Glenoid-Konkavität – Grundlagenuntersuchung ihrer Rolle bei der glenohumeralen Instabilität

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Christoph Katthagen; Professor Dr. Jens Wermers
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528833393

Eine Dislokation des Schultergelenks (glenohumerales Gelenk) verursacht oftmals einhergehende Defekte an der Gelenklippe (Labrum) und der knöchernen Gelenkpfanne (Glenoid). Sofern Defekte an Labrum und Glenoid nicht operativ versorgt werden, tritt in über 67 % der Fälle eine wiederkehrende Schulterinstabilität (SI) auf. Diese gilt als Risiko für Schmerzen, reduzierte Lebensqualität und in einigen Fällen für die Entwicklung von Arthrose (OA). Die chirurgische Behandlung zur Wiederherstellung der Stabilität basiert auf einer weichteiligen Refixation des abgerissenen Labrums oder einer knöchernen Rekonstruktion. Die Entscheidung zwischen diesen Verfahren wird im Wesentlichen anhand eines kritischen Grenzwertes der knöchernen Defektgröße am Glenoid getroffen. Aktuelle Studien belegen jedoch, dass über 26 % der Patienten nach einer weichteiligen Prozedur erneut an wiederkehrender SI leiden. Diese hohe Rate ist beunruhigend, da viele der betroffenen Patienten zum Zeitpunkt der Erstluxation jung und gesund sind. Die Defektgröße als allgemeingültiges Entscheidungskriterium für die chirurgische Versorgung erscheint als unzureichend. Um die hohe Rate der wiederkehrenden SI zu reduzieren, muss die Wahl der Versorgung in Zukunft anhand von patientenspezifischen Eigenschaften anstelle eines kritischen, verallgemeinerten Grenzwertes getroffen werden. Aktuelle simulationsbasierte Studien zeigen, dass die Konkavität des Glenoids ein entscheidender Faktor für die SI sein kann. Die Relevanz der Konkavität konnte in eigenen, biomechanischen, radiologischen und klinischen Studien bestätigt werden. Neben der Konkavität wurden jedoch auch die Retroversion und gewisse Rupturmuster an der Rotatorenmanschette (RC) oder der langen Bizepssehne (LHB) als elementare Faktoren für die SI identifiziert. Die Zusammenhänge wurden bei der Entscheidungsfindung bislang vernachlässigt, könnten jedoch ein fehlendes Puzzlestück in der patientenspezifischen Versorgung sein. Um eine verbesserte und personalisierte Versorgung zu ermöglichen, muss der Einfluss der Konkavität auf die Stabilität unter Berücksichtigung der Retroversion in einem physiologischen Modell genauer untersucht werden. Dieses Modell muss dynamische Muskelkräfte beinhalten, um die Rolle der Konkavität im intakten Gelenk sowie bei vorliegenden Rupturen der RC oder der LHB zu bewerten. Das vorgeschlagene Projekt beinhaltet die Entwicklung dieses Modells, indem zwei etablierte Methodiken neuartig kombiniert werden. In einem roboterbasierten Prüfstand sollen mit Hilfe von Aktoren dynamische Muskelkräfte aufgebaut und aktive Bewegungen erzeugen. Neben hochrelevanten Grundlagendaten über die Funktion des Gelenks und der Muskulatur ermöglicht diese Methodik die Einordnung der Konkavität und Retroversion für die Behandlung der rezidiven SI, sowohl im intakten Gelenk als auch bei defizienter RC oder LHB. Damit wird das langfristige Ziel verfolgt, chronische Schmerzen zu reduzieren, sowie die Lebensqualität zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen