Künstliche Gelenkersatzoperation im Leopoldina-Krankenhaus

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1 Künstliche Gelenkersatzoperation im Leopoldina-Krankenhaus Der Einbau eines künstlichen Hüftgelenkes bei Verschleiß stellt seit Jahrzehnten den weltweit erfolgreichsten Wahleingriff im Bereich der Orthopädie und Unfallchirurgie dar. Als eine der größten Kliniken Nordbayerns haben wir uns auf Gelenkersatzoperationen spezialisiert. Durch die Vernetzung aller Kliniken und Abteilungen des Leopoldina Krankenhauses ermöglichen wir unseren Patienten die maximale Sicherheit vor, während und nach der Operation durch eine optimale und individuelle Risikobewertung und Betreuung. Schwere Verschleißerkrankung des Hüftgelenkes mit aufgehobenem Gelenkspalt; in diesem Stadium hat der Patient bereits in Ruhe starke Schmerzen und eine deutliche Bewegungseinschränkung. Erstimplantation einer künstlichen Hüftprothese Zur ersten Versorgung eines an einer Arthrose (Gelenkverschleiß), rheumatoiden Arthritis ( Rheuma ), Dysplasie (angeborene Hüftgelenksverrenkung), unfallbedingt oder aus anderen Gründen erkrankten Hüftgelenkes stehen eine Vielzahl unterschiedlicher Prothesensysteme zur Verfügung, die entweder zementfrei oder mit Knochenzement verankert werden. In Abhängigkeit der unterschiedlichen Diagnosen und der Güte der Knochensubstanz wird das am besten geeignete System individuell für jeden Patienten ausgewählt. Die Entscheidung trifft, in Absprache mit dem Patienten, der Operateur.

2 Immer wird eine künstliche Hüftpfanne und eine Schaftprothese implantiert. Die Hüftpfanne besteht in der zementfreien Version aus einem Metallträger mit einem Polyethyleninlay (Spezialkunststoff) oder einem Keramikinlay, in der zementierten Version besteht die Pfanne ausschließlich aus Polyethylen. Die Schaftprothese ist immer aus einer hochwertigen Edelstahllegierung gefertigt, Chrom-Kobalt oder Titan. Der Hüftkopf ist wahlweise aus Keramik oder Chrom-Kobalt verwendbar. Abb.: Röntgenbild einer implantierten, zementfreien Hüftprothese (ABG II-Schaft und Trident-Pfanne der Firma Stryker). Die einzelnen Komponenten sind zum besseren Verständnis beschriftet. Abb.: Der zementfreie ABG II Schaft der Firma Stryker mit Beschichtung aus Hydroxylapatit, aufgesetztem Kopf und Pfanne mit Inlay und Schrauben. Abb.: Hüftkopf aus Aluminiumoxyd-Keramik (Firma Stryker), der in der Regel mit einem hochvernetzten Crossfire- Polyethylen-Inlay kombiniert wird.

