Die stabilisierende Wirkung des atmosphärischen Druckes auf das Hüftgelenk bei Einwirkung einer Zugkraft - eine experimentelle Studie

Abstract

Our measurements confirm the continual stabilising effect of AP on the hip joint, which can be quantified as the resting potential of stability (RPS) or luxation work (LW). The RPS is calculated by multiplying the difference of AP and saturated vapour pressure of synovial fluid with the cross-sectional area of the femoral head. It represents the force, necessary for luxation of the joint against the resistance of AP. The RPS is proportional to the square of the joint diameter. The LW, calculated by multiplying RPS with the luxation distance, is proportional to the joint diameter cubed. That is why a small increase of joint diameter leads to a significant increase of stability, while the rate of the increase of range-of-motion decreases. To achieve stability of a total hip arthroplasty the size of the joint components should depend on the size of the resected femoral head. Also the hermetically sealed capsule should be reconstructed carefully.

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

“…Das Thema besitzt eine enorme Bedeutung für die Hüftendoprothetik, da die Rahmenbedingungen für die Wirksamkeit des atmosphärischen Druckes als Hüft-stabilisator intraoperativ wesentlich verändert werden und dem Einfluss des Operateurs unterliegen. Frühere Studien hatten gezeigt, dass die postoperative Stabilitätsminderung in erster Linie auf die erhebliche Reduktion des Gelenkdurchmessers, die Entfernung von Kapsel und Labrum sowie auf die postoperativ vermehrte periartikuläre Flüssigkeit zurückzuführen ist [4]. Dieser Aussage liegt eine experimentell bestätigte Theorie der permanenten hüftstabilisierenden Wirkung des atmosphärischen Druckes zugrunde, welche den intraartikulären Absolutdruck als Spiegelbild der aktuellen Stabilität in den Fokus stellt.…”

“…1) und die Luxationsarbeit (Sonderfall Ruheluxationsarbeit, l " Abb. 2) als Parameter zur Quantifizierung der Hüftstabilität definiert [4]. Im Rahmen einer früheren Studie wurde das Ruhestabilitätspotenzial in Abhängigkeit vom Gelenkdurchmesser untersucht, wobei die verwendeten Gelenkmodelle jeweils über eine hermetisch abschließende, locker aufliegende Gelenkkapsel mit geringer Flüssigkeitsmenge verfügten, jedoch kein Labrum besaßen [4].…”

“…2) als Parameter zur Quantifizierung der Hüftstabilität definiert [4]. Im Rahmen einer früheren Studie wurde das Ruhestabilitätspotenzial in Abhängigkeit vom Gelenkdurchmesser untersucht, wobei die verwendeten Gelenkmodelle jeweils über eine hermetisch abschließende, locker aufliegende Gelenkkapsel mit geringer Flüssigkeitsmenge verfügten, jedoch kein Labrum besaßen [4]. Die trotz Reservefalten unvermeidbare Kapselanspannung führte dazu, dass die Messwerte höher ausfielen als die rechnerisch ermittelten Ruhestabilitätspotenziale der untersuchten Gelenkmodelle von 28, 32 und 36 mm Durchmesser.…”

“…Diskussion ! Die gute Übereinstimmung der Untersuchungsergebnisse mit den rechnerisch ermittelten Ruhestabilitätspotenzialen der verwendeten Gelenkmodelle bestätigte die Theorie der permanenten hüftstabilisierenden Wirkung des atmosphärischen Druckes bei Vorliegen der hierfür notwendigen Voraussetzungen [1][2][3][4][5][6] [7], die für die betroffenen Patienten gravierende Folgen haben kann. Gelingt es, unter Beachtung der Abrieb-und Scherkraftproblematik durch geeignete Materialien den Durchmesser der Gelenkkomponenten zu erhöhen, resultiert daraus aufgrund der exponentiellen Abhängigkeit eine wesentlich höhere Stabilität.…”

“…Diese führt zur Verminderung der Luxationsgefahr, welche in der Literatur beschrieben, jedoch bisher ausschließlich als Folge der größeren Range of Motion und somit Impingementabnahme interpretiert wurde [7][8][9]. Während ein größerer Gelenkdurchmesser eine exponentielle Zunahme der Stabilität bewirkt, stellt die Funktion der technischen Range of Motion in Abhängigkeit vom Gelenkdurchmesser jedoch eine Asymptote dar, weshalb deren Zuwachs immer geringer wird und dieser Effekt deshalb bei größeren Gelenkpaarungen an Bedeutung verliert [4]. Um langfristig die Stabilität von Hüftendoprothesen zu erhöhen und die Luxationsrate zu minimieren, muss das Konzept des kleinen Einheitskopfs verlassen werden.…”