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AE-Manual der Endoprothetik
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Publiziert am: 30.04.2023

Primäre Hüftendoprothethik – OP-Technik: Zementierte Pfannenimplantation

Verfasst von: S. J. Breusch
Die zementierte Pfanne hat zu Unrecht einen schlechten Ruf. Die Verwirrung ist in der Literatur besonders deshalb entstanden, weil in fast allen Studien nicht nur die progrediente Wanderung, sondern auch Saumbildungen als Lockerungen und damit mechanisches Versagen eingestuft wurden. Vergleicht man nur die aseptischen Lockerungsraten scheinen deshalb moderne zementfreie Press-fit-Pfannen die bessere Lösung zu bieten. Wenn jedoch alle Wechselursachen (Luxation, Abrieb/„liner exchange“, Osteolysen und Lockerung) berücksichtigt werden, zeigt sich in den nationalen Registerdaten, dass die Gesamt-Reoperationsraten für die zementierte Versorgung von Patienten über 65 Jahren beim Vergleich der „best performers“ noch immer niedriger sind. Bei adäquater Operationstechnik mit Implementierung moderner Knochenpräparation und Zementiertechniken liegt das Revisionsrisiko nach zementierter Versorgung unabhängig vom Alter des Patienten – auch bei Frauen unter 55 Jahren – bei unter 5 % nach 10 und ca. 10 % nach 15–20 Jahren. Auch aus ökonomischer Sicht und wegen der im Regelfall einfacheren Wechselsituation bei Versagen sollte die (gut) zementierte Pfanne weiterhin als Operationsmethode beherrscht werden und nicht aus der operativen Ausbildung verschwinden.

Einleitung

Die zementierte Implantation stellt weiterhin eine Standardversorgung in der Endoprothetik dar. Für die Beurteilung einer Operationstechnik sollten immer alle potenziellen Komplikationen, welche zu einem Revisionsrisiko führen, berücksichtigt werden, da für den Patienten nicht die Indikation zur Operation entscheidend ist, sondern die Häufigkeit einer Reoperation.

Verankerungsprinzip

Das Verankerungsprinzip beruht wie beim zementierten Schaft auf der Etablierung eines dauerhaften Interface durch innige Verzahnung von Zement und Knochen. Dabei muss der spongiöse Wabenknochen exponiert werden, um eine adäquate Zementpenetration zu ermöglichen. Studien aus Schweden konnten zeigen, dass bei „Opferung“ der subchondralen Platte die Pfannenwanderungsraten nicht etwa erhöht, sondern niedriger liegen als bei Erhalt. Ansonsten gelten die gleichen Gesetzmäßigkeiten, die für die femorale zementierte Verankerung erarbeitet wurden.
Sorgfältige Knochenpräparation, ausgiebige Knochenspülung mittels Jet-Lavage und prolongierte Druckzementierung mittels Pressuriser tragen entscheidend zur verbesserten Standzeit bei (Breusch und Malchau 2005).
Im Folgenden sollen die wesentlichen operativen Schritte für die Implantation einer zementierten Pfannenkomponente beschrieben werden.

Operationstechnik

Spinal- oder Periduralanästhesie mit intraoperativer Hypotension werden bevorzugt, da damit nicht nur ein besseres Zementierergebnis erzielt werden kann (reduzierte Markraumblutung!), sondern auch die perioperativen kardiovaskulären und thrombembolischen Risiken niedriger liegen. Darüber hinaus liegt das postoperative Transfusionsrisiko mit diesen Narkoseverfahren bei präoperativem Hb > 12 mg/dl und Körpergewicht > 70 kg unter 10 %.

