Endoprothetik: Ein Leitfaden für den Praktiker [3. Aufl.] 9783110286991, 9783110282610

Table of contents :
Autorenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Allgemeiner Teil
1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen
1.1 Klassifikation und Beschreibung
1.2 Prävalenz, Inzidenz und Mortalität
1.3 Risikofaktoren und Prävention
1.4 Verlauf, Prognose und Folgen
1.5 Medizinische Therapie und Versorgungssituation
2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik
2.1 Kalkulation
2.2 Die Ermittlung einer DRG
2.3 Wie ist das Definitionshandbuch zu lesen?
2.4 Nebendiagnosen bei der DRG-Ermittlung
2.5 Entwicklung der DRGs in der Endoprothetik
2.6 Die DRG-Abrechnung
2.6.1 DRG-Fallpauschalen
2.6.2 Zusatzentgelte
2.7 Die Kostenverteilung im G-DRG-Report-Browser
2.8 Fazit
3 Materialien und Implantate
3.1 Historisches
3.2 Lasttragende Materialien für die Endoprothetik
3.3 Tribologisch beanspruchbare Materialien, Partikelexpression, Beschichtungen
3.4 Materialien zur Verbesserung des Anwachsverhaltens
3.5 Knochenzemente und Zementiertechniken
3.6 Verwendung der Materialien, wann und wo?
3.7 Belastungen des Hüftgelenks in vivo, Rotationsstabilität
3.8 Individualprothesen, Robotereinsatz und Navigation
3.9 Zusammenfassung und Ausblick
4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen
4.1 Einleitung
4.2 Periprothetische Partikelerkrankung und Infektion
4.3 Histopathologische Diagnostik
4.3.1 Periprothetische Membran und Neogelenkkapsel als Basis für die histopathologische Diagnostik
4.3.2 Konsensus-Klassifikation des Endoprothesen-Versagens
4.3.3 Histologische Charakterisierung des Abriebmaterials
4.3.4 Fibrinoide Nekrosen
4.3.5 Hypersensitivitätsreaktionen
4.4 Periprothetische Membran vom infektiösen Typ (Typ II)
4.5 Periprothetische Membran vom abriebinduzierten und infektiösen Typ (Mischtyp, Typ III)
4.6 Periprothetische Membran vom indifferenten Typ (nicht abriebinduziert, nicht infektiös, Typ IV)
4.7 Reproduzierbarkeit der Typisierung
4.7.1 Prothesenstandzeit und periprothetische Membrantypen
4.7.2 Mikrobiologischer Befund und periprothetische Membrantypen
4.8 Periprothetische Membran vom Indifferenztyp (Typ IV)
4.9 Arthrofibrose
4.9.1 Typisierung und Graduierung der Arthrofibrose
4.9.2 Histopathologische prädiktive Arthrofibrose-Diagnostik?
4.10 Ossäre Pathologien
4.11 Relevanz der histopathologischen Konsensus-Klassifikation für Orthopäden und Unfallchirurgen
4.12 Zusammenfassung und Ratschläge für die Zusammenarbeit von Pathologen, Orthopäden/Unfallchirurgen
Spezieller Teil
5 Schulterendoprothetik
5.1 Einleitung
5.2 Geschichte und Entwicklung der Schulterendoprothetik
5.3 Anatomie
5.4 Biomechanik und Prothesendesign
5.4.1 Humeruskopfprothese
5.4.2 Glenoidersatz
5.4.3 Oberflächenersatz
5.4.4 Inverse Schulterprothese
5.4.5 Ausblick
5.5 Indikationen und Kontraindikationen
5.5.1 Primare Omarthrose
5.5.2 Humeruskopfnekrose
5.5.3 Rheumatoide Arthritis
5.5.4 Instabilitätsarthrose
5.5.5 Posttraumatische Omarthrose
5.5.6 Defektarthropathie
5.5.7 Kontraindikationen
5.6 Operationstechnik
5.6.1 Operationsplanung
5.6.2 Schultertotalendoprothese
5.7 Ergebnisse
5.8 Komplikationen
5.9 Postoperative Rehabilitation
5.10 Ökonomische Aspekte
5.10.1 Diagnosis Related Groups in der Schulterendoprothetik
5.10.2 Implantatkosten
6 Die primare Endoprothetik des Hüftgelenkes
6.1 Einleitung
6.2 Anatomie des Hüftgelenkes
6.3 Implantatwerkstoffe
6.4 Zementierte versus zementfreie Implantation
6.5 Zementierte Implantate
6.5.1 Polyethylenpfanne
6.5.2 Der zementierte Schaft
6.6 Zementfreie Implantate
6.6.1 Schraub- und Press-fit-Pfannen
6.6.2 Die bipolare Prothese (Duokopfprothese)
6.6.3 Die epiphysäre Verankerung (Oberflächenersatz)
6.6.4 Die metaphysäre Schaftverankerung
6.7 Operative Zugangswege
6.8 Prophylaxe heterotoper Ossifikationen
6.9 Thromboseprophylaxe
6.10 Autologe Transfusionen
6.11 DRG-Codierung der Hüftgelenksendoprothetik (Version 2012)
6.12 Rehabilitation nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese
7 Endoprothetik des Kniegelenkes
7.1 Einleitung
7.2 Anatomische und biomechanische Grundlagen
7.3 Gonarthrose
7.3.1 Epidemiologie
7.3.2 Ätiologie und Klassifikation
7.3.3 Klinik
7.3.4 Bildgebende Diagnostik
7.4 Indikationen und Kontraindikationen
7.5 Operationsziele
7.6 Risiko- und Erfolgsfaktoren
7.7 Präoperative Maßnahmen
7.7.1 Operationsplanung
7.7.2 Patientenaufklärung
7.7.3 Anästhesieverfahren
7.8 Perioperative Maßnahmen
7.9 Postoperative Maßnahmen
7.9.1 Allgemeine postoperative Maßnahmen
7.9.2 Postoperative Schmerztherapie
7.9.3 Medikamentöse Thromboseprophylaxe
7.10 Prothesendesign
7.10.1 Unikondylärer Gelenkersatz (Schlittenprothese)
7.10.2 Ungekoppelter bikondylärer Oberflächenersatz
7.10.3 Teilgekoppelte Prothesen
7.10.4 Achsgeführte Prothesen
7.10.5 Modulare Revisionsimplantate / Tumorprothesen
7.10.6 Patellofemorale Prothesen
7.11 Operationstechnik
7.11.1 Alternative operative Vorgehensweisen
7.12 Komplikationen
7.12.1 Allgemeine Komplikationen
7.12.2 Spezielle Komplikationen
7.13 Rehabilitation
7.14 Ökonomische Aspekte
7.14.1 Diagnosis Related Groups in der Knieendoprothetik
7.14.2 Implantatkosten
7.15 Ausblick
8 Sprunggelenksendoprothetik
8.1 Einleitung
8.2 Historie
8.3 Implantate
8.4 Indikation/Kontraindikation
8.4.1 Patientenselektion
8.4.2 Knöcherne Situation
8.4.3 Ligamentäre Situation
8.4.4 Allgemeine Kontraindikationen
8.5 Alternative Operationen am oberen Sprunggelenk
8.5.1 Alternativoperationen vor Sprunggelenksendoprothesenimplantation
8.5.2 Alternativen zur Totalendoprothese
8.6 OP-Technik
8.7 Zusatzeingriffe
8.7.1 Tibiotalare Fehlstellungen (Varus / Valgus)
8.7.2 Subtalare Fehlstellungen (Varus / Valgus)
8.7.3 Spitzfußdeformität
8.7.4 Arthrosen der Nachbargelenke
8.8 Radiologische Diagnostik
8.9 Komplikationen
8.9.1 Impingement
8.9.2 Fehldimensionierung der Prothesenteile
8.9.3 Frakturen
8.9.4 Aseptische Lockerung
8.9.5 Infektionen
8.9.6 Behandlung von prothesenassoziierten Infektionen des oberen Sprunggelenks
8.9.7 Postoperative Bewegungseinschränkungen
8.10 Nachbehandlung
8.10.1 In der Klinik
8.10.2 Ambulant
8.10.3 Rehabilitationsmaßnahmen
8.11 DRG
9 Tumorendoprothetik
9.1 Indikationen
9.2 Präoperative Planung
9.3 Aktuelle Tumorendoprothesensysteme
9.3.1 Weichteilrekonstruktion
9.4 Postoperatives Management
9.5 Funktion
9.6 Sonderprothesen
9.6.1 Wachstumsprothesen
9.6.2 Stumpfaufbauplastik
9.7 Komplikationen
10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik
10.1 Allgemeines
10.2 Patientenselektion
10.3 Der posterolaterale Zugang
10.4 Der anterolaterale Zugang
10.5 Der anteriore Zugang
10.6 Auswirkung der Zugänge auf die Implantatwahl
10.7 Marketing oder Benefit?
10.8 Zusammenfassung
11 Navigation in der Endoprothetik
11.1 Einführung
11.2 Navigationstechnologie
11.3 Navigation in der Knieendoprothetik
11.3.1 Grundlagen
11.3.2 Operativer Ablauf
11.3.3 Besondere Aspekte
11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik
11.4.1 Grundlagen
11.4.2 Operativer Ablauf
11.4.3 Besondere Aspekte
11.5 Ausblick
12 Die periprothetische Infektion
12.1 Einleitung oder: Worum geht es?
12.2 Pathogenese der periprothetischen Infektion oder: Wie kommt es dazu?
12.3 Was macht ein Bakterium zum Erreger einer Infektionskrankheit? – Die Tricks der Bakterien
12.3.1 Adhäsine
12.3.2 Toxine
12.3.3 Invasine
12.3.4 Was bedeuten die Tricks der Bakterien bei der periprothetischen Infektion?
12.4 Klinische Symptome und Diagnostik der periprothetischen Infektion
12.4.1 Klinik
12.4.2 Laborparameter
12.4.3 Zytologie
12.4.4 Mikrobiologie
12.4.5 Bildgebende Diagnostik
12.5 Therapie der periprothetischen Infektion: Revision und Antibiotika
12.5.1 Antibiotika allein: Besserung der Symptome – Suppression, keine Heilung
12.5.2 Antibiotika, Revision und Prothesenerhalt: Die Ausnahme
12.5.3 Antibiotika, Revision und Explantation der Prothese
12.6 Zusammenfassung
13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management
13.1 Einleitung und allgemeine Komplikationen
13.1.1 Thrombose
13.1.2 Embolie
13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen
13.2.1 Aseptische Endoprothesenlockerung
13.2.2 Diagnostik und Therapie der aseptischen Endoprothesenlockerung
13.3 Materialverschleiß
13.4 Luxation
13.5 Periprothetische Infektion
13.6 Allergie
13.7 Periprothetische Frakturen
13.8 Spezielle Komplikationen nach Region
13.8.1 Schulter
13.8.2 Knie
13.8.3 Hüfte
13.9 Zusammenfassung
14 Rehabilitation nach Endoprothetik
14.1 Rehaaufbau – Rehakonzept – Kostenträger – Rehagrundlagen
14.1.1 Grundlagen des Rehabilitationszuganges
14.2 Rehabilitationsteam
14.3 Rehabilitationsspezifische Diagnostik
14.3.1 Allgemeine und spezielle Anamnese
14.3.2 Bildgebende Verfahren
14.4 Spezielle Rehamaßnahmen
14.4.1 Hüfte
14.4.2 Knie
14.4.3 Sprunggelenk
14.5 Behandlungsstrategien
14.5.1 Medikamentöse Therapie
14.6 Qualitätssicherung
14.7 Nachsorge
14.8 Datenlage
Anhang
Informationen zu den einzelnen Gelenkprothesen
Register

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Endoprothetik Manfred G. Krukemeyer und Gunnar Möllenhoff (Hrsg.)

Endoprothetik Ein Leitfaden für den Praktiker herausgegeben von

Manfred G. Krukemeyer Gunnar Möllenhoff 3., aktualisierte und erweiterte Auflage

DE GRUYTER

Herausgeber Dr. med. Manfred Georg Krukemeyer Paracelsus-Kliniken Sedanstraße 109 49076 Osnabrück

Prof. Dr. med. Gunnar Möllenhoff Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie Zentrum für Endoprothetik Raphaelsklinik Münster GmbH Loerstraße 23 48143 Münster

Das Werk enthält 178 Abbildungen und 52 Tabellen.

