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Arthrose/Künstlicher Gelenkersatz
Inhalt
Die Arthrose (Arthrose Knie, Arthrose Hüfte, Arthrose Sprunggelenk) am Schultergelenk (Glenohumeralgelenk), hier ist das Gelenk zwischen dem Oberarmkopf und der Gelenkpfanne gemeint, ist eine Verschleißerkrankung (Degeneration), die in primäre und sekundäre Schultergelenksarthrosen unterteilt wird.
Bei der primären (idiopathischen) Arthrose sind die Ursachen der Gelenkdegeneration nicht abschließend geklärt. Im Gegensatz zu den unteren Extremitäten (Beine) kommt die Schultergelenksarthrose mit einer Häufigkeit von ca. 3% vergleichsweise deutlich seltener vor. Hier sind vorwiegend Frauen jenseits des 60. Lebensjahres betroffen.
Die sekundäre Arthrose entsteht durch oder nach Traumata mit Gelenkfrakturen (posttraumatisch), nach wiederkehrenden Schultergelenksluxationen (Instabilitätsarthrose) und nach Rotatorenmanschettenrissen. Auch kann eine Entzündung des Gelenkes, eine Rheumatische Grunderkrankung (Rheumatoide Arthritis) oder eine Kortisondauermedikation ursächlich für eine Schultergelenksarthrose sein.
Ebenfalls kann sich eine Arthrose im Bereich des Schultereckgelenkes entwickeln.
Schematische Darstellung einer Arthrose im Schultergelenk mit abgeriebenem Knorpel am Oberarmkopf und in der Gelenkpfanne (rote Pfeile) (Glenohumeralgelenk), Schulter rechts
Die Patienten berichten über zunehmende Schmerzen im Bereich des Schultergelenkes. Diese Schmerzen können am Anfang nur unter Belastung bzw. Bewegen des Armes auftreten, im weiteren Verlauf aber auch in Ruhe und vor allem nachts. Ein Liegen auf der degenerativ veränderten Schulter ist schmerzfrei nicht mehr möglich. Durch die zunehmende Schmerzhaftigkeit des Schultergelenkes schont der Patient „unbewußt” sein Gelenk, was im Weiteren eine Bewegungseinschränkung der Schulter zur Folge hat. Häufig sind die Schulterschmerzen durch eine folgende schmerzbedingte Fehlbelastung mit Nacken- und Halswirbelsäulenschmerzen vergesellschaftet.
Zunächst steht die klinische Untersuchung des Patienten durch den behandelnden Arzt im Vordergrund. Hier werden die aktive und passive Beweglichkeit des Schultergelenkes und der angrenzenden Gelenke, die Halswirbelsäule und die gelenkumgreifende Muskulatur untersucht. Bei dem Verdacht einer Entzündung oder einer rheumatischen Erkrankung ist eine Blutuntersuchung hilfreich.
Die Arthrose wird im Weiteren durch eine Röntgenuntersuchung der Schulter in ihrem Ausmaß dargestellt. Hier wird der Oberarmkopfstand in Relation zur Gelenkpfanne (Hoch-/Tiefstand) und die degenerativen knöchernen Veränderungen beurteilt. Bei dem Verdacht auf knöcherne Verletzungen, Durchblutungsstörungen oder angeborenen Fehlbildungen der Gelenkpfanne, des Oberarmkopfes oder bei Sehnenverletzungen sind unter Umständen die Kernspintomographie (MRT) oder die Computertomographie (CT) als weiterführende Bildgebung hilfreich.
Röntgenbild einer fortgeschrittenen Arthrose im Schultergelenk (Glenohumeralgelenk), Schulter rechts
Zunächst einmal sollte versucht werden, durch konservative Therapiemaßnahmen mit krankengymnastischer Übungstherapie, physikalischen Maßnahmen (Eisanwendungen, Massage, Ultraschall), entsprechender schmerzstillender und entzündungshemmender Medikation und ggf. Infiltrationen in das Gelenk selbst eine Schmerzreduktion zu erreichen. Auch kann durch diese Maßnahmen eine bestehende Bewegungseinschränkung im veränderten Schultergelenk therapiert und ggf. gemindert werden.
Ist diese konservative Therapie nicht zielführend, so besteht je nach Patientenanspruch und zugrundeliegender Pathologie die Möglichkeit der arthroskopischen und/oder der offenen Gelenkoperation mit einem künstlichen Gelenkersatz.