3 Pfannen, Köpfe und Schaftprothesen sind jeweils in vielen unterschiedlichen Größen vorrätig. Deshalb kann jeder Patienten entsprechend seinen anatomischen Verhältnissen mit dem geeigneten Implantat versorgt werden. Auf diese Weise kann möglichst knochensubstanzsparend operiert werden. Am zweiten Tag nach der Operation erfolgt der erste Verbandwechsel. Dabei werden auch die Wunddrainagen, die solange noch Wundsekrete abgeleitet haben, entfernt. Dann beginnt die Frühmobilisation durch unsere Physiotherapeuten, entweder mit Teilbelastung, bei den zementfreien Implantaten, oder mit voller Belastung bei den zementierten oder teileweise zementierten Prothesen. Verankerung mit Knochenzement Der Knochenzement ist ein Spezialkunststoff (Polymethylmetacrylat PMMA). Seine Entwicklung begründete den Siegeszug der Endoprothetik, weil erstmals eine solide Verankerung der Prothese im Knochen möglich wurde. Deshalb stiegen seit etwa 1965 die Implantationszahlen steil an. Er wird aus einem Pulver und einer Flüssigkeit angerührt, bildet eine gut zu verarbeitende Paste und ist nach acht bis zehn Minuten vollständig ausgehärtet. Eine mit Knochenzement implantierte Prothese erlaubt die sofortige volle Belastung, die Patienten können also frühzeitig mobilisiert werden. Langzeitstudien bzw. erfahrungen an unseren eigenen Patienten und auch an sehr großen Patientengruppen, z.b. in Skandinavien ( primäre Hüftprothesen), zeigen, dass sehr gute Langzeitergebnisse mit dieser Fixierungsmethode erreicht werden. Eine Verankerung sowohl von Hüft- als auch von Knieprothesen mit Zement ist nach wie vor zeitgemäß, eine moderne Zementierungstechnik vorausgesetzt. Bei Patienten mit günstigen Voraussetzungen setzen wir auch zementfreie Prothesen oder sogenannte Hybrid-Systeme (teilzementierte Prothesen) ein. Vorgehen bei Gelenkinfektion Die Infektion nach Versorgung mit einer Hüftendoprothese (Kunstgelenk) stellt eine zwar seltene, aber die am meisten gefürchtete Komplikation dar. Keime, wie z.b. Staphylokokken, besiedeln die Prothesenoberflächen und führen zu starken Schmerzen, Fieber, Schwellungen und Rötungen über dem Gelenk, gelegentlich bilden sich auch Fisteln (Gangverbindungen aus der Tiefe zur Haut) aus. Je nach Diagnose und Anzahl der Voroperationen ist etwa in 0,5 bis 5% der Fälle mit einer solchen Infektion zu rechnen. Bedenkt man die Zahl von fast implantierten Hüftprothesen pro Jahr in Deutschland, wird deutlich, dass trotz der Seltenheit einer infektiösen Komplikation eine relativ hohe Anzahl betroffener Patienten resultiert.

4 Wir haben seit der Gründung unserer Klinik immer einen besonderen Schwerpunkt auf die Behandlung dieser schwierigen Fälle gelegt und ein einheitliches, jedoch stets Patienten orientiert individuelles Therapiekonzept entwickelt. Unsere eigene, spezialisierte bakteriologische Abteilung ist eine unverzichtbare Hilfe für eine erfolgreiche Therapie. In den meisten Fällen gelingt es, die Infektion durch eine einzige Operation zu heilen. Die Operationsergebnisse bei Infektionen nach Hüftendoprothesen bescheinigen uns den Erfolg dieser Behandlungsmethode. Therapiekonzept Am Beginn der Therapie einer periprothetischen Infektion (Entzündung eines Kunstgelenkes durch Bakterien) steht die Sicherung der Diagnose. Dafür ist es unverzichtbar, das betroffene Gelenk zu punktieren und die gewonnene Gelenkflüssigkeit bakteriologisch zu untersuchen. So lässt sich der verursachende Keim nachweisen und ein wirksames Antibiotikum austesten. Erst danach kann oft während einer einzigen Operation die infizierte Prothese und das infizierte Gewebe entfernt und eine neue Prothese eingesetzt werden. Dem verwendeten Knochenzement wird dabei das jeweils als wirksam ausgetestete Antibiotikum beigemischt, welches direkt vor Ort in hoher Konzentration vom Zement wieder abgegeben wird und die jeweiligen Keime dort bekämpfen kann. Diese Wirkung hält über Monate an. Zusätzlich wird postoperativ für einige Tage ein Antibiotikum als Infusion gegeben, bevor dieses dann in Tablettenform eingenommen wird. Mit diesem Konzept haben wir seit Jahren sehr gute Ergebnisse, sowohl am Hüft- als auch am Kniegelenk, erreicht. Vorgehen bei Lockerung der Prothese (ohne dass eine Infektion zugrunde liegt) Als Haus der Schwerpunktversorgung bieten wird auch komplexe Wechseleingriffe bei gelockerten Prothesen an. Hiervon sind oft ältere, meist kardial vorerkrankte Patienten betroffen. Durch die Zusammenarbeit mit den Kliniken für Kardiologie und Anästhesie/Intensivmedizin bieten wir unseren Patienten ein hohes Maß an perioperativer Sicherheit. Bei Austausch-Operationen einer gelockerten Hüftprothese findet man nicht selten Knochendefekte, entweder im Bereich der Hüftpfanne oder des Oberschenkelknochens, besonders dann, wenn eine gelockerte Prothese nicht rechtzeitig ausgetauscht wurde. In solchen Fällen ist es möglich, die verlorengegangene Knochensubstanz mittels einer Transplantation von