ISBN 978-3-11-028261-0 e-ISBN 978-3-11-028699-1 Library of Congress Cataloging-in-Publication Data A CIP catalog record for this book has been applied for at the Library of Congress. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. ” 2013 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston Der Verlag hat für die Wiedergabe aller in diesem Buch enthaltenen Informationen (Programme, Verfahren, Mengen, Dosierungen, Applikationen etc.) mit Autoren bzw. Herausgebern große Mühe darauf verwandt, diese Angaben genau entsprechend dem Wissensstand bei Fertigstellung des Werkes abzudru-

cken. Trotz sorgfältiger Manuskriptherstellung und Korrektur des Satzes können Fehler nicht ganz ausgeschlossen werden. Autoren bzw. Herausgeber und Verlag übernehmen infolgedessen keine Verantwortung und keine daraus folgende oder sonstige Haftung, die auf irgendeine Art aus der Benutzung der in dem Werk enthaltenen Informationen oder Teilen davon entsteht. Die Wiedergabe der Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen und dergleichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass solche Namen ohne weiteres von jedermann benutzt werden dürfen. Vielmehr handelt es sich häufig um gesetzlich geschützte, eingetragene Warenzeichen, auch wenn sie nicht eigens als solche gekennzeichnet sind. Satz: Meta Systems GmbH, Wustermark Druck: Hubert & Co., Göttingen  Gedruckt auf säurefreiem Papier 앪 Printed in Germany www.degruyter.com

Vorwort zur 3. Auflage

Wir freuen uns, dem interessierten Leser die nunmehr 3. Auflage des Buches Endoprothetik vorlegen zu können. Nach dem großen Erfolg der 1. Auflage musste schnell eine 2., unveränderte Auflage nachgelegt werden. Die nun vorliegende 3. Auflage wurde komplett überarbeitet und erweitert. Die Medizin und somit auch die Endoprothetik verzeichnen eine rasante Entwicklung. Durch die Überalterung der Gesellschaft entsteht ein zunehmender Markt in der Endoprothetik. Dem sich schnell entwickelnden und gewaltig wachsenden Bedarf an Endoprothesen und an Chirurgen, die Endoprothesen implantieren können, müssen sich auch die Ausbildung und die Informationen über neueste Erkenntnisse zeitnah anschließen. Nur wenige Jahre nach der 1. Auflage ist es für uns eine große Anerkennung, eine 3. Auflage vorlegen zu können. Durch die unzähligen Zuschriften von ärztlichen Kollegen wurden in der 3. Auflage viele neue Aspekte mit eingearbeitet und Korrekturen, wo nötig, durchgeführt. Fünf wichtige neue Kapitel haben wir aufgenommen. Im allgemeinen Teil sind dies die Epidemiologie von degenerativen Erkrankungen und die Abrechnung von Endoprothesen nach dem DRG-Sys-

tem. Im speziellen Teil wurden die Kapitel Tumorendoprothetik, minimalinvasive Techniken sowie Navigation eingefügt. In den meisten internationalen medizinischen Zeitschriften und Journalen sind hervorragende Studien erschienen, die das enorme Potential der Endoprothetik belegen. Auch hier haben wir uns darauf konzentriert, dem Leser das Wichtigste vorzustellen, was ihm ermöglicht, sich schnell und prägnant zu informieren. Die ärztlichen Kolleginnen und Kollegen, die sich mit dem hochinteressanten Thema Endoprothetik befassen, werden feststellen, welch mannigfaltiges Therapiefeld sich ihnen eröffnet. Das Buch soll auch hier klare Wege aufzeigen, einen Leitfaden geben und nicht zuletzt auch ein Nachschlagewerk sein, um unser aller Ziel zu erreichen: die beste Diagnostik und Therapie für den kranken Menschen. Allen Leserinnen und Lesern wünschen wir eine erfolgreiche Lektüre. Wir danken dem de Gruyter-Verlag und unserer langjährigen Lektorin Frau Dr. A. Kronenberg für die meisterhafte Bewältigung aller anstehenden Probleme und die erfolgreiche Verwirklichung dieses Projekts. Münster, im Herbst 2012

Manfred G. Krukemeyer Gunnar Möllenhoff

Autorenverzeichnis

Herausgeber Dr. med. Manfred Georg Krukemeyer Paracelsus-Kliniken Sedanstraße 109 49076 Osnabrück Prof. Dr. med. Gunnar Möllenhoff Chefarzt der Abteilung Unfall- und orthopädische Chirurgie Raphaelsklinik Münster GmbH Loerstraße 23 48143 Münster

Autoren Prof. Dr. med. habil. Peter Aldinger Orthopädische Klinik Paulinenhilfe Diakonie Klinikum Stuttgart Rosenbergstraße 38 70176 Stuttgart Dr. med. Martin Ellenrieder Orthopädische Klinik und Poliklinik Universitätsklinikum Rostock Doberaner Straße 142 18055 Rostock Dr. med. Lars Frommelt Klinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene Endo-Klinik Hamburg GmbH Holstenstraße 2 22767 Hamburg Prof. Dr. med. Georg Gosheger Tumororthopädie und Revisionsendoprothetik Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie Universitätsklinikum Münster Albert-Schweitzer-Campus 1 48149 Münster

Prof. Dr. med. Dipl. oec. Bernhard Greitemann Rehaklinikum Bad Rothenfelde Klinik Münsterland Auf der Stöwwe 11 49214 Bad Rothenfelde Prof. Dr. med. Jendrik Hardes Tumororthopädie und Revisionsendoprothetik Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie Universitätsklinikum Münster Albert-Schweitzer-Campus 1 48149 Münster Dr. med. Joachim Herre Orthopädische Klinik Paulinenhilfe Diakonie Klinikum Stuttgart Rosenbergstraße 38 70176 Stuttgart Dr. med. Steffen Höll Tumororthopädie und Revisionsendoprothetik Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie Universitätsklinikum Münster Albert-Schweitzer-Campus 1 48149 Münster Priv.-Doz. Dr. med. Robert Hube Orthopädische Chirurgie München Steinerstraße 6 81369 München Priv.-Doz. Dr. med. habil. Michael John Zentrum für Unfallchirurgie und Orthopädie Klinik für Orthopädie Klinikum Magdeburg gemeinnützige GmbH Birkenallee 34 39130 Magdeburg

VIII

Autorenverzeichnis

Prof. Dr. Hartmuth Kiefer Klinik für Unfall- und Orthopädische Chirurgie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie Gelenkzentrum Lukas-Krankenhaus Bünde Akademisches Lehrkrankenhaus der MH Hannover Hindenburgstraße 56 32257 Bünde Prof. Dr. med. Olaf Kilian Zentralklinik Bad Berka GmbH Robert-Koch-Allee 9 99437 Bad Berka Prof. Dr. Veit Krenn Zentrum für Histologie, Zytologie und Molekulare Diagnostik Trier Max-Planck-Str. 18⫺20 54296 Trier Dr. med. Sebastian Lieske Zentrum für Unfallchirurgie und Orthopädie Klinik für Orthopädie Klinikum Magdeburg gemeinnützige GmbH Birkenallee 34 39130 Magdeburg Priv.-Doz. Dr. med. Björn Marquardt Orthopädische Praxis/Praxisklinik Von-Vincke-Straße 14 48143 Münster Dr. med. Christian Merle Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie Universitätsklinik Heidelberg Schlierbacher Landstraße 200a 69118 Heidelberg Prof. Dr. med. Wolfram Mittelmeier Direktor der Orthopädischen Klinik und Poliklinik Universitätsklinikum Rostock Doberaner Straße 142 18055 Rostock

Prof. em. Dr. med. Hans-Wolfram Neumann Universitätsklinikum A.ö.R. Orthopädische Universitätsklinik Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Leipziger Straße 44 39112 Magdeburg Dr. med. Markus Nottrott Tumororthopädie und Revisionsendoprothetik Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie Universitätsklinikum Münster Albert-Schweitzer-Campus 1 48149 Münster Prof. Dr. med. habil. Dr.-Ing. Wolfgang Plitz Hofbrunnstraße 4 81479 München Dipl.Kfm (FH) Marc-Andre´ Pogonke Paracelsus-Kliniken Sedanstraße 109 49076 Osnabrück Dr. med. Katja Schenk Universitätsklinikum Magdeburg A.ö.R. Orthopädische Universitätsklinik Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Leipziger Straße 44 39112 Magdeburg Dr. med. Iris Schleicher Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH, Standort Gießen Rudolf-Buchheim-Straße 7 35385 Gießen Univ.-Prof. Prof. h.c. Dr. med. Dr. med. vet. Dr. h.c. Reinhard Schnettler Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH, Standort Gießen Rudolf-Buchheim-Straße 7 35385 Gießen

Autorenverzeichnis

Dr. med. Dominik Schorn Abt. für Unfall- und orthopädische Chirurgie Raphaelsklinik GmbH Loerstraße 23 48143 Münster Christina Skripitz Institut für medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene Universität Rostock Schillingallee 70 18057 Rostock Priv.-Doz. Dr. med. Ralf Skripitz Orthopädische Klinik und Poliklinik Universitätsklinikum Rostock Doberaner Straße 142 18055 Rostock Prof. Dr. med. Jörn Steinbeck Orthopädische Praxis/Praxisklinik Von-Vincke-Straße 14 48143 Münster

IX

Priv.-Doz. Dr. med. Arne Streitbürger Tumororthopädie und Revisionsendoprothetik Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie Universitätsklinikum Münster Albert-Schweitzer-Campus 1 48149 Münster Prof. Dr. med. Siegfried Weyerer Zentralinstitut für Seelische Gesundheit J5 68159 Mannheim Dr. med. Kai-Axel Witt Orthopädische Praxis/Praxisklinik Von-Vincke-Straße 14 48143 Münster

Inhalt

Autorenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . Abkürzungsverzeichnis . . . . . . . . . . . .

VII XV

3.4 3.5

Allgemeiner Teil 1

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

2

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.7 2.8

3.6

Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen S. Weyerer Klassifikation und Beschreibung . . Prävalenz, Inzidenz und Mortalität Risikofaktoren und Prävention . . . Verlauf, Prognose und Folgen . . . Medizinische Therapie und Versorgungssituation . . . . . . . . . . . .

3.7 3.8 . . . .

. 3 . 5 . 8 . 11

4

Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen V. Krenn

4.1 4.2

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . Periprothetische Partikelerkrankung und Infektion . . . . . . . . . . . . . Histopathologische Diagnostik . . . . Periprothetische Membran und Neogelenkkapsel als Basis für die histopathologische Diagnostik . . . . Konsensus-Klassifikation des Endoprothesen-Versagens . . . . . . . . . . Histologische Charakterisierung des Abriebmaterials . . . . . . . . . . . . Fibrinoide Nekrosen . . . . . . . . . Hypersensitivitätsreaktionen . . . . . Periprothetische Membran vom infektiösen Typ (Typ II) . . . . . . . . Periprothetische Membran vom abriebinduzierten und infektiösen Typ (Mischtyp, Typ III) . . . . . . . . . . Periprothetische Membran vom indifferenten Typ (nicht abriebinduziert, nicht infektiös, Typ IV) . . Reproduzierbarkeit der Typisierung . Prothesenstandzeit und periprothetische Membrantypen . . . . . . . . . . Mikrobiologischer Befund und periprothetische Membrantypen . . . Periprothetische Membran vom Indifferenztyp (Typ IV) . . . . . . . .

. . 13

DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik M.-A. Pogonke Kalkulation . . . . . . . . . . . . . Die Ermittlung einer DRG . . . . Wie ist das Definitionshandbuch zu lesen? . . . . . . . . . . . . . . . . . Nebendiagnosen bei der DRGErmittlung . . . . . . . . . . . . . . Entwicklung der DRGs in der Endoprothetik . . . . . . . . . . . . Die DRG-Abrechnung . . . . . . . DRG-Fallpauschalen . . . . . . . . Zusatzentgelte . . . . . . . . . . . . Die Kostenverteilung im G-DRGReport-Browser . . . . . . . . . . . Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.9

. . 19 . . 19 . . 20 . . 23 . . . .

. . . .

25 27 27 28

. . 29 . . 31

4.3 4.3.1

4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.4 4.5

4.6 3 3.1 3.2 3.3

Materialien und Implantate W. Plitz Historisches . . . . . . . . . . . . . . . 33 Lasttragende Materialien für die Endoprothetik . . . . . . . . . . . . . . 34 Tribologisch beanspruchbare Materialien, Partikelexpression, Beschichtungen . . . . . . . . . . . . . 35

Materialien zur Verbesserung des Anwachsverhaltens . . . . . . . . . . . Knochenzemente und Zementiertechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . Verwendung der Materialien, wann und wo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Belastungen des Hüftgelenks in vivo, Rotationsstabilität . . . . . . . . . . . . Individualprothesen, Robotereinsatz und Navigation . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung und Ausblick . . . .