Ist die degenerative Erkrankung des Schultergelenkes soweit fortgeschritten, dass konservative Therapiemaßnahmen und/oder eine arthroskopische Operation keine Schmerzreduktion mehr bringen und besteht ein Belastungs- und Ruheschmerz, so ist der künstliche Schultergelenkersatz die Therapie der Wahl.
Die Standzeit der Prothese ist u. a. abhängig vom Prothesendesign (Oberflächenersatz, Total-/Traumaprothese, Inverse-Prothese) und 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. Die Standzeit variiert zwischen 7-20 Jahren. Nach dieser Zeit sind ist die Prothese i. d. R. aus ihrem Implantatlager herausgelockert und eine Wechseloperation ist notwendig.
Es gibt unterschiedliche Modelle für den künstlichen Schultergelenkersatz. Das jeweilig zu verwendende Modell richtet sich zum einen nach dem Ausmaß der Gelenk- inklusive Muskel- und Sehnenzerstörung, und zum anderen nach dem Patientenanspruch/-aktivität. Hier sind Modelle mit einem (1) reinen Oberflächenersatz des Oberarmkopfes, Modelle mit einem (2) kompletten Ersatz des Oberarmkopfes und Stielverankerung im Oberarmknochen (Total-/Traumaprothese) (mit und ohne Ersatz der Schultergelenkspfanne) und Modelle, die (3) speziell bei Rissen der Rotatorenmanschette (Invers-Prothese) eingesetzt werden, um hier eine verbesserte Funktion der geschädigten Schulter zu erreichen.
Aufgrund der physikalischen Eigenschaften werden vorwiegend Metallimplantate als Kraftträger verwendet. Wegen der Festigkeit und Biokompatibilität werden vor allen Dingen folgende 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. Die zementfreie Implantation von Schulterprothesen ist allerdings die Ausnahme.
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.
Wird die Schultergelenkspfanne ebenfalls künstlich ersetzt, so fungiert aufgrund seiner besonderen Festigkeit, Dämpfungsfähigkeit und Abriebbeständigkeit Polyethylen als Gleitpartner. Eine Verschleißproblematik des Polyethylen mit vermehrtem Abrieb, wie es bei dem künstlichen Knie- und Hüftgelenkersatz der Fall ist, spielt bei dem künstlichen Schultergelenksersatz nur eine untergeordnete Rolle.
Der Eingriff wird in Vollnarkose vorgenommen. Dabei wird der vordere Zugang zum Schultergelenk gewählt. Nachdem der Oberarmkopf teilweise entfernt wurde, kann der Oberarmschaft für die Aufnahme der Prothese vorbereitet werden. Die Gelenkpfanne wird ersetzt, indem der restliche Knorpel weggefräst wird und Verankerungslöcher für die Metallschale in das Schulterblatt gebohrt werden. Schließlich werden die Komponenten eingesetzt und ein künstlicher Oberarmkopf auf den Schaft aufgesetzt. Nach Readaptation der Muskulatur wird die Haut wieder verschlossen und der Arm in einer speziellen Schlinge gelagert.
Ist nur der Knorpel des Oberarmkopfes degenerativ verändert, die Gelenkpfanne noch weitestgehend unversehrt, so besteht die Möglichkeit den Oberarmkopf mit einer Oberflächenersatzprothese zu ersetzen. Ist die Rotatorenmanschette in ihrer Funktion mit beeinträchtigt, so ist durch die Oberflächenersatzprothese zwar eine Schmerzfreiheit, jedoch keine verbesserte Funktion zu erzielen.
Röntgenbild und Prothesenmodell einer Oberflächenersatzprothese am Schultergelenk, Schulter links
Ist der Oberarmkopf in seiner Kontur und/oder der Knorpelüberzug der Gelenkpfanne stärker geschädigt, so ist dieses eine Indikation für die Implantation einer Total-/Traumaprothese. Hier wird der Oberarmkopf komplett künstlich ersetzt und mit einem Stiel entweder zementfrei oder zementiert im Oberarmknochen verankert. Ist auch die Gelenkpfanne zerstört, so wird diese ebenfalls durch eine zementiert oder zementfrei zu verankernde künstliche Gelenkpfannenkomponente ersetzt. Dieses Prothesenmodell wird häufiger bei oder nach Oberarmknochenbrüchen verwendet.
