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Künstlicher Kniegelenkersatz
Liegt ein III-IVgradiger Knorpelschaden vor, so ist eine konservative Therapie sowie arthroskopische Operationsverfahren mit knorpelstimulierenden Methoden in der Regel dauerhaft nicht zielführend. Eine Schmerzreduktion ist somit zeitlich befristet.
Ist die degenerative Erkrankung des Kniegelenkes soweit fortgeschritten, dass ein Belastungs- und Ruheschmerz besteht, so ist der künstliche Kniegelenkersatz die Therapie der Wahl.
Die gängigen Knieprothesen (bicondyläre Oberflächenersatzprothesen) haben eine durchschnittliche Standzeit von 15-20 Jahren. Nach dieser Zeit sind sie i. d. R. aus ihrem Implantatelager 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 (Beinachsenkorrektur).
Das künstliche Kniegelenk besteht aus einer Oberschenkelkomponente und aus einer Unterschenkelkomponente, zwischen diesen beiden Komponenten liegt eine aus Polyethylen gefertigte Komponente (Inlay), die als Puffer fungiert. Knieprothesen werden in der Mehrzahl der Fälle zementiert implantiert. Als Vorteil bei dem zementiert implantierten künstlichen Gelenkersatz ist die sofortige Vollbelastbarkeit nach der Operation zu erwähnen. Die Kniescheibenrückfläche muß nicht zwingend ersetzt werden.
schematische Darstellung eines künstlichen Kniegelenkes, rechtes Knie
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 (Knie-)Gelenkersatzes hat sich wegen seiner besonderen Festigkeit, Dämpfungsfähigkeit und Abriebbeständigkeit u. a. Polyethylen durchgesetzt. Dieses fungiert für das künstliche Kniegelenk als Pufferscheibe zwischen Ober- und Unterschenkelkomponente.
Komponenten eines künstlichen Kniegelenkersatzes (bicondylärer Oberflächenersatz)
Um die schmerzfreie Mobilität des Patienten wiederherzustellen, seine Lebensqualität zu steigern, besteht die Möglichkeit eines künstlichen Kniegelenkersatzes. Welche Art künstlicher Kniegelenkersatz gewählt werden sollte, bestimmt das Ausmaß des vorliegenden Knorpelschadens. Es steht eine große Bandbreite an künstlichen Kniegelenkersätzen zur Verfügung, die eine patientenindividuelle „maßgeschneiderte” Therapie erlauben.
Ist der Knorpelüberzug des innere Gelenkabschnittes aufgebraucht, bei altersentsprechend erhaltenem äußeren Abschnitt und unauffälligem Kniescheibengleitlager, so ist hier zunächst der operative Einbau einer „Schlittenprothese” (unicondylärer künstlicher Kniegelenkersatz) das Verfahren der Wahl. Dieses hat den großen Vorteil, dass nur der aufgebrauchte Gelenkabschnitt ersetzt wird. Die anderen Strukturen des Kniegelenkes bleiben unversehrt. Dieses hat neben einer Schmerzreduktion den Vorteil einer beschleunigten Rehabilitation durch die Möglichkeit eines vergleichsweise weniger invasiven Operationsverfahrens zur Prothesenimplantation. Ebenfalls ist durch diese weichteil- und knochenschonende Operation die Ausgangsbedingung für Folgeeingriffe (Prothesenwechsel) deutlich günstiger. Ein Prothesenwechsel in der Regel problemlos möglich.
