Belastung von Hüftendoprothesen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Forschungsprojektes war es, die Belastungen und die Reibung im Hüftgelenk in vivo mittels instrumentierter Hüftimplantate zu bestimmen. Zehn besonders aktive und sportliche Coxarthrose Patienten wurden mit einem solchen ‚intelligenten‘ Hüftimplantat versorgt. Als Gleitpaarung wurde immer eine Keramik-Polyethylen Paarung (Al2O3-XPE) verwendet. Schon kurz nach der Implantation, noch in der Klinik, wurden mit allen Patienten erste in vivo Belastungsmessung während der Physiotherapie und im weiteren postoperativen Verlauf während der Rehabilitationsphase durchgeführt. Die Ergebnisse dieser frühen in vivo Belastungsmessungen während typischer physiotherapeutischer Übungen und beim Gehen mit Gehstützen wurden veröffentlicht. Es wurde gezeigt, dass der überwiegende Teil der untersuchten physiotherapeutischen Übungen Gelenkbelastungen zu Folge hatte, die niedriger waren als die Gelenkbelastungen beim normalen Gehen. Einige gewichtstragende Übungen bewirkten aber Gelenkbelastungen, die wesentlich höher waren. Im weiteren postoperativen Verlauf wurden Belastungsmessungen bei unterschiedlichsten alltäglichen und sportlichen Aktivitäten durchgeführt. Aufgrund einer verzögerten Patientenrekrutierung konnten aber nicht alle Messungen vollständig ausgewertet und publiziert werden. An weiteren in vivo Messungen wird kontinuierlich gearbeitet. Der Hauptfokus des Forschungsprojektes lag auf der weltweit erstmaligen in vivo Messung der im künstlichen Hüftgelenk wirkenden Reibung. Erste Ergebnisse beim ebenen Gehen wurden für den Zeitpunkt 3 Monate postoperativ publiziert. Erstmalig wurde auch der in vivo Reibkoeffizient im Verlauf des gesamten Gangzykluses dreidimensional bestimmt. Es wurde gezeigt, dass es schon 3 Monate postoperativ zu großen inter-individuellen Unterschieden der Reibmomente und des Reibkoeffizienten kommt (bis zu 129%). Die postoperativen Änderungen der Reibung wurden bei allen 10 Patienten bis zu 12 Monate postoperativ zu untersuchen. Die Reibung sank im Mittel um bis zu 47%. Dies bedeutet, dass die Gefahr von Pfannenlockerungen in der ersten postoperativen Phase am größten ist. Es kam aber auch hier wiederum zu großen inter-individuellen Unterschieden (bis zu 451%). So nahmen Reibmomente und Reibkoeffizienten bei 9 von 10 Patienten ab, bei einem Patienten aber wurde eine deutliche Zunahme um bis zu 30% festgestellt. Im weiteren Verlauf des Projektes wurde begonnen, Belastungsmessungen bei unterschiedlichen sportlichen Aktivitäten durchzuführen. Auf Grund der zeitlichen Verzögerungen bei der Patientenrekrutierung konnten diese Messungen jedoch nicht mit allen Patienten und für alle geplanten Aktivitäten abgeschlossen werden. Um belastbare Ergebnisse zu Gelenkbelastung bei sportlichen Aktivitäten zu erhalten, sollen diese begonnenen in vivo Messungen im Rahmen eines weiteren DFG-Forschungsprojektes fortgeführt und abgeschlossen werden. Die an der Studie teilnehmenden Patienten haben sich bereit erklärt, diese Untersuchungen durch ihre aktive Teilnahme auch weiterhin zu ermöglichen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Belastung einer Hüft-TEP bei Übungen. PT, Zeitschrift für Physiotherapeuten Jg 66, 2/2014
Bossmann T., Schwachmeyer V.
- Friction in Total Hip Joint Prosthesis Measured In Vivo during Walking. PLoS ONE 8(11); 2013; e78373
Damm P., Dymke J., Ackermann A., Bender A., Graichen G., Bergmann G.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0078373) - In vivo hip joint loading during post-operative physiotherapeutic exercises. PLOS ONE 8(10); 2013; e77807
Schwachmeyer V., Damm P., Bender A., Dymke J., Bergmann G.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0077807) - In vivo hip joint loads during three methods of walking with forearm crutches. Clinical Biomechanics 28; 2013; 530-535
Damm P., Schwachmeyer V., Dymke J., Bender A., Bergmann G.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2012.12.003) - Starke Belastung des Hüftgelenkes beim Sport – In vivo-Belastungsmessungen bei sportlichen Aktivitäten. Orthopädische Nachrichten 01.2013
Damm P., Bergmann G.
- Hüftbelastung beim Gehen mit Stützen. PT, Zeitschrift für Physiotherapeuten Jg 67, 10/2015
Bossmann T., Schwachmeyer V., Damm P.
- In vivo Hüftgelenkbelastung beim Gehen mit Absatzschuhen. DZKF, Deutsche Zeitschrift für Klinische Forschung, Innovation und Praxis 19. Jg; April 2015, 2-2015 und M.O.T., Medizinisch Orthopädische Technik 135. Jg; August 2015, 4/2015
Damm P., Kosack D., Bergmann G.
- Postoperative changes in in vivo measured friction in total hip joint prosthesis during walking. PLoS ONE 10(3); 2015; e0120438
Damm P., Bender A., Bergmann G.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0120438)