Röntgenbild und Prothesenmodell einer Totalendoprothese am Schultergelenk ohne künstlichem Ersatz der Gelenkpfanne, Schulter rechts
Die Invers-Prothese ist indiziert, wenn sowohl ein Verschleiß im Schultergelenk vorliegt und gleichzeitig die Schultermuskulatur (sog. Rotatorenmanschette) in größerem Umfang gerissen ist.
Diese künstlichen Schultergelenke werden als „invers” bezeichnet, weil sie im Vergleich zu einem normalen künstlichen Schultergelenk – umgekehrt konstruiert sind. Das bedeutet, bei normalen Schulterprothesen sitzt die Kugel des künstlichen Gelenkes auf dem künstlichen Oberarmschaft und die künstliche Schulterpfanne wird dort eingebaut, wo die knöcherne Schulterpfanne liegt, welche abgerieben ist. Die inverse Prothese ist genau umgekehrt konstruiert. Bei ihr sitzt die Kugel auf der Schulterpfanne und die künstliche Schulterpfanne auf dem Oberarmschaft.
Der Grund, warum diese Prothesen derart konstruiert werden, liegt darin, dass man aus biomechanischer Sicht das Drehzentrum der Schulter nach unten und innen verlagert. Das hat den entscheidenden Vorteil, dass man nur auf einen Muskel zur Funktion der Prothese angewiesen ist, und zwar auf den Deltamuskel. Bei der normalen Schulterprothese braucht man die Muskeln der Rotatorenmanschette, damit das künstliche Schultergelenk ordentlich funktioniert. Bei der Deltaprothese nicht.
Röntgenbild und Prothesenmodell einer inversen Totalendoprothese am Schultergelenk, Schulter rechts
Der stationäre Krankenhausaufenthalt beträgt durchschnittlich 10 Tage. Der erste Verbandswechsel erfolgt am 2. Tag nach der Operation, mit sich anschließenden täglichen Verbandswechseln. Nach künstlichen Schultergelenksersatzoperationen ist je nach Prothesenmodell und ggf. notwendiger Muskel-Sehnenverlagerungen oder Naht der Rotatorenmanschette eine Ruhigstellung der operierten Schulter auf speziellen Lagerungsschienen (Briefträgerkissen, Thoraxabduktionsschiene) erforderlich, um ein suffizientes Anheilen/Anwachsen der Muskeln und Sehnen an den Knochen zu erreichen. Bewegungsübungen (Pendelbewegungen) beginnen bereits am ersten Tag nach der Operation. Um ein gutes Operationsergebnis zu erreichen, muss die Nachbehandlung nach einem festgelegten Schema erfolgen. Die Nachbehandlung hängt vom Typ der eingebauten Prothese ab und welche Sehnen dabei wieder angenäht wurden. In den ersten Wochen muss meistens eine Einschränkung der Außendrehung und der Abspreizbewegung des Oberarmes eingehalten werden, um die angenähten Sehnen nicht wieder abzureißen. Eine krankengymnastische Behandlung ist für etwa 3-6 Monate erforderlich.
Möglichkeit der postoperativen Ruhigstellung eines operierten Schultergelenkes in einem Gilchrist-Verband, Schulter rechts
Möglichkeit der postoperativen Ruhigstellung eines operierten Schultergelenkes auf einem Thoraxabduktionskissen, Schulter rechts
Bei 80-90% der Patienten führt die Schulterprothese wieder zu einer schmerzfreien Funktion des Schultergelenkes. Das Bewegungsausmaß, das erreicht werden kann, hängt vom Zustand des Gelenkes vor der Operation und Ihrer Mitarbeit ab. Operationsbedingte Risiken wie Bruch des Oberarmknochens beim Einschlagen der Prothese, Verrenkungen des künstlichen Gelenkes, Infektion, Nerven- und Gefäßverletzungen sind selten. Wie bei allen künstlichen Gelenken kann es auch bei der Schulterprothese zu Lockerungen kommen, die einen Wechsel der Prothese erforderlich machen. Nach den derzeitigen Erfahrungen kann mit einer durchschnittlichen Haltbarkeit von 10 Jahren gerechnet werden, wobei vor allem die künstliche Gelenkpfanne von Lockerungen betroffen ist.