Zementiert implantierte Schlittenprothese (unicondylärer künstlicher Kniegelenkersatz) des inneren Kniegelenkabschnittes (rechtes Kniegelenk), Prothesenmodell (Bild rechts)
Künstlicher Gelenkersatz des Kniescheibengleitlagers
Bei III-IVgradigem Knorpelschaden des Kniescheibengleitlagers sowie der Kniescheibenrückfläche und altersentsprechend unauffälligen inneren und äußeren Gelenkabschnitten wird nur das Kniescheibengleitlager mit einer spezielle geformten und angepassten Prothese (patellofemoraler künstlicher Gelenkersatz) ersetzt. Dieses kann mit Ersatz der Kniescheibenrückfläche und ggf. mit Versatz des knöchernen Kniescheibenbandansatzes durchgeführt werden. Der innere und äußere Kniegelenkabschnitt sowie die Kreuzbänder bleiben unversehrt. Eine postoperative Schmerzreduktion, schnellere Rehabilitation, verbesserte Kniemechanik sowie deutlich verbesserte Ausgangsvoraussetzungen für Folgeeingriffe sind zu erwarten. Durch das weichteil- und knochenschonende Operationsverfahren ist eine Prothesenwechseloperation in der Regel unproblematisch.
künstlicher Gelenkersatz des Kniescheibengleitlagers, zusätzlicher Versatz des knöchernen Patellasehnenansatzes nach beininnenwärts (linkes Kniegelenk), Prothesenmodell (Bild rechts)
Bi-compartimenteller künstlicher Kniegelenkersatz
Ist zusätzlich zum inneren Kniegelenkabschnitt auch der Knorpelüberzug das Kniescheibengleitlagers und der Kniescheibenrückfläche soweit verändert, dass arthroskopisch assistierte knorpelregenerierende Maßnahmen keinen Erfolg versprechen, so besteht in diesen Fällen die Möglichkeit der Implantation eines „bi-compartmentellen” künstlichen Kniegelenkersatzes. Das bedeutet, dass wie bei der „Schlittenprothese” (unicondylärer künstlicher Kniegelenkersatz) der innere Gelenkabschnitt, aber zusätzlich das Kniescheibengleitlager ersetzt wird. Die Implantation kann mit oder ohne Ersatz der Kniescheibenrückfläche erfolgen. Der altersentsprechende äußere Gelenkabschnitt und vor allem die Kreuzbänder bleiben unversehrt. Dieses hat ebenfalls eine vergleichsweise beschleunigte Rehabilitation mit einer verbesserten Biomechanik des Kniegelenkes zur Folge. Des Weiteren handelt es sich um ein weichteil- und knochenschonendes Operationsverfahren, so dass für Folgeeingriffe verbesserte Ausgangsbedingungen zur Verfügung stehen. Ein Prothesenwechsel ist in der Regel problemlos möglich.
Zementiert implantierter künstlicher „bi-compartmenteller” Gelenkersatz des Kniescheibengleitlagers und des inneren Kniegelenkabschnittes (rechtes Kniegelenk), Prothesenmodell (Bild rechts)
Künstlicher Gelenkersatz (bicondylär)
Ist der Knorpelüberzug des Kniegelenkes in all seinen Gelenkabschnitten (innerer, äußerer Gelenkabschnitt und Kniescheibengleitlager) III-IVgradig verändert, so besteht die Indikation zur Implantation eines künstlichen Gelenkersatzes (bicondylärer Oberflächenersatz), der alle drei Abschnitte ersetzt. Dieses kann je nach Prothesentyp mit oder ohne Erhalt des hinteren Kreuzbandes erfolgen.
Zementiert implantierter ungekoppelter künstlicher Kniegelenkersatz (Primärprothese), Seitenbandführung und hinteres Kreuzband stabil (linkes Kniegelenk), Prothesenmodell (Bild rechts)
Sind nicht nur die zuvor genannten drei Gelenkabschnitte verändert, sondern ist auch die Kniestabilität durch insuffiziente Außen- und Innenbänder nicht mehr gewährleistet, so besteht die Notwendigkeit zum Einbau einer Knieprothese, die auch diese Funktionen mit übernimmt. Dieses ist weniger häufig bei der Erstoperation, sondern vielmehr bei Folgeeingriffen/Knie-Wechseloperationen aufgrund von Prothesenlockerungen der Fall. Mit vermehrter Anzahl an Wechseloperationen steigt der durch das künstliche Kniegelenk übernommene stabilisierende Faktor. Dieses ist bedingt durch den zunehmenden Weichteil- und Knochenverlust in Folge der vorausgegangenen Knie-Operationen. Entsprechend ist das Bestreben zunächst patientenindividuell „nur” die geschädigten Gelenkabschnitte (wie eingangs erwähnt mit unicondylärem, mit femoropatellarem und mit bi-compartmentellem Gelenkersatz) zu ersetzen. Hierdurch behält man sich bessere Ausgangsbedingungen für folgende Kniewechseloperationen vor, was gerade in jungen Patientenjahren von großer Bedeutung ist.
