ZiMT Journal Club März 2021: Dr. Frank Seehaus / Roentgen Stereophotogrammetric Analysis (RSA) – Grenzen und Möglichkeit zur Beurteilung der Implantatsicherheit

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Untersuchte femorale Stammkomponente. RSA-Analysen mit markergestütztem RSA und mbRSA-EGS, die auf demselben Set von RSA-Röntgenbildern dargestellt sind. Knochenmarker: Grün; Implantatmarker: Gelb; EGS-Modell und Projektionskontur: Rot. Von Xu J et al. Appl. Sci. (2020) 10 (23) 8507.

Dr. Frank Seehaus, Lehrstuhl für Orthopädie mit Orthopädischer Chirurgie, FAU

Zu den fünf häufigsten Ursachen für Implantatrevisionen in der Hüft- und Knieendoprothetik zählt die aseptische Implantatlockerung [1]. Die Beurteilung der Implantatverankerung im zeitlichen Verlauf erfolgt in der Orthopädie durch bildgebende Verfahren, mit deren Hilfe die Bewegung zwischen Implantat und dem das Implantat umgebenden Knochen beurteilt wird. Kommt es zu einer Relativbewegung zwischen Implantat und Knochen spricht man von der Migration. Um Migration im Zehntelmillimeterbereich bestimmen zu können, sind spezielle Messmethoden erforderlich. Die Roentgen Stereophotogrammetric Analysis (RSA) ist aktuell der sog. Gold Standard zur in vivo Beurteilung der Implantatverankerung [2, 3]. Klinische Langzeitstudien konnten zeigen, dass eine erhöhte und in den ersten zwei postoperativen Jahren beobachtete stetige Implantatmigration mit einer späteren aseptischen Lockerung stark korreliert [4, 5]. Somit ist die mit der RSA gemessene Implantatmigration als zuverlässiger Baustein in der Beurteilung der Implantatsicherheit (Kontext: Lockerung) zu betrachten.

Die RSA Methode wurde sukzessiv weiterentwickelt – es erfolgte die Einführung der sog. Model-Based RSA Variante. Neben Oberflächenmodellen der Implantate können hier auch, basierend auf geometrischen Grundkörpern (Zylinder, Kugeln, ..), ein Implantatmodell erzeugt und zur Migrationsbestimmung genutzt werden. Die Validierung der RSA Methode [6, 7] sowie die Identifizierung von Grenzen und Möglichkeiten im klinischen Einsatz [8] ist Forschungsgegenstand der Arbeitsgruppe am Lehrstuhl für Orthopädie mit Orthopädischer Chirurgie.

Literatur

[1] Australian Orthopaedic Association National Joint Replacement Registry (AOANJRR) Hip, Knee & Shoulder Arthroplasty: 2019 Annual Report. Adelaide: AOA, 2019.
[2] Sundfeldt M, Carlsson LV, Johansson CB, Thomsen P, Gretzer C (2006) Aseptic loosening, not only a question of wear: a review of different theories. Acta Orthop 77:177-197.
[3] Valstar ER, Gill RH (2006) Radiostereometric analysis in orthopaedic surgery: editorial comment. Clin Orthop Relat Res 448:2.
[4] Ryd L, Albrektsson BEJ, Carlsson L, Dansgard F, Herberts P, Lindstrand A, Regner L, Toksviglarsen S (1995) Roentgen Stereophotogrammetric Analysis as a Predictor of Mechanical Loosening of Knee Prostheses. J Bone Joint Surg-Br. 77b:377-383.
[5] Karrholm J, Borssen B, Lowenhielm G, Snorrason F (1994) Does early micromotion of femoral stem prostheses matter? 4-7-year stereoradiographic follow-up of 84 cemented prostheses. J Bone Joint Surg-Br. 76-B:912-917.
[6] Xu J, Cao H, Sesselmann S, Taylor D, Forst R, Seehaus F (2020). Model-Based Roentgen Stereophotogrammetric Analysis Using Elementary Geometrical Shape Models: Reliability of Migration Measurements for an Anatomically Shaped Femoral Stem Component. Appl Sci. (Basel) 10(23):8507.
[7] Wu J, Forst R, Hong Y, Kang Z, Xu J, Seehaus F (2020) Assessment of polyethylene wear in THA using Model-Based Roentgen Stereophotogrammetric analysis – an experimental phantom-model setup. Z Orthop Unfall 158(S01): 39 – 40.
[8] Xu J, Sonntag R. Kretzer JP, Taylor D, Forst R, Seehaus F (2020). Model-based Roentgen Stereophotogrammetric Analysis to monitor in vivo the Head-Taper junction in Total Hip Arthroplasty – and they do move. Materials (Basel). 13(7):1543.