagy anterolateralis behatolásból végeztük. A beültetett protézisek Etropal, Aesculap PM és Protetim M típusúak voltak. A numerikus eredményeket a Microsoft Excel 4 statisztikai elemzô rendszerével elemeztük. DIAGNÓZIS SZERINTI MEGOSZLÁS 1. ábra VIZUÁLIS ANALÓG SKÁLA Fájdalom jelzett mértéke 0 10 2. ábra 102 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996. 2.
Értékeltük: 1. A fájdalom mértékét, idejét, lokalizációját és a végtag igénybevételének típusát, melyre a fájdalom jelentkezik (2. és 3. ábra). A fájdalom mértékét a vizuális analóg fájdalomskálán ábrázoltuk. 2. A radiológiai képet: varus vagy valgus pozíciót, a velôüreg kitöltöttségét, sugáráteresztô réteg jelenlétét, periostealis reactiot, orsó alakú corticalis megvastagodást, a velôûr lezártságát, a szár süllyedését és annak mértékét, a csontos környezet atrophiás vagy hypertrophiás reakcióját (4. ábra). A velôüreg kitöltöttségét akkor fogadtuk el teljesnek, ha a közvetlen posztoperatív felvételen a protézisszár és csont között rés nem látható, mert radiológiailag így igazolható a,,press fit állapot és ez biztosítja a proximális stabilitáson kívül a szár distalis rögzülését. FÁJDALOM SZERINTI MEGOSZLÁS 3. ábra EREDMÉNYEK A fájdalom mértékét a vizuális analóg fájdalomskála alapján határoztuk meg (2. ábra). Ahogy a skála adatai is mutatják, a betegek fájdalmaiban a mûtét jelentôs változást hozott, azonban teljes fájdalommentesség az utánvizsgálat idején csak 58 betegnél volt tapasztalható. (0 1-ig terjedô oszlopok). 35 betegnél (2 8-as erôsség között) panaszokat észleltünk, ez az összbeteglétszám 37.5%-át jelenti. Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996. 2. 103
FÁJDALOM ÉS RADIOLÓGIAI JELEK 93 BETEGNÉL 4. ábra 5. ábra. Hypertrophiás reactio, orsószerû megvastagodás 6. ábra. Atrophiás reactio a corticalis elvékonyodásával 104 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996. 2.
7a. ábra. Hiányos kezdeti velôüreg kitöltöttség 7b. ábra. Fél évvel a mûtét után: elvékonyodott corticalis, atrophiás reactio 5-ös erôsségnél nagyobb fájdalma csak 11 betegnek volt. A tehermentesítés, segédeszköz-használat csökkentette a panaszok mértékét, a vizsgálat idôpontjáig reoperációra nem kényszerültünk. A fájdalmak jellemzôi közül (3. ábra) az indítási és terhelési fájdalom majdnem minden betegnél észlelhetô volt. A napi megterhelés elôrehaladásával ezek a fájdalmak csökkenhettek, de nem szûntek meg. Figyelemre méltó a csípôízület felôl a combba és térdbe sugárzó, ill. az ott jelentkezô fájdalmak gyakorisága. A székrôl felálláskor, lépcsônjáráskor, ill. a mozgástartomány rotációs vizsgálatakor fellépô fájdalom az ízületben ébredô torziós erôk következménye. Ez a típusos jelenség a betegek jelentôs részénél kimutatható volt. A radiológiai képen látható elváltozásokat a 4. ábrán összegeztük. Az orsószerû csontreakció, illetve a szár körüli hypertrophia (5. ábra) kivételével a felsorolt radiológiai paraméterek mindegyike atrophiás jellegûnek mutatkozott (6. ábra), mint a protézis szár instabilitásának direkt vagy indirekt mutatója. A fájdalomról panaszkodó csoport (vizuális analóg skála 2 8) és a panaszmentes csoport (vizuális analóg skála 0 1) között az instabilitásra utaló radiológiai jelek elôfordulása szignifikánsan különbözik (t Stat=-2.13; 2 mintás t-teszt: p<0.05). A panaszos 35 beteg mindegyikénél sugáráteresztô sáv vált nyilvánvalóvá, de 27 betegnél a velôüreg kitöltöttsége már a korai posztoperatív szakban is elégtelen volt (7a-b. ábra). 24 betegnél szársüllyedést észleltünk. Ennek mértéke 2 20 mm-ig terjedt. A panaszmentes csoportban észlelt 9 szársüllyedés legnagyobb mértéke 10 mm volt. Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996. 2. 105
8a. ábra. Négy hónappal a mûtét után teljes velôüreg kitöltöttség 8b. ábra. Két évvel a mûtét után atrophiás reactio, corticalis elvékonyodás A protézis szár körül a corticalison 8 esetben atrophiás, 4 esetben hypertrophiás reakciót láttunk. A fájdalmakról panaszkodó betegek csaknem felénél (35-bôl 16-nál) a korai felvételek varus vagy valgus szárpozíciót mutattak. A 4. ábra két paramétere is, úgy mint az orsó alakú csontreakció, valamint a hypertrophia a panaszmentes csoportban nagyobb számban volt kimutatható, mint a panaszos csoportban. MEGBESZÉLÉS Stabilitási vizsgálatok megmutatták, hogy a femorális komponens cementes rögzítése 4-szer erôsebb iniciális rögzítést biztosít a cement nélkülinél (4). A mechanikai rögzítés a femoralis részen fellépô torziós erôkkel szemben kevésbé ellenálló, az implantatum és a csont között mikromozgások ébrednek. Ezek amplitúdó-növekedése tehetô felelôssé a cement nélküli beültetések után jelentkezô jellegzetes comb- és térdfájdalmakért. Ezzel szemben az irodalomban találunk közleményeket, melyek kellô stabilitás mellett is fellépô comb- és térdfájdalmakról számolnak be (3). A cement nélküli prothesisek beültetésének feltételeit, elveit betartva, a megfelelô mûtéti technika mellett is számíthatunk a csontos környezet különbözô reakcióira. A mikromozgások a befogadó csontágy atrophiás reakciójához, a femoralis komponens kilazulásához, következésképpen a beteg panaszainak felerôsödéséhez vezethetnek (8a-b. ábra). 106 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996. 2.
