Wissenswertes rund um das femoro-acetabuläre Impingement

Die Beschreibung des femoro-acetabulären Impingements als Ursache für die Entwicklung der Coxarthrose durch Reinhold Ganz 2003 (Ganz, 2003). war ein entscheidender Schritt in der gelenkserhaltenden Hüftchirurgie. Bis zu diesem Zeitpunkt waren lediglich die Pathomechanismen, welche zur Arthrose bei Hüftdysplasie führten, relativ gut verstanden: Die Kraftübertragung durch den Knorpel erfolgt aufgrund der fehlorientierten Gelenksfläche über ein kleineres Areal, und zusätzlich kommt es zu einer exzentrischen Belastung am anterolateralen Pfannenrand, was zu einer beschleunigten Gelenksdegeneration führt. Die Ursache der viel häufigeren sogenannten «idopatischen Coxarthrose» war nicht bekannt. Ganz hat zwei Typen des FAI unterschieden: das Cam- und das Pincer-Impingement. Beide führen aufgrund des femoro-acetabulären Konfliktes typischerweise zu einer verminderten Innenrotationsfähigkeit der flektierten Hüfte, so dass es selbst unter Aktivitäten des täglichen Lebens zu mechanischen Konflikten und Schäden kommen kann. Die Schäden treten typischerweise am Ort des Impingements auf. Durch Hebelwirkung kommt es auch auf der gegenüberliegenden Seite des Gelenkes zu Schäden, welche als «Contre-Coup» Läsionen bezeichnet werden. Sie entstehen durch Scherkräfte, wenn der Femurkopf durch das Impingement gegen den gegenüber liegenden, meist posterioren, acetabulären Knorpel gepresst und geschert wird.

Beim Cam Impingement (deutsch: Nocke) handelt es sich um eine Taillierungsstörung am Kopf-Schenkelhals Übergang (Abb. 1), wobei der Schenkelhalsquerschnitt dabei nicht rund sondern ovaloid ist, ähnlich einer Nockenwelle.

Diese Deformität ist meist antero-superior am Schenkelhals lokalisiert. Bei Flexion und Innenrotation kommt es zum Konflikt («Impingement») mit dem Acetabulum. Entweder wird ein sich vergrössernder Radius in das Gelenk gepresst, was zu erhöhtem Druck und Scherkräften im Rand-nahen Knorpel führt. Ist die Deformität ausgeprägter mit einem sich schnell vergrössernden Kopfradius kommt es zu einem Anschlagen des Cams am Pfannenrand. Dies führt zu Labrumschäden. Der acetabuläre Knorpel wird dabei vom Pfannenrand her unphysiologisch, parallel zur Gelenkfläche, belastet, was zu einer Knorpeldelamination bis weit in das Gelenk hinein führen kann. Bildlich wird auch von einem «Teppichphänomen» gesprochen, bei dem ein auf flachem Boden liegender Teppich vom Rand her gestossen wird und sich dabei vom Boden abhebt.

Das Pincer-Impingement (deutsch: Beisszange) entsteht durch linearen Kontakt zwischen dem Acetabulumrand und dem Schenkelhals. Während die Anatomie des Femurs normal sein kann, wird der Femurkopf durch die Pfanne zu stark eingefasst. Diese exzessive Einfassung kann global sein und liegt typischerweise bei der Coxa profunda vor. Sie kann aber auch durch eine Fehlorientierung einer an sich normalen Pfanne entstehen, wie bei der acetabulären Retroversion. Nicht zuletzt kann eine vermehrte Einfassung umschrieben anterosuperior vorliegen. (Abb. 2).

Das wiederholte Anschlagen des Schenkelhalses am Acetabulumrand kann zu degenerativen Veränderungen oder akuten Rissen am Labrum führen und durch Hebelwirkung zu «Contre-Coup» Läsionen führen. Nicht selten werden auch Verknöcherungen des Labrums beobachtet, was die Pincer-Deformität zusätzlich verstärkt.

Es gibt nicht nur Cam und Pincer

Der femoralen Torsion wurde in der Anfangszeit der Impingement Abklärung und Behandlung wenig Beachtung geschenkt. Eine fehlende femorale Antetorsion oder gar eine Retrotorsion kann auch bei fehlenden anderweitigen Deformitäten (Cam, Pincer) ein FAI verursachen. Häufiger verstärkt aber eine verminderte femorale Antetorsion oder Retrotorsion den Effekt eines Cam oder Pincerimpingements. Die Behandlung eines torsionsbedingten Impingements unterscheidet sich fundamental von einer Cam- oder Pincer-Impingement Behandlung (Abb. 3).