Technische Vorbemerkungen

Als wesentliches Grundprinzip für die azetabuläre Verankerung gilt die vollständige Überdachung des Pfannenimplantats („containment“). Dies kann relativ einfach durch die präoperative Planung mittels Schablonen und Zeichnungen abgeschätzt werden. Die Planung stellt auch für den erfahrenen Operateur eine wichtige Hilfe dar und schützt vor unangenehmen Überraschungen. Insbesondere bei Protrusion und defizientem Pfannendach/Dysplasie muss im Vorfeld entsprechend geplant werden.
Es ist wichtig, sich die anatomischen und biomechanischen Konsequenzen der Azetabulumpräparation zu vergegenwärtigen, wenn das Drehzentrum rekonstruiert werden soll (Abb. 1). Dabei muss beachtet werden, dass beim Fräsvorgang in 45° Grad-Richtung automatisch ein zu hohes Hüftzentrum resultiert (Abb. 1b und 2). Im Unterschied zur zementfreien Verankerung wird bei der zementierten Pfanne bewusst ein asymmetrisches und nichthemisphärisches Knochenlager geschaffen, wodurch ein optimales Zement-Knochen-Interface bei gleichzeitiger korrekter Pfannenposition ermöglicht wird.

Zugang und Exposition

Unabhängig vom operativen Zugang sollte durch entsprechendes Kapselrelease eine vollständige Exposition des Azetabulum mit 360°Grad Sicht ermöglicht werden. Bei anterolateralem Zugang erhöht das Einsetzen eines Selbstspreizers in den posterioren Kapsellappen durch Distraktion der vorderen und hinteren Kapselanteile die Übersicht und vermeidet eine forcierte Retraktion und gegebenenfalls Zugschäden des N. gluteus superior. Wird beim transglutealen Zugang der Selbstspreizer direkt im Gluteus medius verankert, kann durch den starken Zug ein Nervendehnungsschaden entstehen. Ein gebogener Retraktor sollte in der Incisura acetabuli distal des Lig. transversum platziert werden, das intraoperativ als ständige Landmarke und Referenz für die spätere Pfannenposition dient. Der distale Rand der späteren Pfanne sollte nur in geringem Abstand zum Lig. transversum zu liegen kommen, um eine zu kraniale Pfannenimplantation zu vermeiden. Weitere Retraktoren werden um den vorderen und hinteren Pfannenrand gesetzt. Die Pfannenrandosteophyten können in der Regel zunächst belassen werden, sofern sie die Exposition nicht behindern, da diese den Druckzementiervorgang erleichtern. Im Einzelfall kann bei sehr muskulösen Patienten ein temporärer Steinmann-Nagel die Darstellung der Pfanndaches besser ermöglichen.

Azetabulumpräparation

Um eine korrekte Pfannenposition zu gewährleisten, ist im entscheidenden ersten Schritt die Darstellung des inneren Pfannenbodens mit dem Meißel (Abb. 3a) empfehlenswert, was insbesondere bei Patienten mit starkem zentralen Pfannenosteophyten und lateraler Kopfsubluxation unbedingt erforderlich ist, um die unerwünschte laterale Pfannenposition zu vermeiden. Dieser Vorgang erleichtert auch die vollständige Entfernung des pulvinalen Fettgewebes und der Bandreste des Lig. capitis femoris, die vom zentralen Osteophyten überwuchert und eingemauert sind. Bei richtigem Vorgehen entsteht dabei in aller Regel eine Stufe zwischen Pfannenboden und Facies lunata (Abb. 4a).
Cave
Der innere Pfannenboden ist vor dem Fräsvorgang darzustellen, um eine ausreichende Medialisierung der Pfannenkomponente realisieren zu können. Vorsicht ist geboten bei einer Protrusionskoxarthrose, da hier die mediale Pfannenbegrenzung bereits ausgedünnt oder gar medialisiert ist. In diesem Fall sollte nicht nach medial gefräst, sondern eine autologe Pfannenbodenplastik durchgeführt werden.