4.7 4.7.1 4.7.2 4.8

39 40 41 42 43 45

. 47 . 48 . 48

. 49 . 49 . 51 . 52 . 53 . 53

. 54

. 54 . 55 . 55 . 55 . 56

XII

Inhalt

4.9 4.9.1

Arthrofibrose . . . . . . . . . . . . . . Typisierung und Graduierung der Arthrofibrose . . . . . . . . . . . . . . Histopathologische prädiktive Arthrofibrose-Diagnostik? . . . . . . . Ossäre Pathologien . . . . . . . . . . . Relevanz der histopathologischen Konsensus-Klassifikation für Orthopäden und Unfallchirurgen . . . Zusammenfassung und Ratschläge für die Zusammenarbeit von Pathologen, Orthopäden/Unfallchirurgen . . . . . .

4.9.2 4.10 4.11

4.12

57 57 58 58

59

Schulterendoprothetik D. Schorn, B. Marquardt, K.-A. Witt, J. Steinbeck

5.1 5.2

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . Geschichte und Entwicklung der Schulterendoprothetik . . . . . . . . . Anatomie . . . . . . . . . . . . . . . . Biomechanik und Prothesendesign . . Humeruskopfprothese . . . . . . . . . Glenoidersatz . . . . . . . . . . . . . Oberflächenersatz . . . . . . . . . . . Inverse Schulterprothese . . . . . . . Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . Indikationen und Kontraindikationen Primäre Omarthrose . . . . . . . . . Humeruskopfnekrose . . . . . . . . . Rheumatoide Arthritis . . . . . . . . Instabilitätsarthrose . . . . . . . . . . Posttraumatische Omarthrose . . . . Defektarthropathie . . . . . . . . . . Kontraindikationen . . . . . . . . . . Operationstechnik . . . . . . . . . . . Operationsplanung . . . . . . . . . . Schultertotalendoprothese . . . . . . Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . Komplikationen . . . . . . . . . . . . Postoperative Rehabilitation . . . . . Ökonomische Aspekte . . . . . . . . Diagnosis Related Groups in der Schulterendoprothetik . . . . . . . . . Implantatkosten . . . . . . . . . . . .

60 6.6.4 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11

5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6 5.5.7 5.6 5.6.1 5.6.2 5.7 5.8 5.9 5.10 5.10.1 5.10.2 6

6.1 6.2

. 67 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.5 6.5.1 6.5.2 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3

Spezieller Teil 5

6.3 6.4

67 72 72 72 75 77 82 84 85 85 86 87 87 88 89 90 90 90 90 93 94 95 96

. 96 . 97

Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes I. Schleicher, O. Kilian, R. Schnettler Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Anatomie des Hüftgelenkes . . . . . . . 99

6.12

Implantatwerkstoffe . . . . . . . . . . . Zementierte versus zementfreie Implantation . . . . . . . . . . . . . . . Zementierte Implantate . . . . . . . . . Polyethylenpfanne . . . . . . . . . . . . Der zementierte Schaft . . . . . . . . . Zementfreie Implantate . . . . . . . . . Schraub- und Press-fit-Pfannen . . . . Die bipolare Prothese (Duokopfprothese) . . . . . . . . . . . Die epiphysäre Verankerung (Oberflächenersatz) . . . . . . . . . . . Die metaphysäre Schaftverankerung . Operative Zugangswege . . . . . . . . . Prophylaxe heterotoper Ossifikationen Thromboseprophylaxe . . . . . . . . . Autologe Transfusionen . . . . . . . . . DRG-Codierung der Hüftgelenksendoprothetik (Version 2012) . . . . . . Rehabilitation nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese . . . . . . . .

7

Endoprothetik des Kniegelenkes C. Merle, J. Herre, P. R. Aldinger

7.1 7.2

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . Anatomische und biomechanische Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . Gonarthrose . . . . . . . . . . . . . . Epidemiologie . . . . . . . . . . . . . . Ätiologie und Klassifikation . . . . . . Klinik . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bildgebende Diagnostik . . . . . . . . . Indikationen und Kontraindikationen . Operationsziele . . . . . . . . . . . . . Risiko- und Erfolgsfaktoren . . . . . . Präoperative Maßnahmen . . . . . . . Operationsplanung . . . . . . . . . . . Patientenaufklärung . . . . . . . . . . Anästhesieverfahren . . . . . . . . . . . Perioperative Maßnahmen . . . . . . . Postoperative Maßnahmen . . . . . . . Allgemeine postoperative Maßnahmen Postoperative Schmerztherapie . . . . . Medikamentöse Thromboseprophylaxe Prothesendesign . . . . . . . . . . . . . Unikondylärer Gelenkersatz (Schlittenprothese) . . . . . . . . . . . . Ungekoppelter bikondylärer Oberflächenersatz . . . . . . . . . . . . Teilgekoppelte Prothesen . . . . . . . . Achsgeführte Prothesen . . . . . . . . . Modulare Revisionsimplantate/ Tumorprothesen . . . . . . . . . . . . .

7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.4 7.5 7.6 7.7 7.7.1 7.7.2 7.7.3 7.8 7.9 7.9.1 7.9.2 7.9.3 7.10 7.10.1 7.10.2 7.10.3 7.10.4 7.10.5

101 102 103 103 104 105 105 107 108 110 114 115 116 120 121 124

129 129 131 131 132 134 135 135 136 136 136 137 138 138 139 139 139 139 141 141 142 147 149 150 151

Inhalt 7.10.6 7.11 7.11.1 7.12 7.12.1 7.12.2 7.13 7.14 7.14.1 7.14.2 7.15 8

8.1 8.2 8.3 8.4 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.5 8.5.1 8.5.2 8.6 8.7 8.7.1 8.7.2 8.7.3 8.7.4 8.8 8.9 8.9.1 8.9.2 8.9.3 8.9.4 8.9.5 8.9.6 8.9.7 8.10 8.10.1 8.10.2 8.10.3 8.11

Patellofemorale Prothesen . . . . . . . Operationstechnik . . . . . . . . . . . . Alternative operative Vorgehensweisen Komplikationen . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Komplikationen . . . . . . Spezielle Komplikationen . . . . . . . . Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . Ökonomische Aspekte . . . . . . . . . Diagnosis Related Groups in der Knieendoprothetik . . . . . . . . . . . Implantatkosten . . . . . . . . . . . . . Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . .

152 153 153 155 155 155 159 160 160 161 161

Sprunggelenksendoprothetik S. Lieske, K. Schenk, M. John, H.-W. Neumann Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . Historie . . . . . . . . . . . . . . . . . Implantate . . . . . . . . . . . . . . . . Indikation/Kontraindikation . . . . . . Patientenselektion . . . . . . . . . . . . Knöcherne Situation . . . . . . . . . . Ligamentäre Situation . . . . . . . . . Allgemeine Kontraindikationen . . . . Alternative Operationen am oberen Sprunggelenk . . . . . . . . . . . . . . Alternativoperationen vor Sprunggelenksendoprothesenimplantation . . Alternativen zur Totalendoprothese . . OP-Technik . . . . . . . . . . . . . . . Zusatzeingriffe . . . . . . . . . . . . . . Tibiotalare Fehlstellungen (Varus/ Valgus) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Subtalare Fehlstellungen (Varus/ Valgus) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spitzfußdeformität . . . . . . . . . . . Arthrosen der Nachbargelenke . . . . . Radiologische Diagnostik . . . . . . . . Komplikationen . . . . . . . . . . . . Impingement . . . . . . . . . . . . . . . Fehldimensionierung der Prothesenteile Frakturen . . . . . . . . . . . . . . . . Aseptische Lockerung . . . . . . . . . . Infektionen . . . . . . . . . . . . . . . . Behandlung von prothesenassoziierten Infektionen des oberen Sprunggelenks Postoperative Bewegungseinschränkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachbehandlung . . . . . . . . . . . . . In der Klinik . . . . . . . . . . . . . . . Ambulant . . . . . . . . . . . . . . . . Rehabilitationsmaßnahmen . . . . . . . DRG . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

163 164 165 165 170 170 171 171 173 173 175 176 179 179 182 183 184 185 188 188 189 190 191 191

9

Tumorendoprothetik M. Nottrott, A. Streitbürger, S. Höll, G. Gosheger, J. Hardes

9.1 9.2 9.3 9.3.1 9.4 9.5 9.6 9.6.1 9.6.2 9.7

Indikationen . . . . . . . . . . . . . . Präoperative Planung . . . . . . . . . Aktuelle Tumorendoprothesensysteme Weichteilrekonstruktion . . . . . . . . Postoperatives Management . . . . . Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . Sonderprothesen . . . . . . . . . . . . Wachstumsprothesen . . . . . . . . . Stumpfaufbauplastik . . . . . . . . . Komplikationen . . . . . . . . . . . .

10

Minimalinvasive Hüftendoprothetik R. Hube

10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6

Allgemeines . . . . . . . . . . . . Patientenselektion . . . . . . . . . Der posterolaterale Zugang . . . . Der anterolaterale Zugang . . . . Der anteriore Zugang . . . . . . . Auswirkung der Zugänge auf die Implantatwahl . . . . . . . . . . . Marketing oder Benefit? . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . .

10.7 10.8

. . . . .

. . . . .

. . . . . . . . . .

203 204 204 209 211 213 218 218 218 219

. . . . .

223 226 227 229 233

. . . 233 . . . 234 . . . 235

11

Navigation in der Endoprothetik H. Kiefer

11.1 11.2 11.3 11.3.1 11.3.2 11.3.3 11.4 11.4.1 11.4.2 11.4.3 11.5

Einführung . . . . . . . . . . . . . . . Navigationstechnologie . . . . . . . . Navigation in der Knieendoprothetik Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . Operativer Ablauf . . . . . . . . . . . Besondere Aspekte . . . . . . . . . . Navigation in der Hüftendoprothetik Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . Operativer Ablauf . . . . . . . . . . . Besondere Aspekte . . . . . . . . . . Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

241 242 244 244 247 256 257 257 259 268 269

12

Die periprothetische Infektion L. Frommelt

12.1 12.2

Einleitung oder: Worum geht es? . . . . Pathogenese der periprothetischen Infektion oder: Wie kommt es dazu? . Was macht ein Bakterium zum Erreger einer Infektionskrankheit? ⫺ Die Tricks der Bakterien . . . . . . . . . . . . . . Adhäsine . . . . . . . . . . . . . . . . .

273

192 194 194 196 198 199 200

XIII

12.3

12.3.1

273

276 277

XIV

Inhalt

12.3.2 12.3.3 12.3.4

Toxine . . . . . . . . . . . . . . . . . . Invasine . . . . . . . . . . . . . . . . . Was bedeuten die Tricks der Bakterien bei der periprothetischen Infektion? . . Klinische Symptome und Diagnostik der periprothetischen Infektion . . . . Klinik . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laborparameter . . . . . . . . . . . . . Zytologie . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikrobiologie . . . . . . . . . . . . . . Bildgebende Diagnostik . . . . . . . . . Therapie der periprothetischen Infektion: Revision und Antibiotika . . Antibiotika allein: Besserung der Symptome ⫺ Suppression, keine Heilung Antibiotika, Revision und Prothesenerhalt: Die Ausnahme . . . . . . . . . . Antibiotika, Revision und Explantation der Prothese . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . .

12.4 12.4.1 12.4.2 12.4.3 12.4.4 12.4.5 12.5 12.5.1 12.5.2 12.5.3 12.6 13

Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management R. Skripitz, M. Ellenrieder, C. Skripitz, W. Mittelmeier

13.1

Einleitung und allgemeine Komplikationen . . . . . . . . . . . . . Thrombose . . . . . . . . . . . . . . . . Embolie . . . . . . . . . . . . . . . . . Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen . . . . . . . . . . . . . Aseptische Endoprothesenlockerung . . Diagnostik und Therapie der aseptischen Endoprothesenlockerung . . . . . . . . Materialverschleiß . . . . . . . . . . . . Luxation . . . . . . . . . . . . . . . . .

13.1.1 13.1.2 13.2 13.2.1 13.2.2 13.3 13.4

13.5 13.6 13.7 13.8 13.8.1 13.8.2 13.8.3 13.9

Periprothetische Infektion . . . . . . . Allergie . . . . . . . . . . . . . . . . . Periprothetische Frakturen . . . . . . . Spezielle Komplikationen nach Region Schulter . . . . . . . . . . . . . . . . . Knie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hüfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . .

14

Rehabilitation nach Endoprothetik B. Greitemann

281

14.1

282

14.1.1

Rehaaufbau ⫺ Rehakonzept ⫺ Kostenträger ⫺ Rehagrundlagen . . . Grundlagen des Rehabilitationszuganges . . . . . . . . . . . . . . . . Rehabilitationsteam . . . . . . . . . . Rehabilitationsspezifische Diagnostik Allgemeine und spezielle Anamnese . Bildgebende Verfahren . . . . . . . . Spezielle Rehamaßnahmen . . . . . . Hüfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . Knie . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sprunggelenk . . . . . . . . . . . . . Behandlungsstrategien . . . . . . . . Medikamentöse Therapie . . . . . . . Qualitätssicherung . . . . . . . . . . . Nachsorge . . . . . . . . . . . . . . . Datenlage . . . . . . . . . . . . . . .

277 278 278 278 278 279 279 279 281

282 283 284

287 287 288 289 289 295 300 303

14.2 14.3 14.3.1 14.3.2 14.4 14.4.1 14.4.2 14.4.3 14.5 14.5.1 14.6 14.7 14.8

305 308 309 313 313 314 319 319

. 323 . . . . . . . . . . . . . .

324 328 329 329 331 332 332 341 345 345 345 347 347 348

Anhang Informationen zu den einzelnen Gelenkprothesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

Abkürzungsverzeichnis

a.p. AAOS ADL AE AHB ASIS BFW BHR BMI BMP BSG BW BWR CAS CCD CCL CFK COPD CPM CRP CT d DLC DmpT DRG DSA DSP EAP EFORT EK EPRD FBL FDA FFP HA HE (-Färbung) HIT HKB HO HPF

anterior-posterior American Academy of Orthopaedic Surgeons activity of daily life Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik Anschlussheilbehandlung anteriore Spina iliaca superior Basisfallwert Birmingham Hip Resurfacing Body-Mass-Index bone morphogenic proteins Blutsenkungsgeschwindigkeit body weight Bewertungsrelation computer assisted surgery Collum-Centrum-Diaphysenwinkel complication and comorbidity level kohlenstoffverstärkte Kunststoffe chronic obstructive pulmonary disease continuous passive motion C-reaktives Protein Computertomographie dies, Tag diamond like carbon N,N-Dimethyl-p-toluidin diagnosis related groups digitale Subtraktionsangiographie Druckscheibenprothese erweiterte ambulante Rehabilitation European Federation of National Associations of Orthopaedics and Traumatology Erythrozytenkonzentrat Endoprothesenregister Deutschland funktionelle Bewegungslehre Federal Food and Drug Administration fresh frozen plasma Hydroxylapatit Hämatoxylin-Eosin (-Färbung) heparininduzierte Thrombozytopenie hinteres Kreuzband heterotope Ossifikation high power field

XVI

Abkürzungsverzeichnis

ICC ICF IL-6, IL-10 InEK IRO KBE KHEntgG KHK KLG LE LISS LPS M. MDC MIS MOM MRSA MRSE MRT MSTS MVWD NMH NPV NRS NSAR OATS OCM OPS OSG p.a. p.o. PACS PAS-Färbung PAVK PCA PCCL PCT PDGF PDK PE PET PET PIR PMMA PNF PPV PVNS RKI ROM

intraclass correlation coefficient International Classification of Functioning, Disability and Health Interleukin-6/-10 Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH Innenrotation Kolonie bildende Einheiten Krankenhausentgeltgesetz koronare Herzkrankheit Klinische Leistungsgruppen Lungenembolie less invasive stabilization system Lipopolysaccharide Musculus, Muskel major diagnosis category minimal invasive surgery Metal on Metal methillinresistenter Staphylococcus aureus methillinresistenter Staphylococcus epidermidis Magnetresonanztomographie Musculoskeletal Tumor Society mittlere Verweildauer niedermolekulares Heparin negative predictive value numerische Rating-Skala nichtsteroidale Antirheumatika osteochondrale autologe Transplantation Orthopädische Chirurgie München Operationen- und Prozedurenschlüssel oberes Sprunggelenk posterior-anterior postoperativ digitale Bildverarbeitung Färbung mit Periodsäure-Schiff-Reagens periphere arterielle Verschlusskrankheit patient controlled anaesthesia patient clinical complexity level Procalcitonin platelet derived growth factor Periduralkatheter Polyethylen Polyethylenterephthalat Positronenemissionstomographie postisometrische Relaxation Polymethylmethacrylat propriozeptive neuromuskuläre Fazilitation positive predictive value pigmentierte villomoduläre Synovitis Robert Koch-Institut Range of Motion

Abkürzungsverzeichnis

SCV TEP TGF TNFα TVT UHMWPE VAS VKB VRE WHO WOMAC X-PE

small colony variants Totalendoprothese transforming growth factor Tumornekrosefaktor α tiefe (Bein-)Venenthrombose ultrahochmolekulares Niederdruckpolyethylen visuelle Analogskala vorderes Kreuzband vancomycinresistente Enterokokken World Health Organization Western Ontario and MacMasters Universities Osteoarthritis Index quervernetztes Polyethylen

XVII

Allgemeiner Teil

1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen S. Weyerer

1.1 Klassifikation und Beschreibung Der Begriff der Gelenkarthrose oder Osteoarthrose umfasst eine Gruppe von degenerativen Erkrankungen, bei denen die Zerstörung des Gelenkknorpels mit der daraus resultierenden Knochenschädigung den zentralen Krankheitsprozess darstellt. Weitere Veränderungen finden sich am angrenzenden gelenksnahen Knochen, am Bandapparat, an der Gelenkkapsel und an der Muskulatur, die das Gelenk führt. In der International Classification of Diseases (ICD 10) wird die Gelenkarthrose wie folgt codiert:

Gelenkarthrose: degenerative Erkrankungen mit Zerstörung des Gelenkknorpels und daraus resultierender Knochenschädigung Codierung der Gelenkarthrose

쐌 M15: Polyarthrose (Arthrose mit Angabe von mehr als einer Lokalisation) 쐌 M16: Coxarthrose (Arthrose des Hüftgelenks) 쐌 M17: Gonarthrose (Arthrose des Kniegelenks) 쐌 M18: Rhizarthrose (Arthrose des Daumensattelgelenks) 쐌 M19: Sonstige Arthrose (Arthrose sonstiger Gelenke wie Schulter, Arm, Hand, Beckenregion, Fuß). Es werden grundsätzlich zwei Gruppen von Arthrosen unterschieden: 쐌 Arthrosen der großen Gelenke treten als primäre Erkrankung auf. Sie entwickeln sich, weil eine Knorpelschwäche vorliegt. Der Knorpel ist bei Belastungen weniger widerstandsfähig und wird schneller abgenützt. 쐌 Bei den sekundären Arthrosen liegt keine Knorpelschwäche vor. Sie entstehen hauptsächlich auf der Grundlage von Verletzungen, Fehlbelastungen, Entzündungen oder metabolischen Störungen und können auch altersbedingt auftreten.

Primäre Arthrose

Sekundäre Arthrose

Eine weitere Differenzierung der Arthrosen bezieht sich auf verschiedene Stadien, wobei eine anfängliche Knorpelschädigung im weiteren Verlauf zu Veränderungen am Knochen führt: Stadium 1 Der Knorpel sieht zwar noch glatt und relativ gesund aus, ist aber verdickt und in seiner Struktur verändert. Die Innenhaut des Gelenks kann gereizt sein. Stadium 2 Die Oberfläche des Knorpels ist uneben und fasert sich auf. Stadium 3 Durch den Abbau des Knorpels ist der Gelenkspalt enger geworden. Der Knochen beginnt sich zu verändern.

Arthrosestadien

4

1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen

Stadium 4 Der Knorpel ist an manchen Stellen komplett verschwunden. Die Knochenstruktur hat sich durch die Belastungen verändert; es haben sich Verhärtungen (subchondrale Sklerosierungen) und Ausziehungen (Osteophyten) gebildet. Ursachen arthrotischer Prozesse

Als Ursache oder Auslöser von arthrotischen Prozessen können angesehen werden: die genetische Disposition, angeborene oder erworbene Gelenkverformungen, erhöhte Druckbelastungen und sich wiederholende Mikrotraumen (beispielsweise durch berufliche Belastungen), Verletzungen der Knorpelsubstanz durch Unfälle sowie Muskelschwäche. Folgende Symptome werden bei Gelenkarthrose beobachtet:

Symptome einer Gelenkarthrose

쐌 Schmerzen während oder nach Belastung, bei Ermüdung oder nach längerer Inaktivität. Später kommt es zu Dauerschmerzen auch in Ruhe. 쐌 „Wetterfühligkeit“ 쐌 Steifheit und Schwellung insbesondere nach Belastung 쐌 Verlust an Flexibilität 쐌 Ausbildung von Gelenkknötchen. Die verdickten Gelenke sind schmerzhaft und derb.

Verlauf einer Gelenkarthrose

Der Beginn der Veränderungen ist schleichend und verläuft lange Zeit ohne eine klinische Symptomatik. Schmerzen treten nur bei einem Teil der Betroffenen auf, häufig werden erste Beschwerden als Alterserscheinungen interpretiert und wenig beachtet. Die betroffenen Gelenke können nicht mehr vollständig gestreckt werden. Gelenkschmerzen bei ungewohnter stärkerer Belastung führen den Betroffenen häufig erstmals zum Arzt. Röntgenologisch findet sich im Anfangsstadium eine Knochenverdichtung im Bereich der belasteten Gelenkareale. Der Grad des Knorpelschadens ist ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung des Verlaufes und der Therapieansätze bei einer Arthrose. Mithilfe der Kellgren-and-Lawrence-Score-Systematik wird der Grad des Knorpelschadens ermittelt:

Wichtiges Kriterium: Grad des Knorpelschadens

왘 Gradeinteilung mit Kellgren and Lawrence Score

쐌 Osteophyten: 쐌 Gelenkspalt:

0 (keine oder fraglich), 1 (eindeutig), 2 (groß) 0 (nicht oder fraglich verschmälert), 1 (eindeutig verschmälert), 2 (fortgeschritten verschmälert), 3 (aufgehoben) 쐌 Sklerose: 0 (keine), 1 (leichte), 2 (leichte mit Zystenbildung), 3 (Sklerose mit Zystenbildung) 쐌 Deformierung: 0 (keine), 1 (leichte), 2 (deutliche). Basierend auf dem Kellgren and Lawrence Score, bei dem maximal 10 Punkte erreicht werden können, wird folgende Schweregradeinteilung vorgenommen:

왘 Schweregradeinteilung

쐌 Grad I (1⫺2 Punkte): weiche Knorpeloberfläche, aber noch keine Schädigung der Knorpeloberfläche 쐌 Grad II (3⫺4 Punkte): aufgeraute Knorpeloberfläche, leichte Schäden der Knorpelzellstruktur, nur oberflächliche Knorpelschichten sind betroffen

1.2 Prävalenz, Inzidenz und Mortalität

5

쐌 Grad III (5⫺9 Punkte): Knorpelschaden mit deutlich erkennbaren Knorpelverlusten, Knorpelabbrüchen und Schädigung aller Knorpelschichten bis auf den Knochen reichend 쐌 Grad IV (10 Punkte): vollständige Knorpelzerstörung mit freiliegendem Knochen Um das Ausmaß der Beeinträchtigungen bei einer Knie- oder Hüftarthrose zu bestimmen, wurde von Bellamy et al. mit dem Western Ontario and MacMasters Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) ein Fragebogen entwickelt, um die mit dieser Erkrankung einhergehenden Symptome und physischen Funktionseinschränkungen im Alltag zu bestimmen. Der WOMAC-Score, der häufig auch in epidemiologischen Studien ermittelt wird, umfasst drei Skalen mit insgesamt 24 Fragen:

왘 WOMAC-Score zur Bestimmung des Ausmaßes der Beeinträchtigungen

쐌 5 Fragen zu Schmerz 쐌 2 Fragen zur Steifigkeit 쐌 17 Fragen zur körperlichen Belastbarkeit Die Fragen werden im Original anhand einer visuellen Analogskala (0⫺100 mm) präsentiert. Stucki et al. entwickelten eine deutsche Version, die mit einem Wertebereich von 0 (keine Schwierigkeit) bis 10 (extreme Schwierigkeit) arbeitet. 1.2 Prävalenz, Inzidenz und Mortalität Gelenkarthrosen sind weltweit die häufigste Gelenkerkrankung und stellen ein in seinen individuellen und gesellschaftlichen Konsequenzen gravierendes Gesundheitsproblem dar. Untersuchungen zur Ermittlung der Prävalenz der häufigsten Formen der Arthrose, der Kniegelenkarthrose, der Hand- und Fingergelenkarthrose und der Hüftgelenkarthrose, zeigen stark voneinander abweichende Ergebnisse. Dies ist dadurch zu erklären, dass

