Endoprothetik Gelenkersatzoperationen

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1 Asklepios Klinik Barmbek Unfall-, Wiederherstellungs- u. Orthopädische Chirurgie Rübenkamp Hamburg Tel.: (0 40) Fax: (0 40) Endoprothetik Gelenkersatzoperationen Die großen Gelenke (Hüft-, Knie- und Schultergelenk) erleiden häufig durch Gelenkverschleiß (Arthrose), aber auch durch Verletzungsfolgen schmerzhafte Funktionsbeeinträchtigungen. Gelenkersatzoperationen ermöglichen die Wiederherstellung der gestörten Funktion und eine effektive Beseitigung der Schmerzen. Insbesondere bei alten Menschen ist eine Endoprothese bei gelenknahen Knochenbrüchen häufig einer operativen Frakturstabilisierung vorzuziehen. Die Endoprothese erlaubt den Patienten die sofortige volle Belastung, unabhängig von der Knochenqualität (Abnahme der mechanischen Belastbarkeit im Alter durch Osteoporose). Die Haltbarkeit (Standzeit) einer Endoprothese hängt von vielen Faktoren ab: Prothesendesign, biologische Voraussetzungen des Patienten (Knochenqualität, Funktion der Muskulatur), Ausmaß der mechanischen Belastung der Prothese (Körpergewicht, sportliche Aktivität). Die besten funktionellen und Langzeitergebnisse werden bei Hüftgelenks-endoprothesen, gefolgt von Knie- und Schultergelenksersatz, erzielt. Die Verankerung einer Endoprothese im Knochen kann unter Verwendung eines Kunststoffzementes (PMMA) oder zementfrei (spezielle mikroporöse Oberflächenbeschichtung, sowie häufig Verwendung von Titanlegierungen) erfolgen. Bei Hüftgelenksendoprothesen sind die Standzeiten zementierter und zementfreier Prothesen vergleichbar. Der Vorteil der Zementierung besteht in der gesicherten sofortigen vollen Belastbarkeit, unabhängig von der Knochenqualität, und darin, dass die standardisierte Zumischung eines Antibiotikums im Zement einen Infektionsschutz darstellt. Der Hauptnachteil ist, dass die Wechseloperation bei einer zementierten Prothese erheblich schwieriger und risikoreicher ist als bei einer zementfreien Prothese (sämtliche Zementreste müssen langwierig aus dem Knochen entfernt werden, bevor eine neue Prothese eingesetzt werden kann). Die Operationsdauer bei zementfreien Endoprothesen ist kürzer, da die Aushärtungszeit bei der Zementierung entfällt. Dagegen liegen die Materialkosten für die Implantate um das 2-3 fache höher als bei den zementierten Varianten. 1/11

2 Bei Kniegelenksendoprothesen ist die Zementierung, anders als bei der Hüfte, kein Nachteil, da nur geringe Zementmengen am gelenknahen Knochen eingebracht werden, die bei einem Wechsel leicht zu entfernen sind. Um Knochensubstanz zu sparen, werden heute bei der Erstimplantation in der Regel sogenannte ungekoppelte Oberflächenersatzprothesen eingesetzt. Dabei wird nur die Gelenkoberfläche von Schienbein und Oberschenkelknochen ersetzt. Die Seitenbänder bleiben erhalten und garantieren die Gelenkstabilität. Sollte nur die innere Gelenkfläche verschlissen sein, so kann unter Erhalt aller Bänder eine sogenannte Schlittenprothese eingesetzt werden. Diese ist bei einer späteren Lockerung problemlos in eine Oberflächenersatzprothese zu wechseln. Bei Patienten mit Kniegelenken, deren Seitenbandführung unzureichend ist, oder bei Wechseloperationen werden gekoppelte oder teilgekoppelte Kniegelenksendoprothesen verwendet. Die fehlende Bandführung wird hier durch die Kopplung der Komponenten kompensiert. Die höhere mechanische Stabilität bedeutet aber gleichzeitig eine vermehrte Belastung der Prothesenverankerung im Knochen. Gekoppelte Prothesen bedürfen daher im Gegensatz zu Oberflächenersatzprothesen eines langen Prothesenstiels zur Verankerung in Oberschenkelknochen und Schienbein. Wechseloperationen an gekoppelten Prothesen sind technisch aufwändig und gehen immer mit weiterem Verlust an Knochensubstanz einher. Das Schultergelenk ist wesentlich seltener von Verschleiß (Arthrose) der Gelenkflächen betroffen als Hüft- und Kniegelenk, da die mechanische Belastung der Schulter geringer ist. Verletzungsfolgen machen häufig Gelenkersatzoperationen an der Schulter notwendig. Berufliche Gelenkbelastung (z.b. Arbeit mit dem Presslufthammer) spielt eher eine untergeordnete Rolle. In Abhängigkeit vom Gelenkbefund wird der Oberarmkopf allein ersetzt oder mit Gelenkpfannenersatz kombiniert. In unserer Klinik sind die mehrfragmentären und Trümmerfrakturen des Oberarmkopfes in geeigneten Fällen eine Indikation für den Einsatz einer Schultergelenksendoprothese. Für eine gute Funktion der Prothese muss die gelenkstabilisierende Muskulatur (Rotatorenmanschette) intakt sein, bzw. ihre knöchernen Muskelansätze (Tub. majus und minus) müssen an der Prothese und dem Oberarmschaft befestigt werden können. Bei vielen älteren Menschen ist die Rotatorenmanschette allerdings verschleißbedingt eingerissen und weist Defekte auf, zudem kann verletzungsbedingt ein schwerer Schaden an der Rotatorenmanschette vorliegen, sodass eine reguläre Schulterprothese ein voraussehbar schlechtes Resultat geben würde. Für diese Fälle und auch für Wechseloperationen steht die sogenannte inverse Schulterprothese nach Grammont zur Verfügung. Diese Endoprothese gewährleistet eine stabile Gelenkführung auch ohne funktionsfähige Rotatorenmanschette. Die Gelenkkomponenten werden umgedreht : In die natürliche Pfanne wird (zementfrei!) eine Halbkugel eingesetzt. Der Oberarmschaft trägt die Pfannenkomponente. Dadurch wird der Drehpunkt des Gelenkes in die Ebene der knöchernen Gelenkpfanne verlagert, was einer Prothesenlockerung entgegenwirkt und den Hebelarm für die Schultermuskulatur verbessert. 2/11