Fräsvorgang

Wenn der innere Pfannenboden sichtbar ist, wird zunächst mit einer kleinen Pfannenfräse (Durchmesser ca. 40–42 mm) in transversal-horizontaler Richtung gefräst (Abb. 4b), bis die zuvor erwähnte Stufe der Facies lunata verschwindet (Abb. 3a) und das anatomische Korrelat zur radiologischen Tränenfigur erreicht wird. Dabei sollte der distale Retraktor in der Incisura acetabuli als Orientierung dienen.
Im nächsten Arbeitsschritt wird dann mit aufsteigenden Fräsergrößen der Pfanneneingang erweitert und angefrischt, wobei darauf geachtet werden muss, das Pfanndach zu erhalten (Abb. 3b). Im Gegensatz zum Vorgehen bei zementfreier Pfannenimplantation, wo ja ein hemisphärisches Knochenlager für die Press-fit-Implantation geschaffen werden muss, wird nun mit Hilfe eines kleineren Pfannenfräsers, der im Sinne eines mobilen Fräskopfes („burr“) verwendet wird, die subchondrale Sklerosezone soweit entfernt und angefrischt, sodass ein asymmetrisches Pfannenlager mit offenporigem Wabensystem für die Zementverzahnung entsteht. Es ist ein Fehler, das Anfrischen der Sklerose mit der größten Pfannenfräse durchzuführen, da in diesem Fall zu viel Knochensubstanz am Pfannendach verloren geht. Deshalb sollte dieser Arbeitsschritt mit einer kleinen, gut manövrierbaren Fräse durchgeführt werden.

Verankerungslöcher und Zysten

Azetabuläre Zysten lassen sich mit der umgebenden sklerotischen Zystenwand am einfachsten mit einem kleinen U-Meißel entfernen. Bei ausgedehnten Zysten oder Defekten sollte ein „impaction grafting“ mit autologer Spongiosa aus dem resezierten Hüftkopf erfolgen. Ein einfaches Auffüllen der vom Weichgewebe befreiten Zysten mit Zement ist nicht ausreichend, da eine über die Zystenwand hinausreichende Zementverzahnung durch die Zystenwand verhindert wird. Bereits auf dem unmittelbar postoperativen Röntgenbild ist dann eine Lysezone um solche Zementzapfen als Zeichen einer unzureichenden Technik sichtbar. Im weiteren Arbeitsschritt werden dann zusätzlich zur exponierten Spongiosa multiple Verankerungslöcher für die Zementverzahnung mit einem flexiblen Bohrer im Pfannendach platziert (Abb. 5 und 6).
Wenn die subchondrale Platte ausreichend entfernt und angefrischt wurde, entsteht das für die Zementpenetration erforderliche spongiöse Knochenlager (Abb. 6). Gelingt dies nicht und werden nur Verankerungslöcher für den Zement gesetzt, ist mit radiologischen Lysesäumen als Bindegewebskorrelat und mit einer früheren mechanischen Lockerung zu rechnen.
Einen Sonderfall stellt das stark sklerotische Azetabulum mit multiplen Zysten dar, bei dem auch nach ausgedehntem Fräsvorgang keine Exposition des spongiösen Lagers gelingt. Ein einfaches Aufzementieren ist hierbei zum Scheitern verurteilt.
Hier sollte überlegt werden, ob eine zementfreie Verankerung (eventuell mit Schrauben) erfolgen kann. Alternativ ist bei geplanter zementierter Verankerung ein primäres „impaction grafting“ analog zur Revisionschirurgie erforderlich. Analog zum Wechseleingriff werden mit einer Hochgeschwindigkeitsfräse alle Zysten ausgefräst und punktuell die dichte Sklerose zum Bluten gebracht. Dann wird das zerkleinerte Hüftkopftransplantat (Knochenmühle und Spongiosachips) fest mit entsprechendem Instrumentarium oder mit dem Pfannenfräser in gegenläufiger Rotationsrichtung impaktiert. Auf das getrocknete und solide impaktierte Spongiosafundament wird dann aufzementiert und mit prolongierter Druckzementierung mittels Pressuriser die erforderliche Zementpenetration erreicht.
Radiologische Langzeitstudien haben gezeigt, dass unter diesen Voraussetzungen vergleichbar erfreuliche Pfannenüberlebensraten wie bei suffizientem Knochenlager zu Buche stehen.