Es ist deshalb essenziell, dass die femorale Torsion bei der bildgebenden Abklärung eines FAI dargestellt wird.

Ein Hüftimpingement muss nicht zwingend im Gelenk stattfinden, sondern kann auch durch extra-artikuläre ossäre Strukturen hervorgerufen werden.

Ein Beispiel hierfür ist das Subspine-Impingement. Der mechanische Konflikt entsteht dabei zwischen Spina iliaca anterior inferior und dem proximalen Femur bei tiefer Flexion. Eine weit nach distal reichende Spina (idiopathisch oder posttraumatisch durch Verknöcherung) sowie eine femorale Retrotorsion erhöhen das Risiko eines Konfliktes.

Diese erst vor wenigen Jahren beschriebene Form eines extra-artikulären Hüftimpingements ist selten. Es kommt dabei zu einer Einklemmung des M. quadratus femoris zwischen dem Trochanter minor und dem Ischium. Betroffene Patienten geben posteriore, gluteale Schmerzen an bei Hüftextension im Stehen und/oder bei passiver Extension und Adduktion in Seitenlage auf der Untersuchungsliege.

Mechanische Konflikte in der Hüfte können auch durch eine abnormale Haltung des Beckens auftreten. Zum Beispiel wird bei einem inklinierten Becken (bei lumbaler Hyperlordose) die Vorderwand weiter nach ventral über den Femurkopf gezogen. Funktionell kommt es dann zu einer Verminderung der acetabulären Anteversion mit einer exzessiven ventralen Einfassung des Hüftkopfes. So kann ein Pincer-Impingement auftreten, obwohl die acetabuläre Anatomie eigentlich normal ist.

Dem Gegenüber kann bei stark rekliniertem Becken (zum Beispiel bei ankylosierender Spondylose oder nach lumbaler Fusion in Reklination) ein posteriores Impingement auftreten, was bei verminderter ventraler acetabulärer Einfassung des Hüftkopfes schnell zu Gelenkschäden führen kann.

Die Entstehung der CAM Deformität könnte verhindert werden. Neues Forschungsgebiet für die Sportmedizin?

Zwar ist die Ätiologie der Cam-Deformität nicht vollständig verstanden, dennoch, in einer anthropo­logischen Studie mit 249 Femora aus dem 8. bis 11. Jahrhundert wurden keine wesentlichen Cam-Deformitäten gefunden (Moats 2015) während in allen modernen Serien die Cam-Deformität in 15% bis 25% der Fälle beschrieben wird. Dies spricht dafür, dass äussere Faktoren einen Einfluss auf die Entstehung dieser Deformität haben. Morris et al (Morris 2018) unterscheiden zwischen primärem (idiopatischem) und sekundärem (erworbenem) Cam. In verschiedenen Studien konnte gezeigt werden, dass eine intensive sportliche Betätigung in der Adoleszenz zu einer Cam-Deformität führen kann. Es wird vermutet, dass repetitive Traumen an der Epiphysenfuge zu partiellen, vorzeitigen Fugenverschlüssen führen und so eine Formänderung des proximalen Femur im Sinne von Cam-Deformitäten bewirken (Nepple 2015).

Die sekundären Cam-Deformitäten resultieren aus kindlichen Hüfterkrankungen wie die Epiphysiolysis Capitis Femoris und der Morbus Perthes, seltener posttraumatisch.

Anamnese

Der Leistenschmerz in gebeugter Hüftposition ist das Kernelement der Anamnese eines vorderen FAI. Schmerzen im Stehen und beim Gehen oder Joggen sind für ein vorderes FAI nicht typisch.

Gesässschmerzen beim schnellen Gehen oder in Rückenlage sind die Kernelemente der Anamnese eines posterioren Impingments.

Klinischer Untersuch

Der Anterior Impingement Test ist zwar sehr sensitiv aber sehr unspezifisch
Dem klinischen Untersuch kommt in der Diagnostik eine entscheidende Bedeutung zu. Dabei wird der mechanische Konflikt provoziert und auf die Schmerzangabe des Patienten geachtet. Der anteriore Impingement-Test wird in Hüftflexion und –innenrotation durchgeführt. Typisch für ein Hüftimpingement ist eine reproduzierbare Schmerzauslösung tief in der Leiste. Typisch für das vordere Impingement ist eine stark verminderte Innenrotationfähigkeit in 90° Flexionsstellung der Hüfte. Ein Innenroationsfähigkeit von mehr als 30° schliesst eine anteriores FAI weitgehend aus, selbst bei Vorliegen einer Cam-Deformität. Bei streng anteriorem Konflikt werden die Schmerzen bei geringerer Hüftflexion angegeben als bei einer ganz lateralen Pfannenrandläsion. Wird bei zunehmender Flexion die Hüfte in eine Abduktion gedrängt (Drehmann Zeichen) liegt meist eine Fehlform im Sinne eines Impingements vor. Es ist zu beachten, dass die Differentialdiagnose von Leistenschmerzen gross ist und auch extra-artikuläre Ursachen (zum Beispiel Sub-spine Impingement) sowie nicht-orthopädische Ätiologien (zum Beispiel Inguinalhernie) ausgeschlossen werden müssen. Das vordere Impingementzeichen ist sehr sensitiv aber wenig spezifisch.

