Radiologische Messungen - Indirekte Winkel in der Hüftendoprothetik

1. 🧭 Klinische Relevanz: Konzept und Indikationen

Indirekte Winkelmessungen quantifizieren die Implantatposition anhand anatomischer Referenzstrukturen ohne direkte Visualisierung der Implantatorientierung im Raum. Im Gegensatz zu direkten Winkeln, die die tatsächliche dreidimensionale Ausrichtung erfassen, nutzen indirekte Messungen projizierte Landmarken und geometrische Beziehungen auf zweidimensionalen Röntgenbildern (Murray et al., 1993; Widmer et al., 2004).

Diese Methoden entstanden aus der klinischen Notwendigkeit, Implantatpositionen standardisiert zu bewerten, bevor moderne Bildgebung wie CT oder digitale Planungssoftware verfügbar waren. Trotz technologischer Fortschritte bleiben indirekte Messungen klinisch relevant, da sie auf Standardröntgenaufnahmen durchführbar sind, keine zusätzliche Strahlenbelastung erfordern und longitudinale Verlaufskontrollen ermöglichen.

Hauptindikationen für indirekte Messungen

• Postoperative Qualitätskontrolle nach Hüftendoprothetik zur Dokumentation der erreichten Implantatposition
• Identifikation von Malpositionierungen als Risikofaktoren für Luxationen oder Verschleiß
• Verlaufsbeurteilung bei Verdacht auf Implantatmigration
• Wissenschaftliche Studien zur Korrelation von Implantatposition und klinischen Outcomes

Beckenanatomie als Referenzsystem

Primäre Referenzlandmarken

• Tränenfigur (Köhler-Tränenfigur): U-förmige Verdichtungslinie am medialen Azetabulumgrund, markiert den Übergang von Beckenwand zu Azetabulum
• Tuber ischiadicum: Prominentester kaudaler Punkt des Os ischii, bildet den unteren Bezugspunkt für vertikale Distanzmessungen
• Spina iliaca anterior superior und Tuberculum pubicum: Definieren die anteriore Beckenebene

Sekundäre Orientierungspunkte

• Azetabulumrand: Kreisförmige oder elliptische Kontur, die die Gelenkpfanne umgrenzt
• Sitzbeinlinie (ischiale Linie): Verläuft als Verdichtung entlang der medialen Beckenkontur, hilft bei der Beurteilung von Beckenrotation

2. 📸 Klinischer Workflow: Standardisierte AP-Bildgebung

Anterior-posteriore Beckenübersicht

Patientenlagerung: Rückenlage mit gestreckten Beinen, neutraler Rotation (Patella zeigt nach vorne), Füße in 15-20° Innenrotation. Der Zentralstrahl wird senkrecht auf die Mitte zwischen Symphyse und Verbindungslinie der Spinae iliacae anterior superior gerichtet.

Film-Fokus-Abstand: Standardmäßig 100-120 cm zur Minimierung von Vergrößerungsartefakten. Die Symphyse sollte zentral zwischen beiden Hüftgelenken liegen, die Foramina obturatoria symmetrisch erscheinen und die Distanz zwischen Symphyse und Steißbeinspitze 3-5 cm betragen (Goergen et al., 2009).

Qualitätskriterien der Aufnahme

Hüftgelenkachsaufnahme (axiale Projektion)

Bei Bedarf für detaillierte Anteversionsbewertung: Hüfte 90° flektiert, Röntgenstrahl kraniokaudal ausgerichtet. Diese Projektion visualisiert die anterior-posteriore Pfannenöffnung direkt, ist jedoch technisch anspruchsvoller und postoperativ häufig nicht durchführbar.

3. 📐 Klinischer Workflow: Indirekte Messung und Interpretation

Radiologische Inklination nach Murray

Die radiologische Inklination (auch apparente Inklination oder Abduktionswinkel) misst die Pfannenneigung auf anterior-posterioren Beckenübersichtsaufnahmen. Sie approximiert die operative Inklination, ist jedoch durch Beckenkippung und Rotation beeinflusst (Murray et al., 1993).

Messtechnik

1. Horizontale Referenzlinie durch beide Tuber ischiadicum (transisschiale Linie) oder durch die Tränenfigur-Basis bilateral ziehen
2. Pfannenachse: Verbindung vom medialen Pfannengrund zum lateral-superioren Pfannenrand
3. Winkel zwischen Referenzlinie und Pfannenachse messen

Normwerte und Interpretation

Lewinnek et al. definierten 1978 die Safe Zone mit 40° ± 10° (30-50°) radiologischer Inklination. Diese Werte basierten auf retrospektiver Analyse von Luxationsraten (Lewinnek et al., 1978; Abdel et al., 2016).

Anteversion nach Woo und Morrey

Die Methode ermöglicht Anteversionsmessung auf anterior-posterioren Beckenübersichtsaufnahmen ohne laterale Projektion oder CT. Sie basiert auf der elliptischen Projektion der kreisförmigen Pfannenöffnung (Woo und Morrey, 1982).

Geometrisches Prinzip

Eine im Raum antevertierte kreisförmige Pfannenöffnung projiziert sich auf anterior-posteriore Aufnahmen als Ellipse. Das Verhältnis zwischen kleiner und großer Ellipsenachse korreliert mit dem Anteversionwinkel. Je ausgeprägter die Anteversion, desto schmaler erscheint die projizierte Ellipse.

