Operative Therapiemöglichkeiten bei Arthrose des Knie- und Hüftgelenks zum Erhalt

Transkript

1 Operative Therapiemöglichkeiten bei Arthrose des Knie- und Hüftgelenks zum Erhalt der Mobilität und Selbstständigkeit Rainer Bader, T. Tischer, W. Mittelmeier et al. Orthopädische Klinik und Poliklinik, Universität Rostock

2 Ausgangslage jeder zweite Deutsche über 60. Lebensjahr leidet an Gelenkbeschwerden ca. 5 Millionen Deutsche leider unter einer Arthrose Kosten der Muskel-Skelett-Erkrankungen für Unternehmen und Sozialsysteme Orthopädie 13,2 Mrd. [Management & Krankenhaus, 02/2006]

3 Ausgangslage jeder zweite Deutsche über 60. Lebensjahr leidet an Gelenkbeschwerden ca. 5 Millionen Deutsche leider unter einer Arthrose Kosten der Muskel-Skelett-Erkrankungen für Unternehmen und Sozialsysteme Demographischer Wandel.

4 Entwicklung der Bevölkerung / Demographischer Wandel

5 Ursachen von Arthrose Definition: Gelenk- bzw. Knorpelverschleiß Ursachen: Primäre Arthrose: unbekannte Ursache des Knorpelverschleißes Sekundäre Arthrose: Gelenkdeformitäten, posttraumatisch, Klassifikation: metabolische, entzündliche und neurologische Grunderkrankungen Stadium 1: Aufrauung und Ausdünnung der Knorpelschicht. Stadium 2: Ulcerationen der Knorpelschicht. Stadium 3: tiefe Knorpelläsionen, Pseudozysten aus nekrotischem Knorpel- und Knochengewebe Stadium 4: Knorpelglatze, Bildung von Randzacken (Osteophyten)

6 Lokalisation von Arthrose Symptomatik: Schmerzen im Gelenk (Anlaufen und Belastung) Schwellung Überwärmung Steifheitsgefühl Bewegungseinschränkung Formveränderung des Gelenks

7 Lokalisation von Arthrose Symptomatik: Schmerzen im Gelenk (Anlaufen und Belastung) Schwellung Überwärmung Steifheitsgefühl Bewegungseinschränkung Formveränderung des Gelenks

8 Lokalisation von Arthrose Verschleiß des Hüftgelenk- Knorpels Verschleiß des Verschleiß des Kniegelenk- Knorpels

9 Hüftgelenk-Arthrose (Coxarthrose) Welche Seite ist betroffen?

10 Therapie: künstlicher Hüftgelenkersatz (Hüftendoprothese) Natürliches Hüftgelenk mit verschlissenem Knorpel Arthrose Einsatz eines künstlichen Hüftgelenks: Pfanne und Stiel Implantiertes künstliches Hüftgelenk

11 Therapie: künstlicher Hüftgelenkersatz (Hüftendoprothese) Röntgenbild der operierten Hüfte

12 Kniegelenk-Arthrose (Gonarthrose) Welche Seite ist betroffen?

13 Gonarthrose - Knorpelschaden Knorpelgewebe: Keine nervale Versorgung Keine Gefäßversorgung Äußerst geringe Mitoserate von Chondrozyten Mangel an chondrogenen Zellen im Defektbereich Keine ausreichende Geweberegeneration!

14 Stadieneinteilung Knorpelschaden

15 Therapie Knorpelschaden Vogt et al. 2007

16 Mikrofrakturierung Derzeitige Therapieverfahren

17 Knorpelqualität: hyalin faserknorpelig Neue e Ansätze notwendig!

18 Derzeitige Therapieverfahren unterstützt durch resorbierbare Matrix Matrix-gekoppelte Mikrofrakturierung Schema: Geistlich Pharma AG

19 Autologe matrixinduzierte Chondrogenese (AMIC) Chondro-Gide - resorbierbare Kollagenmembran (I/III) in Bilayeraufbau (Fa. Geistlich) porciner Herkunft Alternative: synthetisch (Hyaluron, PLA, PGLA)

20 Derzeitige Therapieverfahren Autologe Knorpel-Knochen-Transplantation (OATS)

21 Derzeitige Therapieverfahren Biopsie Autologe Knorpelzell-Transplantation (ACT) Zellkultur Re-Transplantation p

22 Derzeitige Therapieverfahren Matrixassoziierte Knorpelzell-Transplantation (MACI) Matrix Zellen + Defektbereich Subchondraler Knochen intakt Transplantation Hochwachsen der Zellen Defektfüllung