3 Fallbeispiel 1 65-jährige Frau mit starken Schmerzen in der rechten Hüfte, nahezu gehunfähig. Im Röntgenbild erkennt man einen fortgeschrittenen Verschleiß (Arthrose) im Hüftgelenk mit teilweiser Hüftkopfnekrose (Absterben eines Teils des Hüftkopfes mit Einbrechen der Gelenkfläche). Versorgung mit einer zementfreien Hüftgelenks-endoprothese mit einer sogenannten Press-fit Pfanne. Nach der OP ist die Patientin beschwerdefrei. 3/11

4 Fallbeispiel 2 Ein besonderes Problem stellen Knochenbrüche in der Umgebung einer Endoprothese dar (periprothetische Frakturen): Sturz einer 72 jährigen Frau mit einer zementfreien Hüftgelenksendoprothese (Die Kunstpfanne wurde bereits 1x gewechselt). Die Schaftprothese ist komplett herausgebrochen mit mehreren Bruchstücken. Wiederherstellung durch Wechsel der Schaftprothese gegen eine konische zementfreie Langschaftprothese, die sich im Oberschenkelschaft verankert. 4/11

5 Fallbeispiel 3 Sturz einer 80 Jährigen Patientin mit periprothetischer Fraktur an der Spitze einer beginnend gelockerten zementierten Hüftgelenkendoprothese, Osteoporose. Wiederherstellung der Gehfähigkeit durch Wechsel der Prothese gegen eine zementfreie Langschaftprothese, Heilung der Fraktur um die eingebrachte Prothese herum. 5/11

6 Fallbeispiel 4 55-jährige Patientin mit heftigen Schmerzen an der Innenseite des linken Kniegelenkes. Im Kernspintomogramm (MRT) sieht man einen fortgeschrittenen Verschleiß der inneren Gelenkflächen und ein Knochenödem im Schienbeinkopf als Zeichen der vermehrten Druckbelastung. Bei der Arthroskopie ist dort großflächig kein Knorpelüberzug vorhanden, die äußeren Gelenkflächen sind dagegen unversehrt. In Anbetracht des Gelenkbefundes und des Alters der Patientin erfolgte die Versorgung mit einer sogenannten Schlittenprothese, die nur die geschädigte Gelenkfläche ersetzt. Ein späterer Wechsel auf eine komplette Oberflächenersatzprothese ist problemlos möglich. 6/11

7 Fallbeispiel 5 60 jährige Frau mit erheblichen, vorwiegend innenseitigen Knieschmerzen links. Übergewicht. Die Röntgenaufnahme (rechts) zeigt auf der Innenseite einen nahezu aufgehobenen Gelenkspalt. Bei der Gelenkspiegelung zeigt sich, dass der Knorpel sowohl im inneren, wie auch im äußeren Gelenkabschnitt schwer geschädigt ist. Es erfolgte daher die Versorgung mit einer kompletten Oberflächenersatzprothese (unten) 7/11

8 Fallbeispiel 6 66 jährige Frau mit einem hochgradig instabilen Kniegelenk und massiver X-Bein-Stellung (genu valgum). Die Röntgenaufnahme ergibt einen ausgeprägten Verschleiß mit tiefen Knochendefekten an der äußeren Schienbeingelenkfläche. In Anbetracht der Bandinstabilität erfolgte die Gelenkersatzoperation in Form einer gekoppelten Knieendoprothese mit Rotations- und Scharnierfunktion (MRH / Stryker). Die Prothesenstiele werden dabei zementfrei verankert, ein Vorteil für spätere Wechseloperationen. 8/11

9 Fallbeispiel 7 81-jähriger Mann mit einem Trümmerbruch des Oberarmkopfes und oberen Schaftes links. Eine Wiederherstellung durch Osteosynthese ist nicht möglich, der Oberarmkopf vollständig aus der Blutversorgung herausgelöst. Die Behandlung dieser Fraktur erforderte den Ersatz durch eine langstielige zementierte Schulterendoprothese 9/11

10 Fallbeispiel 8 45-jähriger Mann mit starken Schmerzen und nahezu aufgehobenener Beweglichkeit der linken Schulter. Vorausgegangen war ein gelenknaher Bruch des Oberarmes. Das Röntgenbild zeigt einen deformierten, großenteils abgestorbenen Oberarmkopf. Durch die Implantation einer zementfreien inversen Schulterprothese (hier Delta-Prothese der Fa. De Puy) wird die Gelenkbeweglichkeit verbessert und Schmerzfreiheit erzielt. 10/11

11 Fallbeispiel 9 75-jährige Frau mit 4 Fragment-bruch des Oberarmkopfes, bekannter Defekt der Rotatorenmanschette. Versorgung mit einer zementierten inversen Delta-Schulterprothese (De Puy) 11/11