Um ein posteriores Impingement zu testen, wird der Patient in Rückenlage mit dem Gesäss auf dem unteren Ende der Untersuchungsliege positioniert. Die so hyperextendierte Hüfte wird in Aussenrotation getestet.

Das Gangbild ist vor allem bei vermutetem femoralem Torsionsfehler wichtig. Die klinische quantitative Evaluation der femoralen Torsionsverhältnisse ist ungenau. Patienten mit einer Retrotorsion zeigen meist einen grossen Fussprogressionswinkel (also einen nach auswärts gerichteten Gang). Demgegenüber zeigen Patienten mit vermehrter femowwwraler Antetorsion ein «kneeing-in» oder «toeing-in», also einen «Einwärtsgang».

Bildgebung

Eine Symphysen-zentrierte Beckenübersichtsaufnahme sowie eine zweite Ebene der Hüfte (Axial oder Lauenstein) bilden den Grundstein der radiologischen Abklärung; dies kann nicht mit CT oder MRI kompensiert werden. Die anatomischen Verhältnisse des Acetabulums (zum Beispiel acetabuläre Dysplasie oder Retroversion) kann auf dem Beckenübersichtsbild am zuverlässigsten erkannt werden. Cam-Deformitäten können mit diesen beiden Aufnahmen erkannt werden, müssen aber nicht. Häufig ist die Taillierungsstörung am Kopf-Schenkelhalsübergang weder anterior noch lateral sondern dazwischen, und somit in keine der beiden Aufnahmen konturbildend.

Die MR-Tomographie gehört heute zwingend zu einer umfassenden Diagnostik bei klinischem Verdacht auf Hüftimpingement. Insbesondere zur Beurteilung des Gelenkknorpels und des Labrums ist eine gute Qualität der MR-Tomographie essenziell. Das MR sollte deshalb auf die betroffene Hüfte fokussiert sein, «Becken-MRIs» sind für diese Fragestellungen zu vermeiden. Eine intra-artikuläre Konstrastmittelgabe erhöht die Sensitivität bei der Knorpel- und Labrumbeurteilung signifikant. Radiäre Sequenzen, bei denen die Bildebene um die Schenkelhalsachse rotiert wird, erlauben eine sehr genaue und zirkumferentielle Beurteilung des Kopf-Schenkelhalstaillierung. Sehr nützlich sind jeweils auch einige axiale Schnitte durch den distalen Femur. Diese werden zwar bei einem Hüft-fokussierten MRI unscharf, erlauben aber eine genaue Darstellung der posterioren Femurkondylen und somit eine quantitative Messung der femoralen Antetorsion.

Auf eine Computertomographie kann in den meisten Fällen verzichtet werden, da sie nur wenig Zusatzinformationen zum MRI bringt. Bei vermuteten Torsionsstörungen der unteren Extremität wird diese jedoch eingesetzt, um sowohl femorale wie auch tibiale Torsionsverhältnisse zu quantifizieren.

Testinfiltrationen

Intraartikuläre Testinfiltrationen, insbesondere bei subtilen Impingementkonfigurationen, können die Diagnose eines symptomatischen Hüftimpingements sichern. Insbesondere auch bei kleineren Labrumläsionen, welche MR-tomographisch dargestellt wurden, kann die klinische Relevanz durch eine Infiltration abgeschätzt werden und eine exzessive chirurgische Indikationsstellung vermieden werden. Extra-artikuläre Infiltrationen, zum Beispiel um die Spina iliaca anterior inferior bei vermutetem Subspine-Impingement oder die CT-gesteuerte Infiltration des M. quadratus femoris beim ischiofemoralen Impingment, können diagnostisch sehr hilfreich sein.

Diagnostische Hüftgelenksarthroskopien sind nur in absoluten Ausnahmefällen indiziert.

