Morphologische Analyse der Passgenauigkeit unterschiedlicher Radiuskopfprothesen

Fragestellung Der Radiuskopf weist eine komplexe Geometrie auf, die von derzeitigen Prothesen nur näherungsweise abgebildet wird. Die Geometrie und somit Passgenauigkeit des humeroradialen- und radioulnaren Gelenks sind essenziell, für einen langzeitigen “Erfolg” der Prothesen. Bislang sind keine vergleichenden morphologischen Analysen bestehender Prothesen für diese beiden Artikulationsflächen bekannt. Das hier beschriebene Verfahren analysiert die Passgenauigkeit qualitativ und quantitativ von vier unterschiedlichen Radiuskopfprothesen.

Methodik Aus einem Datenpool 39 intakter und nicht degenerativ veränderter Radiuskopf CT-Datensätze (Ø40 J./23m., 12w., 4n.b.) wurden 5 Anatomien (mittlere Größe) segmentiert und als 3D-Daten Flächenmodell ausgegeben. Für die virtuelle Implantation und anschließende Vermessung der Passgenauigkeit fanden 3D-Flächenmodelle der Prothesen CRF II, MoPyC (Wright Medical), ICARA (implantcast) und RC (OT Medizintechnik) Verwendung. Die Flächenmodelle der kommerziell erwerblichen Radiuskopfprothesen wurde mittels Reverse Engineering generiert. Das CAD Modell der RC lag vor. Die virtuelle Implantation aller hier aufgeführten Prothesen wurde standardisiert und gemäß dem operativen Vorgehen vorgenommen. Die quantitative (äquidistant verteilte Abstandsmessung) und qualitative (abstandsbasierte Falschfarben) Analyse der Abstände von Prothesenoberfläche zum Radiuskopf wurde mit Hilfe der Software GOM Inspect durchgeführt. Die Passgenauigkeit wird in den beiden Gelenksflächen separat statistisch ausgewertet und zu den anderen Prothesen verglichen. Zur Bestimmung der Genauigkeit wird die Ausrichtung der virtuellen Implantation und die Vermessung der Passgenauigkeit jeweils dreimal durchgeführt.

Abb.1 Ausrichtung der virtuellen Implantation (links), Abstandsbasierte Falschfarbenanalyse (Rot: Prothese liegt über der Anatomie; Blau: Prothese liegt unter der Anatomie) der Passgenauigkeit der Radiuskopfprothese RadiusCrown (OTM) zur Anatomie (rechts)

Ergebnisse und Schlussfolgerung Die interindividuelle Genauigkeit der Methode liegt bei einer maximalen absoluten Abweichung von 0,11 mm. Die Messergebnisse ergaben eine maximale Abweichung im humeroradialen Gelenk, bei der Prothese MoPyC, von 2,24 mm, um welche die Prothese kleiner als die Anatomie ist. Im radioulnaren Gelenk liegt die maximale Abweichung, beim System der CRF II, um 4,55 mm außerhalb der Anatomie. Für die Vermessung und den Vergleich der Passgenauigkeit wurden bei den verwendeten Anatomien insgesamt über 15000 Messwerte verwendet.

Die hohe Genauigkeit des Messverfahrens beweist die Reproduzierbarkeit des Verfahrens. Die Ermittlung der Passgenauigkeit zwischen einer Prothese und der Anatomie im Bereich der Gelenkflächen ist mit dieser Methode möglich. Ein Vergleich der unterschiedlichen Prothesenmodelle ist sowohl qualitativ als auch quantitativ messbar. Ein Rückschluss dieser Ergebnisse auf das klinische Verhalten muss im Weiteren durch Studien erfolgen.

Stichwörter Radiuskopfprothese, Ellenbogenendoprothetik, Virtuelle Implantation

Publication History

Article published online:
15 October 2020