Gelenkarthrosen weltweit häufigste Gelenkerkrankung Untersuchungen zur Ermittlung der Prävalenz mit starken Abweichungen

쐌 die Definition der Arthrose nicht einheitlich ist: Sie kann auf Symptomen, auf Röntgenbildern oder auf Kombinationen beider Merkmale beruhen. 쐌 die Prävalenz in der Bevölkerung mittels Definitionen, die primär auf Röntgenbildern basieren, aufgrund der ethischen Probleme von Reihen-Röntgenuntersuchungen praktisch nicht erhebbar ist. 쐌 unterschiedliche Gelenke oder Gelenkgruppen untersucht werden. 쐌 die Merkmale der untersuchten Populationen wie z. B. Alter stark variieren. Aus einer Übersichtsarbeit von Pereira et al. ⫺ basierend auf 72 Studien ⫺ geht hervor, dass in allen Altersgruppen höhere Prävalenzraten gefunden wurden, wenn die Identifikation von Gelenkerkrankungen mithilfe radiologischer Untersuchungen erfolgte und nicht auf selbst berichteten Symptomen basierte. Van Saase et al. führten eine radiologische Untersuchung an 22 Gelenken in den Altersstufen

Höhere Prävalenzraten nach Identifikation von Gelenkerkrankungen mit radiologischen Untersuchungen

6

1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen

Mit zunehmendem Alter größere Diskrepanz zwischen erhobenem Befund und geklagten Beschwerden

Höhere Prävalenzraten für Osteoarthrose bei Frauen

Meist schleichender und klinisch unauffälliger Verlauf einer Arthrose führt zu später Diagnose

Arthrosen der Fingergelenke häufig im höheren Alter

왘 Frauen häufiger betroffen als Männer

Zehengrundgelenkarthrose deutlich häufiger bei Frauen

von 20 bis über 80 Jahren aus. Sowohl in den großen als auch in den kleinen Gelenken treten mit fortschreitendem Alter zunehmend radiologisch gesicherte Gelenkarthrosen auf. Gerok und Brandstätter ordneten objektive röntgenologische Arthrosezeichen den subjektiven Beschwerden bei Frauen und Männern zu. Es zeigt sich mit zunehmendem Alter eine Vergrößerung der Diskrepanz zwischen erhobenem Befund und den geklagten Beschwerden. Während objektive Befunde bei Männern und Frauen über 70 Jahre in über 90 % erhoben wurden, klagen in derselben Altersgruppe nur zwischen 50 und 60 % der Betroffenen über subjektive Beschwerden. In Studien zur Prävalenz von Osteoarthrose werden höhere Raten bei den Frauen berichtet, wobei ein deutlicher Anstieg während der Menopause festgestellt wurde. Vermutlich ist diese Zunahme auf Östrogen und andere Hormone zurückzuführen. Klinische und epidemiologische Studien ergaben jedoch diesbezüglich kein eindeutiges Ergebnis. Es gibt Hinweise, dass bei Frauen die Knorpel dünner sind und die Knorpelmasse schneller abnimmt. In Deutschland berichteten 2003/2004 23 % der Frauen und 15 % der Männer, dass bei ihnen jemals eine Arthrose diagnostiziert wurde. Bei den über 69-Jährigen traf dies sogar für die Hälfte der Frauen und ein Drittel der Männer zu. Aufgrund des schleichenden und oft klinisch unauffälligen Verlaufs ist der Anlass für eine röntgenologische Arthrosediagnostik häufig erst im fortgeschrittenen Stadium gegeben. Die Deutsche Arthrose-Hilfe e.V. führte im Jahr 2000 eine Mitgliederbefragung zu klinischen Beschwerden durch: Aus 25.000 Antworten konnte eine Prävalenz arthrotischer Beschwerden im Bereich der Kniegelenke für alle Altersgruppen von über 60 % festgestellt werden. Etwa 40 % der Betroffenen gaben Beschwerden im Bereich der Hüften an, etwa 30 % im Bereich der Daumen- und Fingergelenke sowie im Bereich der Hals- und Lendenwirbelsäule. Arthrosen der Fingergelenke treten häufig im höheren Alter auf und können aufgrund von Schmerzen oder einer verminderten Beweglichkeit und Kraft in den Händen zu einschneidenden Einschränkungen der Selbstständigkeit im Alltag und damit zu einer schlechteren Lebensqualität führen. Arthrotische Veränderungen in den Fingergelenken treten bei Frauen häufiger auf als bei Männern. Nicht alle Patienten mit einer Arthrose der Fingergelenke haben Schmerzen in den Händen. Die Schmerzen in der Hand nehmen mit der Anzahl der betroffenen Gelenke und dem Schweregrad der Arthrose zu. Bei schwerster Arthrose der Fingergelenke sind das Risiko, Schmerzen zu erleiden, und das Risiko eines Funktionsverlustes um das Dreifache erhöht. Die Prävalenz der Gelenkarthrose in den Gelenken der unteren Extremitäten ergibt folgendes Bild: Die Zehengrundgelenke sind bei Frauen deutlich häufiger betroffen als bei Männern. Gelenkarthrosen in den Fußgelenken bilden die pathologische Grundlage für die hohe Prävalenz von Schmerzen in den Füßen,

1.2 Prävalenz, Inzidenz und Mortalität

Nach Murphy et al. betrug in dem Johnston County Osteoarthritis Project die Wahrscheinlichkeit, bis zum 85. Lebensjahr eine Hüftarthrose (Schweregrad 2⫺4 nach Kellgren and Lawrence) zu bekommen, 25,7 %. In der Ulmer Osteoarthrose-Studie wurden Patienten mit fortgeschrittener Gonarthrose (Arthrose des Kniegelenks) und mit Coxarthrose (Arthrose des Hüftgelenks) untersucht. Die Ergebnisse bestätigen, dass Kniegelenkarthrosen eine höhere Prävalenz bei Frauen haben. Die Dauer der Beschwerden ist bei Gonarthrose mit 10 Jahren doppelt so lang wie bei Coxarthrose. Die Gelenkarthrosen treten überwiegend beidseitig auf ⫺ in 82,1 % bei Hüftgelenkarthrose und in 87,4 % bei Kniegelenkarthrose. Günther et al. diagnostizierten sekundäre Hüftgelenkarthrosen bei 41,7 % der Patienten mit Veränderungen an den Hüftgelenken. Den Ergebnissen zufolge liegt dem Hüftleiden in 25 % eine angeborene Hüftdysplasie zugrunde. Sekundäre Kniegelenkarthrosen wurden in 33,4 % der Fälle diagnostiziert, ein Anteil von 28,7 % ist auf Verletzungen zurückzuführen. Kniegelenkarthrosen führen zu einer Verschlechterung der Gehfähigkeit im Alter und zu einer Erhöhung des Sturzrisikos. Frauen zeigen im höheren Alter häufiger eine Kniegelenkarthrose als Männer, eine klinische Symptomatik tritt jedoch nur bei einem Teil der Betroffenen auf, auch wenn röntgenologisch arthrotische Veränderungen nachgewiesen werden. Der Anteil der Frauen, die über Beschwerden oder Schmerzen klagen, ist größer als jener der Männer und nimmt mit zunehmendem Alter zu. Die Autoren nennen einen Anteil von 15,8 % bei Frauen und 5,4 % bei Männern in der Altersgruppe über 80 Jahren. Gelenkarthrosen treten selten isoliert nur in einem Gelenk auf. Frauen zeigen ein höheres Ausmaß an zusätzlichen arthrotischen Veränderungen im Skelettsystem. Nach Maillefert et al. finden sich bei 60⫺65-jährigen Patienten mit Hüftgelenkarthrosen häufig Begleitarthrosen der Fingergelenke, der Wirbelsäule und der Knie. Die Inzidenz von Arthrosen ist schwer zu bestimmen, da die degenerativen Veränderungen am Gelenk schleichend beginnen und sich häufig erst in einem fortgeschrittenen Stadium Beschwerden einstellen. Daher ist es sehr schwierig, den genauen Beginn der Erkrankung zu ermitteln. In einer Studie von Oliveria et al. wurde die Inzidenz von röntgenologisch gesicherten Gelenkarthrosen an Händen, Hüftgelenken und Knien untersucht. Die Inzidenz steigt mit zunehmendem Alter deutlich an und zeigt ab dem 50. Lebensjahr höhere Werte bei Frauen als bei Männern. Die höchste für Alter und Geschlecht standardisierte Inzidenzrate mit 240/100.000 Personenjahren findet sich für die Kniegelenkarthrose, es folgen die Gelenkarthrosen der Hand mit 100/100.000 Personenjahren und an dritter Stelle die Hüftgelenkarthrosen mit 88/100.000 Personenjahren. Dahaghin et al. konnten in der Rotterdam-Studie bei 55-Jährigen und Älteren zeigen: Auch nach Kontrolle anderer Einflussfaktoren war bei Personen, die zum Zeitpunkt der Erstuntersuchung eine Gelenkarthrose an den Händen hatten, die Wahrscheinlichkeit für eine

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Hüft- und Kniearthrose

왘 höhere Prävalenz bei Frauen 왘 meist beidseitig Sekundäre Hüftgelenksarthrose zu 25 % Folge einer Hüftdysplasie 28,7 % der sekundären Kniegelenksarthrosen nach Verletzungen Kniegelenkarthrosen: 왘 Verschlechterung der Gehfähigkeit 왘 erhöhtes Sturzrisiko 왘 Frauen häufiger betroffen

Gelenkarthrosen häufig mit Begleitarthrosen

Arthroseinzidenz steigt mit Alter

Ab 50. Lebensjahr höhere Inzidenz bei Frauen

Personen mit Gelenkarthrose der Hände haben signifikant höheres Risiko für Hüft- oder Kniearthrose

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1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen

Erhöhtes Mortalitätsrisiko bei Personen mit Gelenkerkrankungen

spätere inzidente Hüft- oder Kniearthrose signifikant erhöht. Besonders hoch war das Risiko dann, wenn eine familiäre Vorbelastung mit Gelenkerkrankungen vorlag. Hochberg berichtet auf der Grundlage von sieben Studien, dass ⫺ im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung ⫺ Personen mit Gelenkerkrankungen ein erhöhtes Mortalitätsrisiko haben, wobei kardiovaskuläre und gastrointestinale Begleiterkrankungen eine besondere Rolle spielen. Die Mortalität wird durch das Bestehen von Gelenkarthrosen jedoch nur mittelbar beeinflusst. Sie erhöht sich beispielsweise aufgrund

Faktoren, welche die Mortalität erhöhen

쐌 der geringeren körperliche Aktivität 쐌 des häufigeren Auftretens von Stürzen und den damit verbundenen Folgen 쐌 von Komplikationen nach Operationen 쐌 der langfristigen Einnahme von nichtsteroidalen Antirheumatika bzw. Schmerzmitteln, die zu akuten Blutungen im oberen Verdauungstrakt, in seltenen Fällen mit Todesfolge, führen können.

