Die klinische Relevanz biomechanischer Analysen der Hüftregion

Zusammenfassung

Einige Erkrankungen im Hüftbereich haben mechanische Ursachen oder werden durch mechanische Faktoren im positiven oder negativen Sinn beeinflußt. In jedem Fall spielt die Balance zwischen der Beanspruchung und der Reaktionsmöglichkeit der Stützgewebe die entscheidende Rolle. Deshalb sollte eine sorgfältige biomechanische Analyse am Anfang aller prognostischen und therapeutischen Überlegungen stehen. Für die Hüftregion bedeutet dies eine Analyse von Größe und Verteilung des Gelenkdrucks sowie der Beanspruchung des Schenkelhalses. Im normal beanspruchten Hüftgelenk ist der Druck nahezu gleichmäßig verteilt, was sich in einer gleichmäßigen subchondralen Dichtezone (sourcil) röntgenologisch ausdrückt. Bei ungleichmäßiger Druckverteilung können entweder an der lateralen oder medialen Begrenzung des Pfannendachs Spannungsspitzen auftreten; dabei ist die laterale Spitze meist höher und deshalb gefährlicher als die mediale. Dadurch wird zunächst der Gelenkknorpel und dann der unterliegende Knochen geschädigt. Die operative Therapie hat zum Ziel, den Gelenkdruck herabzusetzen und zu egalisieren. Das wird erreicht, indem die druckaufnehmende Fläche vergrößert und die belastende Kraft (Gelenkresultierende) in ihre Mitte gebracht wird. Der Schenkelhals ist beim normal geformten Femur auf Biegung beansprucht. Die Größe der Biegung hängt vom Collo-Diaphysen-Winkel ab. Bei steil verlaufenden Schenkelhalsfrakturen resultiert aus dieser Biegebeanspruchung eine Schubkraft, die eine knöcherne Heilung erschwert oder verhindert. Das therapeutische Bemühen läuft darauf hinaus, diese Scherkraft aufzufangen (Schenkelhalsnagel), oder - bei Schenkelhalspseudarthrose - ganz zu eliminieren (valgisierende Osteotomie). Die valgisierende Osteotomie (Y-Osteotomie, Pauwels) reduziert die Biegebeanspruchung auch bei der Coxa vara congenita, bei der das Wachstum an der Kopfepiphysenfuge infolge herabgesetzter Gewebsresistenz bereits durch die normale Biegebeanspruchung gestört wird. Die valgisierenden Osteotomien bergen stets die Gefahr einer Druckerhöhung im Hüftgelenk in sich, der allerdings durch eine Lateralisierung des Trochanter major begegnet werden kann.

Abstract

Some diseases of the hip are due to mechanical causes or are influenced in a positive or negative sense by mechanical factors. In every case, the balance between stressing and biological reaction of the tissues of the locomotor system plays a decisive role. A careful biomechanical analysis should therefore be made at the beginning of any prognostical or therapeutical consideration. This means respective to the hip joint analyses of magnitude and distribution of the articular pressure and of the stressing of the femoral neck. The normal hip joint is characterised by a nearly evenly distributed articular pressure, and this is expressed in a bone condensation of equal thickness in the acetabular roof (sourcil). The consequence of an uneven stress distribution is a triangular shape of the sourcil, increasing either to the lateral or to the medial border of the acetabular roof. The lateral triangle is in general steeper and therefore more dangerous than the medial one. The stress concentration alters first the articular cartilage and then the subchondral bone. The aim of a causal surgical therapy is the decrease and the equal distribution of the articular pressure. It can be attained by increasing the weightbearing surface of the joint and by centralisation of the stressing force (joint resultant) within this surface. The neck of the normally shaped femur is stressed in the sense of bending, and the magnitude of this stress depends on the neck/shaft angle. In consequence of this result shearing forces at the level of neck fractures, thus preventig the bony reunion. The therapeutical intervention tries either to strengthen the resistance against the shearing force (by nailing) or to eliminate it - as for example in the case of non-union of a neck fracture - (valgisation osteotomy). The reduction of the shearing stress by a valgisation osteotomy (Y-osteotomy, Pauwels) is the decisive factor in the treatment of the congenital coxa vara, a disease, due to a reduced resistance of the tissues of the epiphyseal plate against the normal bending stress. Valgisation osteotomies include the danger of increasing stresses in the hip joint. However, this can be prevented by lateralisation of the greater trochanter.