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Künstlicher Hüftgelenkersatz
Inhalt
Ist die degenerative Erkrankung des Hüftgelenkes soweit fortgeschritten, dass konservative Therapiemaßnahmen keine Schmerzreduktion mehr bringen und besteht ein Belastungs- und Ruheschmerz, so ist der künstliche Hüftgelenkersatz die Therapie der Wahl.
Die gängigen Hüftprothesen (Geradschaftprothesen) haben eine durchschnittliche Standzeit von 15-20 Jahren. Nach dieser Zeit sind sie i. d. R. aus ihrem Implantatlager herausgelockert und eine Wechseloperation ist notwendig. Die Standzeit der Prothese ist u. a. abhängig von der Belastung, die sie im Alltag durch den Patienten erfährt. Bei jungen, aktiven Patienten, die noch im Berufsleben stehen, sind die Standzeiten von künstlichen Gelenkersätzen dementsprechend vergleichsweise geringer als bei älteren, inaktiveren Patienten. Entsprechend steht bei dem jüngeren Patienten (<60 Lebensjahre) zunächst primär der Versuch einer gelenkerhaltenden Operation an.
Das künstliche Hüftgelenk besteht aus einer künstlichen Gelenkpfanne, die zementfrei oder zementiert in das Becken und aus einem Hüftschaft, der zementfrei oder zementiert in den Oberschenkelknochen implantiert wird. Auf den Hüftschaft wird ein Kugelkopf aufgesetzt, der sich in der Gelenkpfanne bewegt. Die Art der zementfreien oder zementierten Verankerung richtet sich nach der Knochenbeschaffenheit, dem Alter des Patienten, dem Körpergewicht. Zementfrei implantierte Hüftgelenke werden i. d. R. bei Patienten <65 Lebensjahre, zementiert implantierte Hüftgelenke bei Patienten >65 Lebensjahre eingesetzt. Vorteilig bei der zementfreien Implantation sind der geringere Knochenverlust und bessere Ausgangsbedingungen im Falle einer Wechseloperation zu nennen. Der zementfreie Gelenkersatz wird während der Operation primär im Becken- und Oberschenkelknochen verklemmt und wächst sekundär mit dem unmittelbar an die Prothese angrenzenden Knochen fest. Für diesen Zeitraum von ca. 3 Wochen ist eine Teilbelastung des operierten Beines (ca. 20-30 kg) an 2 Unterarmgehstützen zu empfehlen. Als Vorteil bei dem zementiert implantierten künstlichen Gelenkersatz ist die sofortige Vollbelastbarkeit nach der Operation zu erwähnen.
Schematische Darstellung eines zementfrei eingebrachten künstlichen Hüftgelenkes, rechte Hüfte
Aufgrund der physikalischen Eigenschaften werden vorwiegend Metallimplantate als Kraftträger verwendet. Wegen der Festigkeit und Biokompatibilität werden vor allen Dingen folgenden Metall-Legierungen verwendet: (1) Eisen-Chrom-Nickel, (2) Kobalt-Chrom, (3) Titanium und (4) Kobalt-Nickel-Chrom-Molybdän. Die Verankerung der Implantate im Knochen ist aufgrund der unterschiedlichen Elastizitätsmodule der Metalle und des Knochens problematisch.
Für die dauerhafte und zementfreie Implantation werden die Metalloberflächen speziell aufbereitet, um eine direkte Verbindung mit dem Knochen zu ermöglichen. Bei einer porösen Oberfläche mit Porengrößen zwischen 175 und 450 µm kann es zum Einwachsen von Knochengewebe in die Hohlräume und damit zu einer festen Verankerung des Materials am Knochengewebe kommen. Zusätzlich kann dieses Einwachsen durch bestimmte Beschichtungen der Prothesenoberflächen gefördert werden.
Bei der zementierten Implantation setzt zur Verbesserung des Formschlusses zwischen Prothese und Knochen und zur Erreichung einer Primärstabilität die Verankerung mit einem Acryl-Zement (Polymethylmetacrylat) voraus. Dieser besteht aus einem Pulver und einer Flüssigkeit (Monomer und Polymer), diese werden unmittelbar vor Implantation im Vakuum (zur Vermeidung von Blasenbildung im Zement) zusammengemischt. Der initial weiche Zement hat eine Verarbeitungszeit von ca. 8 Minuten. In dieser Zeit bindet er ab bis zum vollständigen Aushärten. Anschließend ist die Prothese vollbelastungsstabil.