Sterberisiko bei Hüftgelenkersatz: 1⫺8 %

Das Sterberisiko bei Hüftgelenkersatz beträgt in den ersten 30 Tagen nach der Operation 1 %, bei Hochbetagten steigt das Sterberisiko auf über 8 % an. 1.3 Risikofaktoren und Prävention

Faktoren, die Art und Schweregrad von Gelenkerkrankungen beeinflussen: 왘 systemische Faktoren

왘 lokale biomechanische Faktoren

Nicht veränderbare Risikofaktoren für Gelenkerkrankungen

Nach Zhang und Jordan beeinflussen folgende Faktoren Art und Schweregrad von Gelenkerkrankungen: 쐌 systemische Faktoren: ¿ Alter ¿ Geschlecht/Hormone ¿ Knochendichte ¿ Genetik ¿ ethnische Charakteristika ¿ Ernährung ¿ Beruf 쐌 lokale biomechanische Faktoren: ¿ Übergewicht ¿ Gelenkverletzung ¿ Gelenkdeformation ¿ Muskelschwäche ¿ körperliche Belastung Risikofaktoren können in zwei Gruppen eingeteilt werden, in veränderbare und in nicht veränderbare Risikofaktoren: Als nicht veränderbare Faktoren gelten zunehmendes Alter, weibliches Geschlecht, genetische Disposition und angeborene Fehlstellung oder Verformung von Gelenken. Die Fehlstellung von Gelenken wie beispielsweise das sog. O-Bein (Genu varum) und das sog. X-Bein (Genu valgum) oder eine Fehlentwicklung der Hüftgelenkspfanne

1.3 Risikofaktoren und Prävention

können als Vorläufer von Gelenkarthrosen betrachtet werden. Die ungleichmäßige Belastung des betroffenen und auch der anderen am gestörten Bewegungsablauf beteiligten Gelenke führt auf Dauer zur Ausbildung von Arthrosen. Die Rotterdam-Studie zeigte, dass bei Vorliegen einer Hüftdysplasie 55-Jährige und Ältere ein mehr als viermal so hohes Risiko für eine inzidente Hüftarthrose haben. Zur Gruppe der veränderbaren Risikofaktoren gehören Überbelastung der Gelenke, Verletzungen, Unfälle sowie metabolische oder systemische Faktoren wie Übergewicht, Diabetes mellitus, erhöhte Blutfette oder erhöhte Harnsäurespiegel. Die Beanspruchung des Bewegungsapparats innerhalb physiologischer Grenzen hat günstige Auswirkungen: Sie erhöht die Festigkeit der Knochen; durch Training wird die Leistungsfähigkeit der Muskulatur gesteigert und der Stoffwechsel im Knorpelgewebe wird durch das physiologische Ausmaß nicht überschreitende Belastungen verbessert. Günstig wirken sich Schwimmen, Radfahren, Skilanglauf und Wandern aus. Durch Übergewicht werden die Gelenke in erhöhtem Ausmaß mechanisch belastet. Die häufig damit verbundenen Schmerzen und die verminderte körperliche Aktivität wirken sich negativ auf den Stoffwechsel des Knorpelgewebes aus und können die Ausbildung von Gelenkarthrosen fördern. Eine Studie bei 18 bis 59-jährigen Arthrosepatienten ergab, dass Übergewicht (Body-Mass-Index/BMI > 30) sehr stark assoziiert ist mit der Wahrscheinlichkeit, eine Endoprothese zu bekommen; dabei ist das Risiko für eine Knieendoprothese höher als für eine Hüftendoprothese. Bei älteren Arthrosepatienten wurde dieser Zusammenhang ebenfalls bestätigt. Schwere körperliche Belastungen im beruflichen oder sportlichen Bereich führen ebenfalls zu frühzeitigen arthrotischen Veränderungen durch Störungen im Bewegungsablauf und durch Über- und Fehlbelastungen der Gelenke. Verletzungen der Gelenke durch Arbeitsunfälle, Verkehrsunfälle, Sportunfälle und häusliche Unfälle führen zu Knochenbrüchen, auch im Gelenkbereich, zu Knorpelschädigungen, freien Gelenkkörpern sowie Band- und Meniskusverletzungen, die den Ausgangspunkt für die Entwicklung einer Arthrose bilden. Ebenso können schlecht verheilte Frakturen zu statischen Störungen im Bewegungssystem und damit zu Fehlbelastungen führen. Schließlich treten Arthrosen gehäuft als Begleiterkrankung bei rheumatisch-entzündlichen Erkrankungen der Gelenke auf, wie beispielsweise der rheumatoiden Arthritis, oder aber bei Stoffwechselerkrankungen wie beispielsweise Gicht, die zu Kristallablagerungen in den Gelenken führt. Gesundheitliche Beeinträchtigungen durch häufige chronische Erkrankungen wie Arthrosen des höheren Lebensalters lassen sich in erheblichem Umfang senken: 쐌 durch Reduktion von Risikofaktoren und gesundheitsfördernde Maßnahmen in allen Altersstufen sowie

Veränderbare Risikofaktoren für Gelenkerkrankungen Beanspruchung des Bewegungsapparats von Vorteil

Arthrotische Veränderungen durch: 왘 Übergewicht

왘 schwere körperliche Belastungen (Sport, Beruf) 왘 Unfälle

왘 schlecht verheilte Frakturen 왘 als Begleiterkrankung rheumatisch-entzündlicher Erkrankungen

Günstige Beeinflussung gesundheitlicher Beeinträchtigungen durch chronische Erkrankungen wie Arthrosen

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10

1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen

쐌 durch frühzeitiges Erkennen und konsequente Behandlung von Risikofaktoren und frühen Erkrankungsstadien. Eine Stärkung der Bemühungen zur Intensivierung von Früherkennung und Gesundheitsvorsorge ist besonders wichtig in der hausärztlichen Versorgung. Der Stellenwert von Präventionsmaßnahmen sollte in der medizinischen Ausbildung stärker betont werden. Primärpräventive Maßnahmen

왘 Vermeidung von Übergewicht

왘 Vermeidung von (Sport-)Unfällen

왘 Vermeidung von Überbelastung 왘 ausgewogene Ernährung

Sekundärpräventive Maßnahmen

Primärpräventive Maßnahmen beinhalten einen gesunden Lebensstil, ausgewogene Ernährung, regelmäßige körperliche Aktivität und Abbau von Übergewicht. Im beruflichen und sportlichen Bereich kann eine Vermeidung von Überlastungen und von Unfällen und Verletzungen der Gelenke zu einer Verminderung der Inzidenz von Arthrosen führen. Die zunehmende Prävalenz von Übergewicht in der Bevölkerung führt zu einem Anstieg von Gelenkarthrosen durch erhöhte mechanische Belastung des Gelenkknorpels. Untersuchungen von Felson et al. haben ergeben, dass durch Gewichtsreduktion ein Anteil von 25 bis 50 % der Arthrosen in der Altersgruppe über 50 Jahre vermieden werden kann. Eine Gewichtsreduktion hat auch dann günstige Auswirkungen, wenn bereits eine Gelenkerkrankung vorliegt. In einer neueren dänischen Studie konnte bei adipösen Patienten mit nachgewiesenen strukturellen Schäden im Kniegelenk gezeigt werden: Alltagsfunktionen und Schmerzen besserten sich signifikant, wenn die adipösen Patienten (durchschnittlicher BMI: 37) eine 16-wöchige Diät nach den dänischen Leitlinien für gesunde Ernährung absolvierten. Unfälle treten häufiger bei Männern auf als bei Frauen, ausgenommen ist der häusliche Bereich. Männer setzen sich häufiger einem Risiko aus, dafür spricht die höhere Anzahl an Verkehrs- und Sportunfällen. Insbesondere Kontaktsportarten wie Fußball gehen mit einem erhöhten Verletzungsrisiko einher und erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer frühzeitigen Arthrose. Durch Vermeidung von Unfällen kann die Inzidenz von Gelenkarthrosen um 25 % bei Männern und um 14 % bei Frauen verringert werden. Durch Vermeidung von Überlastungen im beruflichen Bereich kann die Inzidenz von Arthrosen um bis zu 30 % verringert werden. Die frühe und konsequente Beachtung von primärpräventiven Maßnahmen kann wesentlich dazu beitragen, dass sich diese schwere, in allen Lebensbereichen zu Einschränkungen führende Erkrankung erst zu einem späteren Zeitpunkt entwickelt. Es gibt keine spezielle Diät bei Arthrose. Eine ausgewogene Ernährung fördert jedoch die gesundheitlichen Ressourcen und verhindert Übergewicht. Maßnahmen der Sekundärprävention haben zum Ziel, das Fortschreiten der Krankheitssymptomatik zu verlangsamen und die Beschwerden zu mildern. Regelmäßige Bewegung ist auch bei fortgeschrittener Gelenkarthrose von großer Bedeutung zur Erhaltung einer größtmöglichen Bewegungsfähigkeit durch Stärkung der Muskulatur und Vermeidung von Kontrakturen. Wassergymnastik oder Tai Chi fördern die Entspannung und Stärkung der Muskulatur und tragen auf diese Weise zur Schmerzreduktion bei.

1.4 Verlauf, Prognose und Folgen

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1.4 Verlauf, Prognose und Folgen Im weiteren Krankheitsverlauf finden sich als typische Arthrosezeichen eine Verschmälerung des Gelenkspalts, zystische Veränderungen am gelenknahen Knochen sowie eine knöcherne Verbreiterung des Gelenks (Osteophytenbildung). Es fällt auf, dass selbst bei schweren radiologischen Veränderungen die Patienten häufig nicht über Beschwerden klagen, während bei nur geringen objektiven Befunden über stärkste Schmerzen geklagt werden kann. Die Gelenkkapsel, der Bandapparat und die Sehnen zeigen im Verlauf Entzündungszeichen und verlieren später an Elastizität. Die Gelenkkapsel wird derb und das gesamte Gelenk instabil, es kommt zu einer Subluxation. Die Zunahme der Gelenkveränderungen und das Auftreten von Gelenkschmerzen führen zu einer zunehmenden Schwäche der Muskulatur, die das Gelenk zusätzlich destabilisiert. Typisch sind der Anlaufschmerz nach einer längeren Ruhephase, der bei Bewegung abnimmt, und der Wechsel von schmerzintensiven und schmerzarmen Phasen. Im fortgeschrittenen Stadium kommt es zu Dauerschmerzen auch bei Ruhe und in der Nacht. Es treten Muskelschmerzen in der Umgebung der betroffenen Gelenke auf. Schmerzen und entzündliche Prozesse an der Kapsel und am Bandapparat führen zu einer Bewegungseinschränkung, zu Sehnenverkürzungen und zu einem Verlust an Kraft. Die verminderte Beweglichkeit und die Muskelschwäche in den betroffenen Körperregionen führen zu einer Einschränkung der Mobilität und zu einem Verlust der Selbstständigkeit in verschiedenen Aktivitäten des Alltags. Ergebnisse einer Befragung von Personen aller Altersgruppen mit und ohne Gelenkarthrosen zeigen deutliche Einschränkungen der körperlichen Leistungsfähigkeit bei Personen mit Gelenkarthrosen. Die Ergebnisse der Untersuchung demonstrierten eindrucksvoll: Der Verlust an Beweglichkeit und Kraft kann zu einem Verlust von Fähigkeiten und Fertigkeiten im Tagesablauf führen, die Selbstständigkeit empfindlich einschränken und außerdem das Sturzrisiko deutlich erhöhen. Arden et al. konnten in einer prospektiven Studie nachweisen: Über 75-Jährige mit einer Kniearthrose haben ⫺ im Vergleich zu einer Kontrollgruppe ohne Kniearthrose ⫺ ein signifikant erhöhtes Sturzrisiko (Hazard Ratio/HR 1,26; 95 % CI 1,17⫺1,3) und sogar ein zweimal so hohes Risiko (HR 2,0; 95 %CI 1,18⫺3,37), eine Hüftfraktur zu erleiden. Neben den körperlichen Einschränkungen können bei Gelenkerkrankungen auch psychische Beeinträchtigungen eine erhebliche Rolle spielen. Gleicher et al. berichten, dass schmerzhafte Gelenkerkrankungen häufig Depressionen zur Folge haben und mit einer erhöhten Inanspruchnahme von Hausärzten und Psychiatern und einer erhöhten Einnahme von Antidepressiva einhergehen. Patten et al. bestätigten im Rahmen des Canadian Community Health Survey dieses Ergebnis und fanden darüber hinaus auch einen Zusammenhang zwischen Angsterkrankungen und selbstberichteter Arthrose. Arthrosen haben wegen der starken Beschwerden und Behinderungen erhebliche Auswirkungen auf die Lebensqualität und die Arbeits-

Typische Arthrosezeichen

Klagen der Patienten oft ohne Relation zu radiologischen Befunden

Typische Anlaufschmerzen Später Dauerschmerzen

Einschränkung der Mobilität

Verlust an Beweglichkeit und Kraft führt zu einem Verlust von Fähigkeiten und Fertigkeiten im Tagesablauf

Depressionen oft Folge schmerzhafter Gelenkerkrankungen

Arthrosen mit großer Auswirkung auf Lebens-

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1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen

qualität, Arbeitsproduktivität

produktivität der Betroffenen und erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer Frühberentung: Nach Merx et al. liegt der Anteil arthrosebedingter Fehltage an sämtlichen Arbeitsunfähigkeitstagen bei etwa 2 %. Im Vergleich zu sämtlichen Erkrankungen ist die Arbeitsunfähigkeitsdauer sowohl bei der Coxarthrose (56 Tage) als auch der Gonarthrose (37 Tage) deutlich erhöht. Im Jahr 2002 verteilten sich in Deutschland die arthrosebedingten Arbeitsunfähigkeitstage wie folgt: 쐌 4,2 Mio. Tage: Gonarthrose 쐌 2,7 Mio. Tage: Coxarthrose 쐌 2,4 Mio. Tage: Polyarthrosen, Arthrosen des Daumensattelgelenks, sonstige Arthrosen

