Zusammenfassung
Studienziel: Nachdem die Brüder Eduard und Wilhelm Weber 1836 erstmals über den experimentellen
Nachweis der hüftstabilisierenden Wirkung des atmosphärischen Druckes berichteten,
konnten sie 1837 in einem weiteren Versuch die Luxation eines gewichtsbelasteten Hüftpräparates
bei starker Druckreduktion und dessen Reposition bei Drucknormalisierung demonstrieren.
Unsere Ziele bestanden darin, die Verdienste der Gebrüder Weber darzustellen, den
historischen Streit um die hüftstabilisierende Wirkung des atmosphärischen Druckes
nachzuzeichnen, den Versuch von 1837 mit Messtechnik sowie Röntgendokumentation nachzuvollziehen
und die praktische Bedeutung des Effektes für die Hüftendoprothetik aufzuzeigen. Methode: Ein humanes Hüftpräparat wurde in einem evakuierbaren, röntgentransparenten Gefäß
befestigt und mit einem Gewicht belastet. Der Druck konnte mit einer Vakuumpumpe reduziert
und anschließend durch Belüftung des Gefäßes normalisiert werden. Druck und Dislokationsweg
wurden mit Sensoren kontinuierlich gemessen. Es erfolgte eine Dokumentation durch
Röntgenaufnahmen und ‐durchleuchtung bei Videoaufzeichnung. Ergebnisse: Wie 1837 beschrieben kam es bei starker Druckreduktion zur Subluxation des Hüftpräparates
und bei Drucknormalisierung zur Gelenkreposition. Die Belastbarkeit des Hüftpräparates
mit Gewichten war von dessen Qualität abhängig. Die wiederholte Druckabsenkung schädigte
das Präparat, reduzierte dessen Tragfähigkeit und limitierte die Anzahl der möglichen
Versuche. Schlussfolgerung: Die hüftstabilisierende Wirkung des atmosphärischen Druckes ist eine unumstößliche
Tatsache und wurde bereits 1836/37 durch Eduard und Wilhelm Weber mit überzeugenden
Versuchen an Hüftpräparaten nachgewiesen. Dennoch reicht die Diskussion darüber bis
in die Gegenwart. Wir haben den Versuch von 1837 experimentell nachvollzogen und dokumentiert,
welcher die stabilisierende Wirkung des atmosphärischen Druckes auf das Hüftgelenk
beweist. Dieser Effekt besitzt große praktische Bedeutung für die Hüftendoprothetik,
da durch Schonung und Rekonstruktion der Gelenkkapsel, Verwendung anatomisch größenadaptierter
Gelenkkörper (Großköpfe) und intrakapsuläre Redon-Drainage eine wesentlich höhere
postoperative Stabilität erzielt werden kann. Aufgrund der qualitativen und anatomischen
Variabilität der Gelenkpräparate sind wir auf die Untersuchung von standardisierten
Gelenkmodellen übergegangen.
Abstract
Background: The stabilising effect of atmospheric pressure on the hip joint was first described
by the brothers Eduard and Wilhelm Weber in 1836. Later in 1837, they conducted an
experiment in which they examined a weight-bearing cadaveric hip joint in an evacuable
container and could repeatedly demonstrate dislocation of the femur head due to the
significant reduction of surrounding pressure and its repositioning by normalisation
of the pressure. In our study we aimed to honour the contribution of the Weber brothers,
to reflect on the historical argument about the hip stabilising effect of atmospheric
pressure they initiated, to repeat the famous experiment they did in 1837 using advanced
sensors and radiological equipment and to demonstrate the consequences of the effect
on total hip arthroplasty. Method: A weight-bearing human cadaveric hip joint was placed in a radiolucent evacuable
container, in which the pressure was reduced with a vacuum pump and normalised by
opening a valve. Pressure and dislocation distance were measured continuously by sensors.
The state of the hip joint was documented both by X‐ray as well as by permanent fluoroscopy
with video recording. Results: Conforming to the experiments published in 1837 we demonstrated dislocation of the
hip joint as a result of a significant reduction of pressure. Normalisation of the
pressure caused joint reduction. The ability of the cadaveric hip to bear weight depended
to a great extent on its quality. Reduction of the pressure harmed the cadaveric hip
and reduced the number of possible experiments. Conclusion: The stabilising effect of atmospheric pressure on the hip joint is a fact, which
was proved in 1836/37 by the Weber brothers, who conducted convincing experiments
with human cadaveric hip joints. Nevertheless, the investigation into this relationship
continues until today. We repeated and reproduced their experiment published in 1837
which irrefutably proved the stabilising effect of atmospheric pressure on the hip
joint. The surgical application is of the utmost importance in the field of hip arthroplasty.
Careful handling and reconstruction of the capsula, the use of size-adapted large
hip balls as well as the intra-articular drainage provide the basis for maintaining
the optimal mechanical environment and avoiding postoperative dislocation. Due to
the variation in quality and anatomic characteristics of cadaveric hip specimens,
we decided to use standardised model joints for further experiments.
Schlüsselwörter
Gelenkstabilität - atmosphärischer Druck - Luxation - Hüftgelenk - Vakuum
Key words
joint stability - atmospheric pressure - dislocation - hip joint - vacuum
Literatur
torsten.prietzel@medizin.uni-leipzig.de