Knochenlagerspülung

Wie bei der femoralen Zementierung stellt die ausgiebige Knochenlagerspülung mittels pulsatiler Jet-Lavage nach erfolgter Knochenlagerpräparation den Schlüsselschritt für eine suffiziente Zementpenetration dar. Schon während der Knochenlagerpräparation empfiehlt sich häufiges Spülen, da dadurch alle Bindegewebsreste, Zysten und Sklerosen am besten zur Darstellung kommen. Rotierende Bürsten sind zwar effektiv in der Entfernung von Weichgewebe, allerdings kommt es immer zum Ausreißen von Bürstenhaaren, die im Knochen oder der Wunde verbleiben können. Aus diesem Grund ist von dieser Technik abzuraten. Darüber hinaus ist die Knochenreinigung mit Jet-Lavage erwiesenermaßen ausreichend als Basis für eine adäquate Zementverzahnung, die dann durch die anschließende Druckzementierung etabliert wird.
Nach Spülung wird das Azetabulum mit H2O2-getränkten Kompressen zur Blutstillung fest austamponiert, während der Zement angemischt wird. Bei Verwendung eines Autotransfusionssystems (Cellsaver) muss in dieser Phase mit einem 2. Sauger gearbeitet werden. Unmittelbar vor Zementapplikation werden die Kompressen entfernt und je nach Situation wird erneut gespült und getrocknet (Abb. 7).

Zementapplikation und Druckzementierung

Im Gegensatz zur femoralen Zementapplikation wird eine leicht verzögerte Zementapplikation als Zementbolus (Abb. 8a) und nicht via Zementspritze bevorzugt. Da die Blutung im azetabulären, spongiösen Lager in der Regel sofort nach Entfernen der Tamponade wieder beginnt, ist die Zementapplikation via Spritze zu zeitaufwendig. Außerdem ist eine ausreichende Viskosität erforderlich, um Einblutungen zu verhindern. Als intraoperativer Anhaltspunkt kann gelten, dass der Zement zu diesem Zeitpunkt klebfrei und als Masse formbar sein sollte. Im Idealfall wird der vorher extrudierte Zement als Zementkugel direkt ohne Verzögerung in das getrocknete Knochenlager gedrückt (Abb. 8b).
Der eingebrachte Zement wird sofort manuell mit einem mit Kompresse gefülltem Handschuh (Abb. 9) unter leichtem flächenhaftem Druck eingepresst. Dadurch entsteht der für die Zementpenetration entscheidende initiale Druck, um dem Blutungsdruck zu widerstehen. Entscheidend ist der prolongierte Druck und nicht etwa kurzfristige Druckspitzen.
Nach dieser kurzen Druckzementierphase (ca. 30–60 s) wird dann überschüssiger Zement am unteren Pfannenboden entfernt (Abb. 10), sodass im Bereich des Lig. transversum acetabuli Platz für das bündige Aufsitzen des azetabulären Pressurisers geschaffen wird.
Wird dieser distale Zement nicht entfernt, kann es zum unerwünschten Zementaustritt unter dem Lig. transversum bis ins Foramen obturatorium kommen, der aber klinisch in aller Regel nicht relevant ist.
Dann wird der azetabuläre Pressuriser, der mindestens 4 mm im Durchmesser überdimensioniert sein sollte, um eine ausreichende Abdichtung für den Pressurising-Vorgang zu garantieren, angesetzt. Selten müssen besonders große Pfannenrandosteophyten vorher abgetragen werden. Der Erhalt nicht zu großer Osteophyten ermöglicht ein besseres Zement-Containment und minimiert den seitlichen Zementaustritt. Ein limitierter Zementaustritt ist wie beim femoralen Zementiervorgang häufig und gilt als Zeichen eines adäquaten Zementiervorgangs. Es sollte nicht mit maximalem, aber doch kontrolliertem Druck vorgegangen werden. In aller Regel sind 40 g Zement ausreichend. Bei größeren Pfannendurchmessern von mehr als 58 mm kann diese Menge allerdings nicht reichen. Dies muss beim Anmischvorgang auch hinsichtlich der Größe des Mischbehälters/Zementiersystems berücksichtigt werden.
Über den am Pfannenrand abdichtenden azetabulären Pressuriser erfolgt dann der für die Zementverankerung entscheidende prolongierte Druckzementiervorgang (Abb. 10). Dabei sollte ein konstanter Druck angewendet werden, um entsprechend der Zementflusseigenschaften die Zementpenetration zu ermöglichen. Zu starker Druck kann zum exzessiven Zementaustritt führen und damit das Zementierergebnis gefährden. Abhängig von Zementviskosität und vom gewählten Knochenzement dauert dieser Prozess ca. 2–3 min.
Nach abgeschlossenem Druckzementiervorgang wird der Pressuriser mit einer Rotationsbewegung entfernt. Bei gut durchgeführter Technik sistiert danach jegliche Blutung und analog zum zuvor beschriebenen Manöver wird nun eine kleine Portion distalen Zements entfernt (Abb. 11).