Für die Bedürfnisse des (Hüft-)Gelenkersatzes hat sich wegen seiner besonderen Festigkeit, Dämpfungsfähigkeit und Abriebbeständigkeit u. a. Polyethylen durchgesetzt. Dieses wird für die zementierte künstliche Pfanne oder als Einsatz für zementfreie künstliche Pfannen verwendet. Zementfrei implantierte Pfannen sind modular aufgebaut, d.h. sie haben eine Schale aus Metall (Titanium), die im Beckenknochen verklemmt wird. In diese Schale können verschiedene Einsätze aus Polyethylen, Keramik oder Metall eingesetzt werden.
Für die Gleitpaarung zwischen Kugelkopf und Pfanneneinsatz werden Materialien mit den besten tribologischen Eigenschaften (Schmierung, Reibung, Verschleiß) ausgesucht. Zur Zeit werden hier Gleitpaarungen von Keramik-Keramik, Keramik-Polyethylen, Metall-Metall und Metall-Polyethylen eingesetzt. Die besten tribologischen Eigenschaften weißt die Gleitpaarung Keramik-Keramik auf. Die Keramik besteht aus einer Aluminium-Oxyd-Keramik. Als nachteilig ist ihre relative Bruchgefahr zu nennen.
Zementfreie zu implantierende Hüftprothesen (links im Bild), zementiert zu implantierende Hüftprthesen (rechts im Bild)
Neben der unterschiedlichen Verankerungsform des künstlichen Hüftgelenkersatzes (zementiert oder zementfrei), gibt es unterschiedliche Modelle, die je nach Indikation zum Einsatz kommen.
Der künstliche Oberflächenersatz des Hüftgelenkes ersetzt die Hüftgelenkspfanne und den Oberschenkelkopf. Bei dieser Art von Prothese bleibt der Oberschenkelknochen in seiner Konfiguration weitestgehend erhalten. Diese Art des künstlichen Gelenkersatzes an der Hüfte ist die knochensparsamste Methode und schafft somit gute Ausgangsbedingungen für ggf. anstehende Wechseloperationen. Entsprechend ist dieses Prothesenmodell v. a. für den jungen Patienten (<60 Lebensjahre) geeignet. Voraussetzung ist eine gute tragfähige Knochenstruktur, v. a. im Bereich des Oberschenkelknochens, denn aufgrund des unterschiedlichen Elastizitätsmoduls von Prothesenkappe und Oberschenkelknochen könnte es zu Knochenbrüchen kommen. Nicht angewendet werden sollte dieses Prothesenmodell bei Voroperationen an dem betroffenen Hüftgelenk, bei Cortison-Medikation, bei Niereninsuffizienz, bei rheumatischer Erkrankung, bei vorliegender Hüftkopfmangeldurchblutung (Hüftkopfnekrose), bei Metallallergie und bei Frauen im gebärfähigen Alter. Die Hüftgelenkspfanne wird zementfrei implantiert, die Oberschenkelkappe wird zementiert.
Oberflächenersatzprothese, Röntgenbild (Bild links), Implantat (Bild rechts).
Die Kurzschaftprothese ist eine zementfrei zu implantierende Prothese, die sich im hüftgelenksnahen Anteil des Oberschenkelknochens verklemmt und fest wächst. Dieses hat den Vorteil, dass sich der Knochen in diesem Bereich weniger stark zurückbildet, da er über die kurze Prothese weiterhin stimuliert wird. Dieses ist als Vorteil gegenüber den konventionellen Geradschaftprothesen zu nennen, die weiter hüftgelenksfern im Oberschenkelknochen verklemmen und so eine Krafteinleitung im unteren Anteil des Oberschenkelknochens erfolgt. Eine hüftgelenksnahe Krafteinleitung in den Oberschenkelknochen ist wichtig, um den Knochen in seiner Vitalität zu erhalten, was bessere Bedingungen für ggf. anstehende Wechseloperationen bietet. Die Kurzschaftprothese ist eine zementfrei zu implantierende Prothese, entsprechend ist eine gute, vitale Knochenstruktur Grundvoraussetzung.