Arthrose erhöht Wahrscheinlichkeit einer Frühberentung

Im Jahr 2002 entfielen 4,9 % aller Frühberentungen in Deutschland auf Patienten mit der Erstdiagnose Arthrose. Die Verteilung auf die einzelnen Unterdiagnosen ist wie folgt: 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Arthrosen mit hohem Stellenwert für medizinische Behandlung und Kosten

Arthrose: auch hohe indirekte Krankheitskosten

2,3 %: 1,7 %: 0,4 %: 0,1 %: 0,5 %:

Gonarthrosen Coxarthrosen Polyarthrosen Arthrosen des Daumensattelgelenks sonstige Arthrosen

Aufgrund ihrer hohen Prävalenz haben Arthrosen einen hohen Stellenwert für die medizinische Behandlung und die damit verbundenen Kosten. Bezogen auf alle stationären Patienten entfielen den OECDGesundheitsdaten 2006 zufolge in Deutschland 3,1 % auf Gelenkerkrankungen. Bei einer Schwankungsbreite von 1,6 % (Italien) bis 4,3 % (Finnland) nimmt Deutschland bei den zwölf untersuchten Ländern eine mittlere Position ein. Berücksichtigt man nur die Patienten mit einer Knie- oder Hüftarthrose, so beträgt in Deutschland der Anteil aller stationären Patienten 1,8 %. Die Schwankungsbreite liegt hier zwischen 0,8 % (Neuseeland) und 2,3 % (Großbritannien). Im Jahr 2006 betrugen die direkten Krankheitskosten in Deutschland insgesamt 236 Milliarden Euro. Nach den Herz-KreislaufErkrankungen (14,9 %) und Krankheiten des Verdauungssystems (13,8 %) kam den psychischen und Verhaltensstörungen sowie den Krankheiten des Muskel-Skelett-Systems mit jeweils 11,3 % die größte Bedeutung zu. Für etwa ein Drittel der Kosten dieser Krankheitsklasse waren Rückenleiden (3,5 %) verantwortlich und 3,2 % aller direkten Krankheitskosten entfielen auf Arthrosen. Neben den direkten Krankheitskosten sind auch die indirekten Kosten zu berücksichtigen, die aus Arbeitsunfähigkeit, Invalidität und vorzeitigem Tod der erwerbstätigen Bevölkerung resultieren können. Bezogen auf die erwerbstätige Bevölkerung von 15 bis 64 Jahren gingen im Jahr 2006 insgesamt etwa vier Millionen Erwerbstätigkeitsjahre durch Arbeitsunfähigkeit, Invalidität oder vorzeitigen Tod verloren, wobei 11,0 % auf die Krankheiten des Muskel-SkelettSystems entfielen.

1.5 Medizinische Therapie und Versorgungssituation

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1.5 Medizinische Therapie und Versorgungssituation Die medizinische Therapie hat folgende Zielsetzung: Verzögerung des Fortschreitens der arthrotischen Veränderungen, Verminderung oder Beseitigung des Arthroseschmerzes und der entzündlichen Erscheinungen sowie Verbesserung der Funktion. Eine kausale Behandlung der Gelenkarthrose ist nicht möglich, denn es handelt sich um eine chronische Erkrankung, die nicht geheilt werden kann. Zur konservativen Behandlung von Gelenkarthrosen gehören allgemeine Maßnahmen, die medikamentöse und die physikalische Therapie. Allgemeine Maßnahmen beinhalten die Behandlung von Begleiterkrankungen, Gewichtsreduktion und Maßnahmen zum Schutz der Gelenke, wie beispielsweise regelmäßige Bewegung, Vermeiden von Stoßbelastung, von Kälte und Nässe. Die physikalische Therapie führt durch einen gezielten Einsatz krankengymnastischer Methoden zu einer Verbesserung der Beweglichkeit, zu einer Muskelkräftigung und zur Verbesserung der Ernährungssituation des Gelenkknorpels. Der günstige Einfluss von Physiotherapie konnte in einer Metaanalyse von zahlreichen experimentellen Studien bei Patienten mit einer Gonarthrose nachgewiesen werden. Die Gelenkarthrose gehört zu den chronischen Erkrankungen, daher treten Schmerzzustände häufig über längere Zeiträume auf. Die medikamentöse Therapie setzt Analgetika (schmerzlindernde Substanzen) und Antiphlogistika (entzündungshemmende Substanzen) ein. Zur Substanzgruppe, die sowohl schmerzlindernde als auch entzündungshemmende Eigenschaften besitzt und deren Wirksamkeit nachgewiesen werden konnte, gehören die sog. nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAR). Allerdings treten dabei nicht selten unerwünschte Nebenwirkungen auf, die sich überwiegend im oberen Verdauungstrakt äußern und sich als Übelkeit und Magenbeschwerden bemerkbar machen. In geringerem Umfang kann es auch zu akuten Magenblutungen kommen. Die operative Behandlung von Gelenkarthrosen beinhaltet

Medizinische Therapie der Arthrose:

왘 konservative Behandlung

Nachgewiesener günstiger Einfluss von Physiotherapie Medikamentöse Therapie mit Analgetika und Antiphlogistika

왘 operative Behandlung

쐌 Korrekturen an den Gelenken wie beispielsweise die Korrektur von Gelenkfehlstellungen (X-Bein) 쐌 Gelenkersatz (Einsatz von künstlichen Gelenken) 쐌 Gelenkversteifung (weitgehend durch Gelenkersatz zurückgedrängt, wird noch im Bereich der Sprunggelenke angewendet) Die Therapieplanung wird ausführlich in diesem Buch erläutert. Sie beinhaltet eine Auseinandersetzung mit folgenden Aspekten: Der Funktionszustand des betroffenen Gelenks und der benachbarten Gelenke sollte bestimmt werden, um abzuschätzen, ob durch eine Operation eine Verbesserung des Beweglichkeit des Gelenks und damit der Gehfähigkeit zu erwarten ist. Der Schweregrad der arthrotischen Veränderungen und eine zu erwartende Verschlechterung sind ein wichtiges Kriterium für die Indikationsstellung einer Operation. Als weitere Faktoren sind der Allgemeinzustand des Patienten zu berücksichtigen, um das Operationsrisiko abzuschätzen, sowie sein Lei-

Aspekte für die operative Therapieplanung

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1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen

왘 ambulante Behandlung

densdruck und seine Bereitschaft, sich aktiv an rehabilitativen Maßnahmen zu beteiligen. Im ambulanten Bereich gehören bei den niedergelassenen Orthopäden sowohl Gon- als auch Coxarthrosen zu den zehn häufigsten Einzeldiagnosen. Andere wegen degenerativer Gelenkbeschwerden häufig konsultierte Ärzte sind Allgemeinmediziner, Internisten und Chirurgen. 2009 wurden in Deutschland 2,3 % aller Krankenhausfälle, das entspricht 420.684 Patienten, durch die Diagnose Arthrose verursacht. Die einzelnen Unterdiagnosen verteilten sich wie folgt:

Unterdiagnosen der Arthrose

쐌 205.659: Gonarthrose 쐌 164.004: Coxarthrose 쐌 9.601: Daumensattelarthrose 쐌 4.216: Polyarthrose 쐌 37.204: sonstige Arthrose

Verweildauer im Krankenhaus

Die durchschnittliche Verweildauer im Krankenhaus lag im Jahr 2002 sowohl bei den Hüftarthrosen (18,4 Tage) als auch bei den Kniearthrosen (13,9 Tage) deutlich über der allgemeinen Verweildauer von 9,7 Tagen. Mit Einführung der diagnosebezogenen Fallgruppen (diagnosis related groups, DRGs) hat die durchschnittliche Verweildauer in Deutschland abgenommen. Für Polyarthritis und Arthrose betrug die Verweildauer 2009 11,4 Tage. Die hohe Verweildauer von stationär behandelten Arthrosepatienten dürfte ⫺ neben dem hohen Durchschnittsalter ⫺ auch damit zusammenhängen, dass bei etwa 80 % der durch eine Gon- oder Coxarthrose verursachten Krankenhausaufenthalte mit einer Operation verbunden waren. Im Anschluss an den Krankenhausaufenthalt schließt sich nach endoprothetischen Eingriffen üblicherweise eine mehrwöchige Rehabilitationsmaßnahme bzw. Anschlussheilbehandlung an. Langfristige Studien zur Häufigkeit von Hüft- und Knieendoprothesen zeigen einen deutlichen Anstieg in den letzten 40 Jahren. Im Rahmen des Rochester Epidemiologic Projects, einer bevölkerungsbezogenen Studie in Olmsted County (USA), fanden Singh et al. bei den Hüftendoprothesen eine Zunahme von 50,2 pro 100.000 Personenjahren (1969⫺1972) auf 145,5 (2005⫺2008). Bei den Knieendoprothesen stiegen die Werte noch wesentlich stärker an: von 31,2 pro 100.000 Personenjahren (1969⫺1972) auf 220,9 (2005⫺2008). Der Einsatz beider Maßnahmen nahm mit fortschreitendem Alter sehr stark zu und wurde bei den Frauen häufiger vorgenommen als bei den Männern. Steel et al. verglichen in einer repräsentativen englischen Erhebung den tatsächlich erfolgten Knie- und Hüftelenkersatz mit dem auf der Grundlage von starken Schmerzen und erheblichen Mobilitätseinschränkungen ermittelten Bedarf. Die Studie ergab, dass 6 % der 60Jährigen und Älteren eine Knie-/Hüftendoprothese hatten, 5 % der Männer und 6 % der Frauen. Erwartungsgemäß war die Prävalenz bei den 75-Jährigen und Älteren mit 8 % wesentlich höher als bei den 60- bis 74-Jährigen (4 %). Ebenso fand sich eine höhere Prävalenzrate

Meist hohe Verweildauer im Krankenhaus

Mehrwöchige Reha-Maßnahme bzw. Anschlussheilbehandlung Deutlicher Anstieg der Hüft- und Knieendoprothesen

Vergleich: ermittelter Bedarf versus tatsächlich erfolgtem Knie- und Hüftgelenkersatz

1.5 Medizinische Therapie und Versorgungssituation

mit 9 % bei den Übergewichtigen (BMI > 30). Kein wesentlicher Unterschied bestand bezüglich Schulbildung, Beruf und sozialer Schicht. Der expertendefinierte Bedarf an Endoprothesen war mit 14 % mehr als doppelt so hoch im Vergleich zu dem tatsächlich erfolgten Gelenkeinsatz. Überdurchschnittlich hohe Werte fanden sich dabei bei Frauen (16 %), Rauchern (17 %), Personen mit schlechter Schulbildung (18 %) und sehr niedrigem Einkommen (23 %) sowie Übergewichtigen (23 %). Wurden bei der Abschätzung des Bedarfs Kontraindikationen wie Herzinfarkt, Schlaganfall oder Krebserkrankungen berücksichtigt, reduzierte sich der Bedarf erheblich. Von besonderem Interesse ist die Frage, wie sich die Situation bei Patienten nach der Gelenkoperation entwickelt. Bischoff-Ferrari et al. konnten bei Patienten mit einer Hüftgelenksprothese bei der überwiegenden Mehrzahl eine günstige Entwicklung nachweisen. Bei etwa 10 % fanden sich jedoch drei Jahre nach der Operation funktionelle Einschränkungen (gemessen mit WOMAC). Dabei hatten folgende Faktoren einen signifikanten Einfluss (adjustierte Odds Ratios; 95 % CI): 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

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Expertendefinierter Bedarf an Endoprothesen mehr als doppelt so hoch wie tatsächlich erfolgter Gelenkeinsatz

Meist günstige Entwicklung nach Hüftgelenksprothese Funktionelle Einschränkungen nach Hüftgelenksprothese

Schmerzen (Rücken und untere Extremitäten): OR 4,8 (2,0⫺11,8) starke Schmerzen in der operierten Hüfte: OR 3,1 (1,8⫺2,5) weniger als College Ausbildung: OR 2,7 (1,1⫺6,7) zwei und mehr allgemeine geriatrische Probleme: OR 2,2 (1,3⫺3,7) schlechter psychischer Gesundheitszustand: OR 2,1 (1,1⫺3,9) Übergewicht: OR 1,9 (1,1⫺3,3)