Messtechnik

1. Kleine Ellipsenachse (A): Verläuft in anterior-posteriorer Richtung zwischen dem anterior sichtbaren und dem posterior sichtbaren Pfannenrand
2. Große Ellipsenachse (B): Verläuft senkrecht dazu, typischerweise in kranio-kaudaler Richtung
3. Berechnung: Anteversion = arcsin(A/B)

Normwerte

Validierung: Vergleichsstudien mit CT-basierter Anteversionsmessung zeigen moderate Korrelation (r = 0,6-0,8) mit durchschnittlicher Abweichung von 5-8° (Nho et al., 2012).

Liaw-Methode zur Anteversionsmessung

Alternative Methode, die die projizierte Position des Pfannenrandes relativ zum Femurkopf-Rotationszentrum nutzt. Berechnung: Anteversion = arcsin(Abstand/Radius). Besonders bei Pfannen mit prominentem anteriorem Rand anwendbar (Liaw et al., 2009).

Spinopelvine Korrelation bei indirekten Messungen

Moderne Erkenntnisse zur spinopelvinen Biomechanik erfordern Reinterpretation traditioneller indirekter Winkel-Zielwerte. Die funktionelle Pfannenorientierung variiert mit Beckenposition, die wiederum von spinaler Mobilität abhängt (Lum et al., 2018; Vigdorchik et al., 2019).

Anpassung der Zielwerte nach spinopelviner Mobilität

4. ⭐️ TIPS UND TRICKS VON ERFAHRENEN OPERATEUREN

Messung der radiologischen Inklination – Schritt für Schritt

1. Vorbereitung: AP-Beckenübersicht auf Qualität prüfen (symmetrische Foramina obturatoria, Symphyse-Steißbein-Abstand 3-5 cm)
2. Referenzlinie: Horizontal durch beide Tuber ischiadicum (Alternative: Tränenfigur-Basis bilateral)
3. Pfannenrandidentifikation: Medialer Pfannengrund als tiefster Punkt, lateral-superiorer Pfannenrand als kranialster sichtbarer Punkt
4. Pfannenachse einzeichnen: Verbindungslinie zwischen medialem Grund und lateral-superiorem Rand
5. Winkel messen: Zwischen Referenzlinie und Pfannenachse (nach superior offen)

Messung der Anteversion nach Woo-Morrey – Schritt für Schritt

1. Pfannenellipse identifizieren: Anterior/posterior sichtbarer Rand als Ellipsengrenzen
2. Kleine Achse (A) messen: Horizontale Linie vom anterior zum posterior sichtbaren Pfannenrand
3. Große Achse (B) messen: Senkrecht zur kleinen Achse vom superioren zum inferioren Pfannenrand
4. Verhältnis berechnen: A/B ermitteln
5. Anteversion bestimmen: arcsin(A/B) berechnen (Beispiel: A/B = 0,35 entspricht ca. 20,5°)

Fehlerquellen und Qualitätssicherung

• Projektionsabhängige Fehler: Radiologische Inklination kann bei demselben Patienten um bis zu 8° variieren, abhängig von Lagerung und Röhrenposition
• Beckenkippung: Ca. 0,5° gemessene Inklination pro Grad Beckenkippung
• Beckenrotation: 10° Rotation kann die nach Woo-Morrey gemessene Anteversion um 5-8° verändern
• Landmarkenidentifikation: Tränenfigur nicht immer eindeutig identifizierbar, besonders bei Dysplasien oder Protrusion

Longitudinale Verlaufskontrolle

5. 🔑 Key Facts: Zusammenfassung für den Kliniker

1. Indirekte Winkel sind Surrogatparameter: Sie approximieren die wahre 3D-Orientierung durch 2D-Projektionen mit inhärenten methodischen Limitationen.
2. Radiologische Inklination nach Murray: Zielwert 40° ± 10° für durchschnittliche Patienten, am weitesten verbreitete Methode.
3. Anteversion nach Woo-Morrey: Zielwert 15-25°, höhere Messvariabilität als Inklination.
4. Moderne Reinterpretation: Über 50% der Luxationen treten bei Pfannen innerhalb der Lewinnek Safe Zone auf – funktionelle Orientierung unter Berücksichtigung spinopelviner Mobilität ist relevanter.
5. Spinopelvine Anpassung: Patienten mit steifer Wirbelsäule (PT-Veränderung <10°) benötigen ausgeprägte Anteversion (25-30°).
6. Verlaufskontrolle: Veränderungen >5° deuten auf echte Migration hin und erfordern weitere Diagnostik.
7. Qualitätssicherung: Standardisierte Aufnahmetechnik, Qualitätskontrolle vor Messung, Training der Untersucher.

6. 📚 Literatur und Evidenz

1. Abdel MP, von Roth P, Jennings MT, et al. What Safe Zone? The Vast Majority of Dislocated THAs Are Within the Lewinnek Safe Zone for Acetabular Component Position. Clin Orthop Relat Res. 2016;474(2):386-391.
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3. Ghelman B, Kepler CK, Lyman S, et al. CT outperforms radiography for determination of acetabular cup version after THA. Clin Orthop Relat Res. 2009;467(9):2362-2370.
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9. Lum ZC, Coury JG, Cohen JL, et al. The Current Knowledge on Spinopelvic Mobility. J Arthroplasty. 2018;33(1):291-296.
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