23 Matrixassoziierte Knorpelzell-Transplantation (MACI)

24 Chondrosphären ca Knorpelzellen arthrosk. Applikation möglich ACT Chondrosphären

25 Ausblick: Knorpel Tissue Engineering Zellfreie Materialien für In-situ-Regeneration (keine Entnahmemorbidität) mit Applikation von Wachstumsfaktoren auf Kollagen-Matrizes Applikation von mesenchymalen Stammzellen in Kombination mit Kollagen-Matrizes Künstlicher Knorpel, z.b. auf Hydrogel-Basis 3D-Materialien für osteochondrale Defekte Biomechanisch kompetentes Knorpelersatzgewebe

26 Irreparabler Knorpelschaden (Gonarthrose) Therapie: künstlicher Kniegelenkersatz (Knieendoprothese) Natürliches Kniegelenk mit verschlissenem Knorpel Gonarthrose Einsatz eines künstlichen Kniegelenks Implantiertes künstliches Kniegelenk

27 Therapie: künstlicher Kniegelenkersatz (Knieendoprothese) Schlittenendoprothese (unicondylär = einseitig) Totalendoprothese (bicondylär = beidseitig) iti Röntgenbild des operierten Knies

28 Implantate für den endoprothetischen Gelenkersatz

29 Wie lange hält die Endoprothese?

30 Wie lange hält die Hüftendoprothese? Survival by type all implants

31 Gründe für EP-Revision/Wechsel: Aseptische Lockerung Infektion Frakturen Luxation Materialversagen Allergie

32 Gründe für EP-Revision: Aseptische Implantatlockerung l (Hüft-EP 75% : Knie-EP 50%) Ursachen: (Sundtfeldt 2006, Wirtz 1997, Jacobs 1993) Relativbewegungen Implantat / Knochen Primär- und Sekundärstabilität Abrieb ( Partikelkrankheit )

33 Gründe für EP-Revision: Aseptische Implantatlockerung tl (Hüft-EP 75% : Knie-EP 50%) Abrieb ( Partikelkrankheit Partikelkrankheit )

34 Seltene Komplikationen

35 Seltene Komplikationen

36 Seltene Komplikationen

37 Künstlicher Gelenkersatz Trotzdem: Hüft- und Kniendoprothesen-Implantation: eine der erfolgreichsten und häufigsten Operationen in der Medizin

38 Aktuelle Forschungsansätze Knochenersatz Antiinfektiöse Oberflächen Knorpelregeneration Abriebbeständigkeit Orthetik Patientenaktivität Lockerungsdiagnostik Implantatverankerung Knochenstimulation Revisionsendoprothetik Nachuntersuchungen Zelladhäsion

39 Abrieb: Gleitpartner, Partikel, Zellreaktionen Abriebpartikel gelangen ins umliegende Gewebe Bewegung verursacht Abrieb Zellen reagieren auf Abriebpartikel Knochen wird abgebaut Implantat lockert aus Wechseloperation wird erforderlich Knochendefekte entstehen

40 Tribologie Untersuchung des Abriebverhaltens von Hüftund Knieendoprothesen Simulation der Belastung über mehrere Jahre Bestimmung der Abriebmenge

41 Tribologie / Zellbiologie Untersuchung des Abriebverhaltens von Hüft- und Knieendoprothesen Simulation der Belastung über mehrere Jahre Bestimmung der Abriebmenge Untersuchung der Zellreaktionen auf die Abriebpartikel

42 Kinematik von Endoprothesen Optimierung des Bewegungsumfangs von künstlichen Gelenken Anschlagen des Endoprothesenhalses an die Gelenkpfanne kann ein Ausrenken des Gelenkkopfes verursachen. Größere Gelenkköpfe erlauben mehr Bewegungsumfang!

43 Kinematik von Endoprothesen Optimierung des Bewegungsumfangs von künstlichen Gelenken zum Erhalt der Mobilität und Selbstständigkeit im Alter

44 Kinematik von Endoprothesen Optimierung des Bewegungsumfangs von künstlichen Gelenken zum Erhalt der Mobilität

45 Dynamische Belastung von Endoprothesen Randbedingungen: - Beanspruchung des Implantats bei dynamischen Vorgängen - Beanspruchung des Knochenlagers und umgebenden Weichgewebes

46 Fazit: Therapie bei Cox- und Gonarthrose Knorpelschaden und Arthose: häufige Erkrankung Hohe Kosten der Muskel-Skelett-Erkrankungen für Unternehmen und Sozialsysteme Prävention des Gelenkverschleißes: - konservativ: schonender Sport, physikalische und medikamentöse Therapie - operativ: Knorpel- und Gelenk-erhaltende Verfahren Ultima ratio: Endoprothese

47 Vielen Dank