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
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]
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.
Entwicklung der Bevölkerung / Demographischer Wandel
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)
Lokalisation von Arthrose Symptomatik: Schmerzen im Gelenk (Anlaufen und Belastung) Schwellung Überwärmung Steifheitsgefühl Bewegungseinschränkung Formveränderung des Gelenks
Lokalisation von Arthrose Symptomatik: Schmerzen im Gelenk (Anlaufen und Belastung) Schwellung Überwärmung Steifheitsgefühl Bewegungseinschränkung Formveränderung des Gelenks
Lokalisation von Arthrose Verschleiß des Hüftgelenk- Knorpels Verschleiß des Verschleiß des Kniegelenk- Knorpels
Hüftgelenk-Arthrose (Coxarthrose) Welche Seite ist betroffen?
Therapie: künstlicher Hüftgelenkersatz (Hüftendoprothese) Natürliches Hüftgelenk mit verschlissenem Knorpel Arthrose Einsatz eines künstlichen Hüftgelenks: Pfanne und Stiel Implantiertes künstliches Hüftgelenk
Therapie: künstlicher Hüftgelenkersatz (Hüftendoprothese) Röntgenbild der operierten Hüfte
Kniegelenk-Arthrose (Gonarthrose) Welche Seite ist betroffen?
Gonarthrose - Knorpelschaden Knorpelgewebe: Keine nervale Versorgung Keine Gefäßversorgung Äußerst geringe Mitoserate von Chondrozyten Mangel an chondrogenen Zellen im Defektbereich Keine ausreichende Geweberegeneration!
Stadieneinteilung Knorpelschaden
Therapie Knorpelschaden Vogt et al. 2007
Mikrofrakturierung Derzeitige Therapieverfahren
Knorpelqualität: hyalin faserknorpelig Neue e Ansätze notwendig!
Derzeitige Therapieverfahren unterstützt durch resorbierbare Matrix Matrix-gekoppelte Mikrofrakturierung Schema: Geistlich Pharma AG
Autologe matrixinduzierte Chondrogenese (AMIC) Chondro-Gide - resorbierbare Kollagenmembran (I/III) in Bilayeraufbau (Fa. Geistlich) porciner Herkunft Alternative: synthetisch (Hyaluron, PLA, PGLA)
Derzeitige Therapieverfahren Autologe Knorpel-Knochen-Transplantation (OATS)
Derzeitige Therapieverfahren Biopsie Autologe Knorpelzell-Transplantation (ACT) Zellkultur Re-Transplantation p
Derzeitige Therapieverfahren Matrixassoziierte Knorpelzell-Transplantation (MACI) Matrix Zellen + Defektbereich Subchondraler Knochen intakt Transplantation Hochwachsen der Zellen Defektfüllung
Matrixassoziierte Knorpelzell-Transplantation (MACI)
Chondrosphären ca 200.000 Knorpelzellen arthrosk. Applikation möglich ACT Chondrosphären
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
Irreparabler Knorpelschaden (Gonarthrose) Therapie: künstlicher Kniegelenkersatz (Knieendoprothese) Natürliches Kniegelenk mit verschlissenem Knorpel Gonarthrose Einsatz eines künstlichen Kniegelenks Implantiertes künstliches Kniegelenk
Therapie: künstlicher Kniegelenkersatz (Knieendoprothese) Schlittenendoprothese (unicondylär = einseitig) Totalendoprothese (bicondylär = beidseitig) iti Röntgenbild des operierten Knies
Implantate für den endoprothetischen Gelenkersatz
Wie lange hält die Endoprothese?
Wie lange hält die Hüftendoprothese? Survival by type all implants 1992-2007
Gründe für EP-Revision/Wechsel: Aseptische Lockerung Infektion Frakturen Luxation Materialversagen Allergie
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 )
Gründe für EP-Revision: Aseptische Implantatlockerung tl (Hüft-EP 75% : Knie-EP 50%) Abrieb ( Partikelkrankheit Partikelkrankheit )
Seltene Komplikationen
Seltene Komplikationen
Seltene Komplikationen
Künstlicher Gelenkersatz Trotzdem: Hüft- und Kniendoprothesen-Implantation: eine der erfolgreichsten und häufigsten Operationen in der Medizin
Aktuelle Forschungsansätze Knochenersatz Antiinfektiöse Oberflächen Knorpelregeneration Abriebbeständigkeit Orthetik Patientenaktivität Lockerungsdiagnostik Implantatverankerung Knochenstimulation Revisionsendoprothetik Nachuntersuchungen Zelladhäsion
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
Tribologie Untersuchung des Abriebverhaltens von Hüftund Knieendoprothesen Simulation der Belastung über mehrere Jahre Bestimmung der Abriebmenge
Tribologie / Zellbiologie Untersuchung des Abriebverhaltens von Hüft- und Knieendoprothesen Simulation der Belastung über mehrere Jahre Bestimmung der Abriebmenge Untersuchung der Zellreaktionen auf die Abriebpartikel
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!
Kinematik von Endoprothesen Optimierung des Bewegungsumfangs von künstlichen Gelenken zum Erhalt der Mobilität und Selbstständigkeit im Alter
Kinematik von Endoprothesen Optimierung des Bewegungsumfangs von künstlichen Gelenken zum Erhalt der Mobilität
Dynamische Belastung von Endoprothesen Randbedingungen: - Beanspruchung des Implantats bei dynamischen Vorgängen - Beanspruchung des Knochenlagers und umgebenden Weichgewebes
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
Vielen Dank