Pfannenimplantation

Abhängig von der Wahl des Operateurs kann entweder eine Standardpfanne oder eine Pfanne mit Flansch („flanged socket“) implantiert werden. In älteren Studien hatten sich verbesserte Ergebnisse mit „flanged sockets“ gezeigt, die durch die verbesserte Zementpenetration durch die Pfanne als Pressuriser bedingt waren. Nach heutigem Kenntnisstand muss das Zementierergebnis – analog zur femoralen Komponente – bereits vor Einbringen des Implantats erreicht worden sein. Das Implantat sollte nicht primär als Pressuriser verstanden werden und muss nach adäquater Zementiertechnik nur noch korrekt positioniert werden.
Pfannen mit überhöhtem hinterem Rand kommen häufig bei hinterem Zugang zur Anwendung, da diese als luxationssicherer gelten. Allerdings zeigt sich, wie auch bei zementfreien Systemen, häufiger inferior-dorsaler Polyethylenabrieb, bedingt durch Impingement zwischen Prothesenhals und Pfanne in Streckung des Hüftgelenks. Pfannendesigns mit PMMA-Abstandshaltern von 2–3 mm erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, da die Pfannenpositionierung verbessert und das Risiko von zu dünnen superioren Zementmänteln reduziert wird.
Unabhängig vom Pfannendesign sollte das Implantat mindestens 4 mm kleiner im Durchmesser sein als die größte verwendete Pfannenfräse, um einen minimalen Zementmantel von 2 mm in der Zirkumferenz zu gewährleisten.
Die Pfannenkomponente kann je nach bevorzugter Technik per Hand oder speziellem Einbringinstrument mit Orientierungshilfen implantiert werden. Im entscheidenden ersten Schritt wird die Pfanne – analog zum Fräsprinzip – vollständig in weitgehend geschlossener, horizontaler Position vollständig nach medial geschoben, bevor diese dann allmählich in die gewünschte Endposition von 45° Grad Inklination und 10–15° Grad Anteversion gedrückt wird (Abb. 12). Bei direkter Implantation im 45° Grad-Winkel droht der zu dünne Zementmantel in Zone 1 (Abb. 2), der mit höherem Versagensrisiko vergesellschaftet ist. Bei korrekter Technik sollte zu jedem Zeitpunkt ein ausreichender superiorer Zementmantel am Pfannendach von mindestens 2–3 mm erkennbar bleiben (Abb. 12). Nach erfolgter Pfannenpositionierung wird über einen Pfannendrücker mit Kugelkopf ein leichter Druck aufrechterhalten, ohne jedoch die Pfanne zu tief einzudrücken. Bei diesem Schritt sind die genannten PMMA-Spacer als sinnvoll einzuschätzen.
Bei Verwendung einer Standardpfanne ohne Flansch kann während des Polymerisationsprozesses des Zements in der letzten Phase des Schrumpfens weiterhin Druck auf den Zementmantel ausgeübt werden. Überstehende Zementreste werden nach Aushärten zusammen mit den zunächst belassenen Pfannenrandosteophyten abgetragen, um ein Impingement zu verhindern. Im postoperativen Röntgenbild (Abb. 13) sollten ein gleichmäßiger Zementmantel und eine in die angrenzende Spongiosa reichende Zementpenetration sichtbar sein. Lysesäume im unmittelbar postoperativen Röntgenbild spiegeln eine insuffiziente Operationstechnik wieder und bergen ein erhöhtes Lockerungsrisiko.

Fazit für die Praxis

Die zementierte Verankerung zeigt insbesondere bei älteren Patienten auch bei der Pfannenimplantation exzellente Ergebnisse. Vorraussetzung dafür sind die Kenntnis der Technik und deren adäquate Umsetzung. Die postoperativ bereits beurteilbare Qualität des Zementmantels ist das wesentliche Kriterium für den Langzeiterfolg.
Literatur
Breusch S, Malchau H (2005) The well cemented total hip arthroplasty. Springer-Medizinverlag, HeidelbergCrossRef