5 Fremdknochen wieder aufzubauen. Strukturelle Transplantate werden mit Schrauben befestigt, Knochenchips werden dem Empfängerknochen angelagert und komprimiert. Die neue Prothese wird dann in den Fremdknochen einzementiert. So lassen sich auch bei stark geschädigten Knochen noch gute Operationsergebnisse erzielen. Künstlicher Kniegelenkersatz Der Bereich Knie-Endoprothetik ist ein weiterer Schwerpunkt der Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie. Die Wahl des Implantates richtet sich dabei nach dem Ausmaß der arthrotischen Veränderungen (Verschleiß) und nach dem Zustand der Bänder und Muskeln. Dabei gilt: Je stabiler der Kapsel-Band-Apparat ist, desto weniger stabilisierend muss das Prothesensystem sein. Umgekehrt muss das Prothesensystem die Stabilisierung durch unterschiedliche Kopplungsmechanismen übernehmen, wenn die körpereigenen Strukturen instabil sind. Diesem Prinzip der defektadäquaten Versorgung folgend, erhält jeder Patient die individuell für ihn geeignete Prothese. Ist der Verschleiß ausgedehnt und betrifft zusätzlich die Außenseite des Gelenkes oder das Gleitlager der Kniescheibe (Femoropatellararthrose), so ist bei stabilem Bandapparat ein Oberflächenersatz (OFE) möglich. Ist der Verschleiß ausgedehnter und zusätzlich der Kapsel-Band-Apparat geschädigt, sind gekoppelte Prothesensysteme erforderlich. Hierfür verwenden wir die Rotationsprothese und das reine Scharniergelenk. Ist der Austausch einer Kniegelenk-Endoprothese erforderlich, wird wie bei der Erstimplantation verfahren, wenn der Knochen nicht wesentlich beschädigt ist.

6 Oberflächenersatz Wenn die Knorpelzerstörungen im Kniegelenk weiter fortgeschritten sind, sodass die Knorpelbeläge nicht nur auf der Innenseite, sondern auch auf der Außenseite des Kniegelenkes sowie im Bereich der Gleitbahn der Kniescheibe zerstört sind, wird der sogenannte Oberflächenersatz implantiert. Hierbei werden alle gelenkbildenden Anteile mit einer künstlichen Gelenkfläche überzogen. Der knieseitige Oberschenkel wird dabei mit einer metallenen Schalen-Prothese versorgt, welche in aller Regel mit Zement fixiert wird. In den Unterschenkel wird eine Trägerplatte eingebaut, auf die ein drehbewegliches Polyethylen-Inlay gesetzt wird, auf der die glattpolierte Fläche der Oberschenkelprothese frei gleiten kann. Die Prothese ist ungekoppelt. Daher ist ein intakter Seitenbandapparat sowie ein gesundes hinteres Kreuzband erforderlich. Darüber hinaus sollten keine schwerwiegenden Achsfehlstellungen (O- Bein oder X-Bein) vorliegen. Scharniergelenk Die Scharnierprothese ist achsgeführt. Sie gewährleistet die maximale Stabilisation. Die Lastübertragung erfolgt über eine in Polyethylen (Kunststoff) gelagerte Achse, welche auch die Beugung des Gelenkes ermöglicht. Ein Genu laxum ( Wackelknie ) jeglicher Ursache, ein schweres Genu valgum (X-Beinfehlstellung) und die Austauschoperationen sind die Hauptindikationen für das Scharnierknie. Auch bei sehr schweren Fällen von rheumatoider Arthritis ist die Versorgung mit dem Scharnierknie sicherer. Die Prothese gleicht in ihrem äußeren Erscheinungsbild dem Rotationsknie und ist, wie jenes, mit oder ohne Ersatz des Gleitlagers der Kniescheibe und in vier verschiedenen Größen verfügbar. Auch die Scharnierprothese wird mit Knochenzement verankert.