Zementiert implantierter teilgekoppelter künstlicher Kniegelenkersatz (1. Wechseloperation nach Lockerung der Primärprothese), Kreuzbandführung instabil, Seitenbandführung stabil (linkes Kniegelenk), Prothesenmodell (Bild rechts)
Vollgekoppelter künstlicher Kniegelenkersatz (2. Wechseloperation nach Lockerung der Revisionsprothese), Seitenband- und Kreuzbandführung instabil (linkes Kniegelenk), Prothesenmodell (Bild rechts)
Vollgekoppelter künstlicher Kniegelenkersatz mit komplettem künstlichen Ersatz des körperfernen Oberschenkelknochens (3. Wechseloperation nach Lockerung der 2. Revisionsprothese) (rechtes Kniegelenk), Prothesenmodell (Bild rechts)
Der künstliche Kniegelenkersatz, unabhängig seiner Konfiguration, wird zementiert implantiert. Das bedeutet, die Prothese wird mit einem „Knochenzement” (Polymethylmetacraylat) am Knochen „festgeklebt“. Dieser „Klebevorgang” dauert in der Regel 8 Minuten, während dieser Zeit härtet das primär verformbare Polymethylmetacrylat (exotherme Reaktion) aus. Anschließend ist die Prothese belastungsstabil, d.h. eine postoperative Teilbelastung des operierten Beines ist nicht erforderlich. Aufgrund von postoperativem Wundschmerz, wird der Patient aber zunächst an zwei Unterarmgehstützen mobilisiert, um sich so an das „neue” Gelenk zu gewöhnen und Vertrauen zu gewinnen. Der stationäre Aufenthalt ist i. d. R. 10 Tage (±2 Tage). Im weiteren postoperativen Verlauf wird das Kniegelenk auf einer Motorschiene passiv und durch den Physiotherapeuten/in aktiv durchbewegt. Eine postoperative Limitation des Bewegungsausmaßes erfolgt nicht. Das Ziel ist ein Bewegungsspiel mit voller Streckung und einer Beugefähigkeit von >90°. Die gängigen Knie-Prothesenmodelle erlauben im Mittel eine Beugefähigkeit von ca. 110°. Für den Zeitraum der Teilbelastung ist eine Thromboseprophylaxe erforderlich. Es erfolgen tägliche Visiten durch Ihren Operateur – zum Verbandswechsel und zur Klärung aufkommender Fragen. Das einliegende Fadenmaterial wird am 14. postoperativen Tag durch uns oder den Hausarzt entfernt. Es besteht die Möglichkeit nach dem stationären Aufenthalt an einer stationären oder ambulanten Rehabilitationsmaßnahme teilzunehmen. Die notwendigen organisatorischen Schritte hierzu werden durch uns, nach Rücksprache mit Ihnen und Ihren Vorlieben entsprechend, in die Wege geleitet.
Im Rahmen der aufwendigeren Kniewechseloperationen
wird das Nachbehandlungsschema individuell auf den jeweiligen Patienten
und die erfolgte notwendige operative Kniegelenksrekonstruktion abgestimmt
und weicht in der Regel von dem zuvor genannten unmittelbar postoperativem
Schema der Vollbelastung mit freiem Bewegungsspiel ab.