Indikationen

Eine Impingement Morphologie, welche in der Bildgebung dargtestellt werden kann, bedeutet noch lange nicht, dass der betroffene Patient an einen Impingement leidet. Morphologien sind lediglich Risikofaktoren für vorzeitige Hüftschmerzen und Coxathrosen. Gewisse Morphologien heben die mechanischen Effekte auf. So kann z.B. der Effekt einer Cam-Deformität durch eine erhöhte femorale Antetorsion aufgehoben werden. Entsprechend braucht für zur Indikation einer Hüftgelenkserhaltenden Korrekturoperation eine Kongruenz der typischen anamnestischen Angaben mit den klinischen und bildgebenden Befunden. Ein Zuwarten und Beobachten des natürlichen Verlaufes über einen überschaubaren Zeitraum kann meistens gut verantwortet werden. Die Resultate der gelenkserhaltenden Chirurgie in der Hüfte hängen stark vom Zustand des Gelenkknorpels ab. Vorbestehende degenerative Schäden im Sinne von arthrotischen Veränderungen sind mit deutlich schlechteren Resultaten assoziiert als bei noch intakten Gleitflächen. Unabhängig vom Knorpelschaden ist das Alter ebenso ein unabhängiger Faktor, der die Resultate Hüftgelenkserhaltender Eingriffe negativ beeinflusst. Das ideale Alter für solche Eingriffe liegt zwischen 15 und 30 Jahren. Bei Patienten, die älter als 30 Jahre sind, bedarf es umso mehr einer intakten Knorpelschicht um ohne Vorbehalte eine solche Operation empfehlen zu können.

Bei femoralen Torsionsfehlern ist eine sorgfältige Beurteilung des Gangbildes essentiell, und mitentscheidend für die Indikationsstellung einer Korrekturosteotomie. Bei einer femoralen Retrotorsion drehen die betroffenen Patienten die Füsse beim Gang nach aussen (grosser Fussprogressionswinkel) um für die Stellung im Gelenk zu kompensieren. Ist dies trotz Retrotorsion nicht der Fall, besteht die Gefahr, dass der Patient einen negativen Fussprogressionswinkel hat, was äusserst störend sein kann.

Hüftgelenksarthroskopie

Die Arthroskopie des Hüftgelenkes hat seit der Jahrtausendwende eine eindrückliche Entwicklung durchgemacht. Ein grosser Teil der rein artikulären FAI ist einem arthroskopischen Vorgehen zugänglich. Taillierung am Kopf-Schenkelhalsübergang, Trimmen des vorderen ossären Pfannenrandes, Labrumrefixationen mit Knochenankern und ossäre Korrekturen bei kleineren Subspine-Impingements können gut arthroskopisch angegangen werden. Kleinere, gut umschriebene Knorpeldefekte können ebenfalls behandelt werden (Microfracturing). Grössere Deformitäten insbesondere auch in den dorsalen Gelenksarealen sind jedoch schlecht zugänglich und eher die Domäne der offenen Chirurgie. Bei gleichzeitig bestehender Hüftdysplasie ist die Indikation für eine Arthroskopie äusserst vorsichtig zu stellen, da die ursächliche Pathologie (ungenügende Überdachung des Femurkopfes) nicht behandelt wird, und Labrumrekonstruktionen deshalb mit einer schlechten Prognose einhergehen. Eine acetabuläre Reorientierung mittels Beckenosteomie wäre in solchen Fällen vorzuziehen. «Arthroskopische Gelenkstoiletten» bei vorliegender Arthrose sind mit sehr schlechten Resultaten assoziiert und sollten vermieden werden.

Chirurgische Hüftluxation

Bei der chirurgischen Hüftluxation wird das Gelenk über eine Osteotomie des Trochanter major nach ventral luxiert. Dies ermöglicht eine hervorragende Sicht sowohl auf das Acetabulum wie auch auf den proximalen Femur. Läsionen an der Acetabulum-Hinterwand, parafoveale Knorpelschäden oder synoviale Pathologien wie die Chondromatose können angegangen werden. Die Trochanterosteomie wird am Ende des Eingriffes wieder verschraubt und hat eine minimale Morbidität.

Femorale Rotations- und Derotationsosteotomien

Kleinere Torsionsfehler können häufig gut durch eine intraartikuläre Korrektur kompensiert werden. Zum Beispiel kann bei einer diskret verminderten femoralen Torsion durch eine vermehrte Taillierung am Kopf-Schenkelhalsübergang ein mechanischer femoroacetabulärer Konflikt verhindert werden. Bei grösseren Fehlstellungen hat sich die subtrochantere Rotations- oder Derotationsosteomie durch einen lateralen Zugang etabliert. Da zusätzlich zum Torsionsfehler auch eine intra-artikuläre Pathologie vorliegen kann, wird häufig zur Osteotomie in gleicher Operation auch eine chirurgische Hüftluxation oder Arthroskopie durchgeführt.