7 Hier sehen Sie eine gekoppelte und achsgeführte Knieprothese Septische Gelenkchirurgie Nach Angaben der Bundesgeschäftstelle für Qualitätssicherung wurden im Jahre 2008 über Patienten in Deutschland mit einem künstlichen Knie- oder Hüftgelenk versorgt. Im gleichen Jahr erfolgten bundesweit über Austausch- Operationen von Endoprothesen. Die periprothetische Infektion stellt dabei eine der gefährlichsten Komplikationen dar. Bei einer Infektionsrate zwischen 0,5 bis 2% bei Primär-Operationen und zwischen 3 bis 7% bei Revisionsoperationen ist somit für Deutschland von einer Zahl von über infizierten Endoprothesen jährlich mit einer hohen Dunkelziffer aufgrund unzureichender Diagnostik auszugehen. Durch die optimalen Versorgungsbedingungen am Leopoldina Krankenhaus bezüglich der intensivmedizinischen und fachchirurgischen Betreuung sind wir oft Anlaufstation für Patienten mit Gelenkinfektionen.

8 Individuelles Behandlungskonzept Die Diagnostik und Therapie dieser schwerwiegenden Erkrankung mit teilweise lebensbedrohlichen Krankheitsbildern stellt besondere Herausforderungen an die behandelnden Ärzte. Es sind interdisziplinäre Konzepte erforderlich, um bakterielle Entzündungen eines Gelenkersatzes erfolgreich erkennen und behandeln zu können. In unserer Abteilung für septische Knochen- und Gelenkchirurgie wird für jeden Patienten ein individuelles Behandlungskonzept entsprechend seiner Krankenvorgeschichte, seines mikrobiologischen Untersuchungsergebnisses sowie seiner Begleiterkrankungen und eventueller Allergien erstellt. Dieses vorgeschlagene Vorgehen wird vor jeder Operation mit dem Patienten und seinen Angehörigen ausführlich besprochen, erläutert und diskutiert. Ein- und zweizeitiger Wechsel Aufgrund unserer langjährigen intensiven Erfahrungen im Bereich der septischen Gelenkchirurgie können wir unseren Patienten die beiden gängigen zeitlichen Verfahrensweisen anbieten: Oft wird bei periprothetischen Infektionen ein zweizeitiges Wechselkonzept bevorzugt. Dies beinhaltet in der ersten Operation ein Entfernen der Prothese mit einem prothesenfreien Intervall von 6 bis 12 Wochen. In einer zweiten Gelenkoperation wird dann ein neues künstliches Gelenk wieder implantiert. In der Zwischenzeit wird ein antibiotikahaltiger Platzhalter (Spacer) eingesetzt. In der HELIOS ENDO-Klinik Hamburg wurde in den 70er Jahren von Herrn Professor Hans-Wilhelm Buchholz und Herrn Professor Hans Lodenkämper das Diagnose- und Therapiekonzept der einzeitigen Austauschoperation mit sofortiger Endoprothesen-Reimplantation entwickelt und klinisch etabliert. Von 1976 bis zum heutigen Tage wurden über Patienten mit diesem Therapieverfahren behandelt. Die Erfolgsrate hinsichtlich der Infektberuhigung mit der einzeitigen Wechseloperation unter radikalem Knochen- und Weichteil-Debridement sowie topischer und systemischer Antibiotika-Therapie wurde in den letzten Jahrzehnten immer wieder wissenschaftlich untersucht und lag dabei konstant zwischen 85 und 88 Prozent. Die Vorteile für den Patienten liegen dabei in einer kürzeren Verweildauer im Krankenhaus, der nur einmaligen Notwendigkeit einer operativen Maßnahme mit entsprechender Reduktion der Komplikationsmöglichkeiten (Thrombose, Embolie, Wundheilungsstörungen, Bluttransfusionen, etc.) sowie besseren funktionellen Ergebnissen für das betroffene Gelenk durch den Wegfall des prothesefreien Intervalls mit einer Platzhalterprothese. Auch dieses Verfahren findet in unserem Haus breite Anwendung.