A betegek másik részénél az idôközben végbemenô ún.,,osteointegratio és esetleges hypertrophiás környezeti reakció a protézis szár stabilizációjához, a beteg panaszmentességéhez vezet. A késôi rtg.-felvételek alapján a beépülés jelei jól követhetôk, a korábban idôszakosan jelentkezô térdfájdalmak megszûnnek (11). A másodlagos biológiai stabilitás eléréséhez röntgenmorphológiai kutatások (13), típusfejlesztések (1) történnek. A femoralis komponens cement nélküli rögzítése után fellépô problémák újra a cementes fixatio irányába terelték a figyelmet. A rögzítés megbízható eredményei vezettek el fiatal életkorú betegek esetében az ún.,,hibrid protézisek (cement nélküli vápa, cementezett szár) beültetéséhez (3, 10). A cement nélküli rögzítés a csípõendoprotetika egyik alternatívája. A mûtét eredményességéhez a következô faktorok is hozzájárulnak: 1. fiatal életkor 2. jó csontstructura 3. megfelelô méretválasztás a,,press fit elv biztosításához 4. congruentia a csontágy és a femoralis komponens között az erôátvitel egyenletességéhez (anatómiai szárak) 5. az implantatum felszínkiképzése a biológiai stabilitás eléréséhez (,,porous coated szárak) 6. elegendô ideig, de legalább 3 hónapig tartó tehermentesítés az implantatum körüli csontremodellatio létrejöttéhez. Az operáló orvos az 1., 2. és 3. pont kellô mérlegelése, a 6. pont megfelelô hangsúlyozása útján jelentôsen befolyásolhatja a protézisek hosszú távú sikerességét. IRODALOM 1. ABG Group: Total hip replacement with the ABG cement free hip with hydroxyapatite. Howmedica publications 1994. 2. Barrack R. L., Mulroy R. D., Harris W. H.: Improved cementing techniques and femoral component loosening in young patients with hip arthroplasty. JBJS 74-B 385 389. 1992. 3. Barrack R. L., Jasty M., BraghonC., Haire T., Harris W. H.: Thigh pain despite bone ingrowth into uncemented femoral stems. JBJS 74- B 385 389. 1992. 4. Burke D. W., O Connor D. O., Zalenski E. B., Jasty M., Harris W. H.: Micromotion of cemented and uncemented femoral components. JBJS 73-B 33 37. 1991. 5. Callaghan J. J., Dysart S. H., Savory G. G.: The uncemented porous coated total hip prosthesis. JBJS 70-A 337 346. 1988. 6. Campbell A. C. L., Rorabeck C. H., Bourne R. B., Chess D., Nott L.: Thigh pain after cementless hip arthroplasty. JBJS 74-B 63 66. 1992. 7. Cser I., Mészáros T., Sólyom L., Kiss J.: Totalis csípôendoprotézisekkel szerzett tapasztalataink. Magyar Traumat. 32, 123 130. 1989. 8. Gertschev A., Tantschev P., Milev N.: Hüftgelenktotalendoprothese Etropal Erfahrungsbericht über 600 Behandlungsfälle. Orthopädische Praxis 2. 20, 139 146. 1984. 9. Haddad R. J., Skalley T. C., Cook S. D. et al.: Clinical and roentgenographic evaluation of noncemented porous coated anatomic medullary locking (AML) and porous coated anatomic (PCA) total hip arthroplasties. Clin. Orthop. 258, 176 182. 1990. 10. Harris W. H., Maloney W. J.: Hibrid total hip arthroplasty. Clin. Orthop. 249, 21 29. 1989. 11. Krakovits G., Sass L., Farkas L.: Cement nélküli csípôprotézisekkel szerzett tapasztalataink különös tekintettel a szárbeültetésre. Magyar Traumat. 32, 131 138. 1989. 12. Lakatos J.: A csípôízületi totalis endoprotézis mûtétek szövôdményeinek elemzése. Kandidátusi értekezés 1987. Budapest. 13. Rubin P. J., Leyvraz P. F., Aubaniac J. M., Argenson J. N., Esteve P., Roguin B.: The morphology of the proximal femur. JBJS 74-B 28-32. 1992. 14. Swanson S. A. V.: Mechanical aspects of fixation. In: Swanson S.A.V. and Freeman M.A.R. (editors) The scientific basis of joint replacement. Pitman Medical London. Ch. 5. P. 130. 1985. Dr. Lakatos József Semmelweis OTE Ortopéd Klinika Budapest Karolina u. 27. 1113 Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1996. 2. 107