Kurzschaftprothese, Röntgenbild (Bild links), Implantat (Bild rechts)
Die konventionelle Geradschaftprothese ist das Prothesenmodell mit dem man die meisten Erfahrungen hat. Hier werden Standzeiten von 15-20 Jahren erzielt. Implantiert werden diese Modelle entweder zementiert oder zementfrei, dieses ist abhängig von der Knochenstruktur, dem Patientenalter und –gewicht und ggf. vorliegenden Begleiterkrankungen (u. a. rheumatische Erkrankung, Osteoporose).
Zementfreie Geradschaftprothese, Röntgenbild (Bild links), Implantat (Bild rechts)
Nach Lockerung der Primärprothese, i. d. R. nach 15-20 Jahren Standzeit, ist eine Wechseloperation des künstlichen Hüftgelenkersatzes erforderlich. Je nach ausgelockerter Prothesenkomponente wird die Prothese gesamt oder teilweise gewechselt. Bei der Wechseloperation werden spezielle Prothesen, sogenannte Revisionsprothesen, bevorzugt eingebaut. Diesen überbrücken den durch die Voroperation und im Rahmen des zunehmenden Lockerungsprozessen entstandenen Knochenverlust und lassen so eine biomechanische Rekonstruktion des Hüftgelenkes im Falle der Wechseloperation zu.
Zementierte Revisionsprothese mit komplettem Ersatz des hüftgelenksnahen Oberschenkelknochens durch die Prothese, Röntgenbild (Bild links), Implantat (Bild rechts)
zementfreie Pfannenwechseloperation mit knöchernem Aufbau des Beckens unterhalb der Pfannendachabstützschale, Hüfte links
Der stationäre Aufenthalt beträgt durchschnittlich 10 Tage. Der erste Verbandswechsel erfolgt am 2. Tag nach der Operation, mit sich anschließenden täglichen Verbandswechseln. Bewegungsübungen beginnen bereits am ersten Tag nach der Operation. Bei Implantation einer zementierten Prothese ist eine sofortige Vollbelastung erlaubt. Bei zementfreier Implantation ist i. d. R. eine Teilbelastung des operierten Beines mit 20-30 kg für einen Zeitraum von ca. 3 Wochen zu empfehlen. In diesem Zeitraum kann die primär im Knochen verklemmte Prothese sekundär mit dem angrenzenden Knochen fest verwachsen. Für die erste Zeit nach der Operation ist somit mit einer Mobilisation an Unterarmgehstützen zu rechnen. Für diesen Zeitraum ist eine Thromboseprophylaxe notwendig. Des Weiteren sollten Sie Ihr operiertes Hüftgelenk für einen Zeitraum von 6 Wochen postoperativ nicht weiter als 90° Beugen und nicht über die Mittellinie führen. An alltäglichen Bewegungen sollten Sie diesbezüglich tiefes Sitzen, sich Bücken, sich die Strümpfe selbstständig anziehen, sich die Schuhe zubinden und die Beine übereinanderschlagen vermeiden. Dieses ist wichtig, damit sich in der „Tiefe“ eine neue narbige Gelenkkapsel um Ihr operiertes Hüftgelenk bilden kann (dieses dauert ca. 6 Wochen), die im weiteren Verlauf ein Herausspringen des Hüftkopfes aus der Hüftpfanne verhindert, was ggf. eine erneute Operation zur Folge hätte. Entsprechende Verhaltensmaßregeln und ggf. Ausweichbewegungen werden Ihnen von dem Physiotherapeuten gezeigt und mit Ihm zusammen erlernt. Im Anschluß an den stationären Aufenthalt besteht die Möglichkeit einer ambulanten oder stationären Anschlußheilbehandlung. Die notwendigen organisatorischen Schritte hierzu werden durch uns, nach Rücksprache mit Ihnen und Ihren Vorlieben entsprechend, in die Wege geleitet.
Im Rahmen der aufwendigeren Hüftgelenkswechseloperationen wird das Nachbehandlungsschema individuell auf den jeweiligen Patienten und die erfolgte notwendige operative Hüftgelenksrekonstruktion abgestimmt. Hier kann eine Teilbelastung mit 20 kg für einen Zeitraum bis zu 6 Wochen nach der Operation erforderlich sein. Dieses ist notwendig, damit sich die im Rahmen der Wechseloperation häufig mit Eigen-/Fremdknochen aufgefüllten Defekte im Schaft- und Pfannenbereich knöchern umbauen und verfestigen können. Erst dann ist eine zunehmende Vollbelastung zu empfehlen. Der Knochenumbau wird durch regelmäßige Röntgenkontrollen beurteilt.