Mit Ausnahme der Schulbildung handelt es sich um Probleme, die im Rahmen umfassender Rehabilitationsprogramme beeinflusst werden können. Der künstliche Gelenkersatz ist in Deutschland eine der häufigsten Operationen: Jährlich werden bei 390.000 Patienten entsprechende Operationen an Hüft- und Kniegelenken durchgeführt. Pro Jahr werden bei 35.000 Patienten Prothesenwechseloperationen vorgenommen. Mit steigender Lebenserwartung der Bevölkerung und vor allem der überproportionalen Zunahme Hochaltriger ist mit einem weiteren Anstieg der Prothesenimplantationen in Deutschland und anderen Industrienationen zu rechnen. Darüber hinaus sind die Wechseloperationen der Endoprothesen zu berücksichtigen. Nach Merx et al. kommt auf sieben neu implantierte Hüftendoprothesen eine Austauschoperation. Bei Operationen am Kniegelenk liegt das entsprechende Verhältnis bei 10⫺11:1. Leider sind sowohl die Indikation als auch der richtige Zeitpunkt für einen Gelenkersatz noch wenig erforscht. Somit sind Bedarfsvoraussagen insbesondere unter Berücksichtigung der steigenden Lebenserwartung bei gleichzeitiger Zunahme der Schwere von Begleiterkrankungen stark erschwert. Diese Fragen sind sowohl für die individuelle Mobilität und Lebensqualität als auch unter dem Gesichtspunkt der Gesundheitsökonomie von herausragender Bedeutung. Für

Künstliche Gelenkersatz in Deutschland eine der häufigsten Operationen

Indikation und richtiger Zeitpunkt für Gelenkersatz noch wenig erforscht Adäquate epidemiologische Verlaufsstudien erforderlich

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1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen

Endoprothesenregister in Schweden, Australien, Kanada, Neuseeland

Endoprothesenregister Deutschland (EPRD) seit 2011

ihre Beantwortung sind adäquate epidemiologische Verlaufsstudien dringend erforderlich. In Schweden, Australien, Kanada und Neuseeland sind Endoprothesenregister eingerichtet worden. Orthopädische Dachorganisationen aus anderen Ländern setzen sich für die Etablierung und den Erhalt von Endoprothesenregistern ein. Dagegen werden in Deutschland die Ergebnisse der Endoprothetik bislang nicht systematisch erfasst. Erfreulicherweise gibt es mit dem Endoprothesenregister Deutschland (EPRD) eine wichtige Initiative, das damit verbundene Versorgungs- und Forschungsdefizit zu vermindern. Das EPRD wird nachdrücklich von Institutionen wie der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie und der Deutschen Arthrose-Hilfe e.V. unterstützt, ihre Einführung stößt auch auf großes Interesse bei den Krankenhäusern. Nachdem 2011 vonseiten der Ethikkommission grünes Licht für dieses Register gegeben wurde, sollte einer dauerhaften Umsetzung nichts mehr im Wege stehen. Eine dadurch mögliche Erhöhung der Sicherheit und Qualität von künstlichen Gelenken ist von herausragender Bedeutung bei der Behandlung von Arthrosepatienten. Literatur Arden NK, Crozier S, Smith H, Anderson F, Edwards C, Raphael H, Cooper C. Knee pain, knee osteoarthritis, and the risk of fracture. Arthritis and Rheumatism 2006;55:610⫺5. Bellamy N, Buchanan WW, Goldsmith CH, Campbell J, Stitt LW. Validation study of WOMAC : a health status instrument for measuring clinically important 125 patient relevant outcomes to antirheumatic drug therapy in patients with osteoarthritis of the hip or knee. J Rheumatol 1988;15: 1833⫺40. Bischoff-Ferrari HA, Lingard EA, Losina E, Baron JSA, Roos EM, Phillips CB, Mahomed NN, Barrett J, Katz JN. Psychosocial and geriatric correlates of functional status after total hip replacement. Arthritis & Rheumatism 2004;51(5):829⫺35. Dahaghin S, Bierma-Zeinstra SM, Ginai AZ, Pols HA, Hazes JM, Koes BW. Prevalence and pattern of radiographic hand osteoarthritis and association with pain and disability (the Rotterdam study). Annals of the Rheumatic Diseases 2005;64:682⫺7. Dahaghin S, Bierma-Zeinstra SM, Reijman M, Pols HA, Hazes JM, Koes BW. Does hand osteoarthritis predict future hip or knee osteoarthritis? Arthritis & Rheumatism 2005;52(11):3520⫺7. Engelhardt M. Epidemiologie der Arthrose in Westeuropa. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin 2003;54(6):171⫺5. Felson DT, Lawrence RC, Dieppe PA, Hirsch R, Helmick CG, Jordan JM, Kington RS, Lane NE, Nevitt MC, Zhang Y, Sowers M, McAlindon T, Spector TD, Poole AR, Yanovski SZ, Ateshian G, Sharma L, Buckwalter JA, Brandt KD, Fries JF. Osteoarthritis: new insights. Part 1: the disease and its risk factors. Annals of Internal Medicine 2000;133(8):635⫺46. Fransen M, McConnell S. Exercise for osteoarthritis of the knee. Cochrane Database Systematic Review 2008: CD004376. Gerok W, Brandtstätter J. Normales, krankhaftes und optimales Altern: Variations- und Modifikationsspielräume. In: Baltes PB, Mittelstraß J, Stau-

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17

18

1 Epidemiologie degenerativer Gelenkerkrankungen Seavey WG, Kurata JH, Cohen RD. Risk factors for incident self-reported arthritis in a 20 year followup of the Alameda County Study Cohort. Journal of Rheumatology 2003;30(10):2103⫺11. Singh JA, Vessely MB, Harmsen WS, Schleck CD, Melton LJ, III, Kurland RL, Berry DJ. A population-based study of trends in the use of total hip and total knee arthroplasty, 1969⫺2008. Mayo Clin Proc 2010;85(10): 898⫺904. Statistisches Bundesamt. Gesundheit. Diagnosedaten der Patienten und Patientinnen in Krankenhäusern (einschl. Sterbe- und Stundenfälle) 2009. Wiesbaden: Statistisches Bundesamt 2011. Steel N, Melzer D, Gardener E, McWilliams B. Need for and receipt of hip and knee replacement ⫺ a national population survey. Rheumatology 2006;45:1437⫺41. Stucki G, Meyer D, Stucki S, Michel BA, Thyndall AG, Dick W, Theiler R. Evaluation einer deutschen Version des WOMAC-Arthroseindex. Z Rheumatol 1996;55:40⫺9. Van Saase JL, van Romunde LK, Cats A, Vandenbroucke JP, Valkenburg HA. Epidemiology of osteoarthritis: Zoetermeer survey. Comparison of radiological osteoarthritis in a Dutch population with that in 10 other populations. Annals of Rheumatic Diseases 1989;48:271⫺80. Wendelboe A, Hegman K, Biggs J. Relationships between body mass indices and surgical replacements of knee and hip joints. American Journal of Preventive Medicine 2003;25(4):290⫺4. Weyerer S, Ding-Greiner C, Marwedel U, Kaufeler T. Epidemiologie körperlicher Erkrankungen und Einschränkungen im Alter. Stuttgart: Kohlhammer 2008. Zhang Y, Jordan JM. Epidemiology of osteoarthritis. Clinics in Geriatric Medicine 2010;26(3):355⫺69.

2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik M.-A. Pogonke

2.1 Kalkulation Jedes Jahr ab August wird in den deutschen Krankenhäusern mit Spannung auf Meldungen aus Siegburg gewartet. Das ist der Zeitraum, in dem die ersten Referentenentwürfe des DRG-Katalogs (DRG ⫽ diagnosis related groups) für das Folgejahr durch das „Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH“ (InEK) veröffentlicht werden. Dieser Katalog bildet jeweils ab dem 1. Januar des Folgejahres die Grundlage für die Abrechnung der akut stationären Krankenhausfälle. Durch ihn und die ihm zugrunde liegenden Algorithmen ist geregelt, welche Vergütung für welche Erkrankung bei welchen Nebendiagnosen zukünftig für einen Krankenhausfall gezahlt wird. An der Kalkulation des DRG-Katalogs nimmt in jedem Jahr eine Vielzahl von Häusern teil. Für das DRG-Jahr 2012 waren dies 249 Krankenhäuser aller Größenklassen. Auch zwölf Universitätskliniken waren vertreten. Insgesamt wurden durch diese Kalkulationskrankenhäuser 4.466.493 mit Kostendaten hinterlegte stationäre Fälle an das InEK gemeldet. Systematisch bedingt muss der jeweils gültige DRG-Katalog zum 1. Januar eines jeden Jahres in Kraft treten. Das Kalkulationsverfahren sieht vor, dass die Kalkulationshäuser zum 31. März die kompletten Behandlungsdaten des Vorjahres an die Datenannahmestelle melden. Auf dieser Basis wird der neue Katalog für das Folgejahr berechnet. Das bedeutet, dass der Kalkulation des Kataloges 2012 die Fälle des Jahres 2010 zugrunde liegen.

DRG-Katalog regelt, was für welche Erkrankung bei welchen Nebendiagnosen gezahlt wird.

Kalkulation aufgrund der gemeldeten Kostendaten von Kalkulationskrankenhäusern

왘 Meldung bis März 왘 Basis für Folgejahr

2.2 Die Ermittlung einer DRG Um die Systematik des G-DRG-Systems zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, welcher Logik der DRG-Katalog folgt. Das G-DRG-System ist primär auf Grundlage von Kostenstrukturen kalkuliert und zusammengefasst worden. Die Reihenfolge folgt der Prämisse der absteigenden Kostenstrukturen. Erst im zweiten Schritt wird die medizinische Indikation als Parameter für die Eingruppierung in das DRG-System berücksichtigt. So kommt es vor, dass mehrere, von ihrer Kostenstruktur sehr ähnliche Fallkonstellationen in einer DRG-Fallpauschale zusammengefasst werden, die aus medizinischer Sicht nicht zusammengehören.

Systematik des DRGKatalogs: 왘 zuerst absteigende Kostenstrukturen 왘 dann medizinische Indikation

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2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik

Definitionshandbuch gibt an, welche Diagnosen/ Prozeduren in welcher Kombination welche DRG ergeben.

Zuordnung eines Behandlungsfalls in eine DRG ohne EDV-Unterstützung kaum möglich Ermittlung der DGR über Grouper Zertifizierung der Grouper-Software nötig

Beispiel Basis DRG I44: Verschiedene Endoprotheseneingriffe am Kniegelenk oder Korrektur einer Brustkorbdeformität In diese DRG werden sowohl Behandlungsfälle mit Prothesen als auch mit Brustkorbdeformitäten eingruppiert. Alle getroffenen Zuordnungen kann man dem Definitionshandbuch entnehmen, welches das InEK für jeden DRG-Katalog zum Download auf seiner Homepage zur Verfügung stellt. Auf dieser Basis lässt sich für jede DRG nachvollziehen, welche Diagnosen und Prozeduren in welcher Kombination in welcher DRG münden. Einschränkend muss hierzu aber angemerkt werden, dass dies aufgrund der vorhandenen Komplexität im System oftmals nur noch von absoluten Fachleuten durchgeführt werden kann. Eine nicht EDV-gestützte Zuordnung eines Behandlungsfalls in eine DRG ist angesichts der Komplexität des Zuordnungsvorganges, des sog. Groupings, und der Vielzahl an Krankenhausfällen nicht praxistauglich. In der Praxis werden alle Informationen, die zur Ermittlung einer DRG notwendig sind (u. a. Alter, Diagnosen, Prozeduren), durch eine Software, den sogenannten Grouper, verarbeitet. Dieser Grouper gibt dann die angesteuerte DRG-Fallpauschale an. Die Grouper-Software muss durch das InEK zertifiziert sein. Diese Zertifizierung setzt unter anderem voraus, dass der Algorithmus zur Bestimmung einer DRG korrekt eingehalten wird. Dieser sieht folgende stufenweise Überprüfung der eingegebenen Daten vor: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Überprüfung demografischer und klinischer Merkmale MDC-Zuordnung Prä-MDC-Verarbeitung MDC-Partitionierung Zuordnung zur Basis-DRG Zuordnung von CCL und PCCL DRG-Zuordnung

2.3 Wie ist das Definitionshandbuch zu lesen? Hauptdiagnosen nach ICD 10 führen zur major diagnosis category.

Reihenfolge der DRGs nach absteigenden Kostenstrukturen

Zu Anfang jeder MDC (major diagnosis category) steht eine Liste mit den Hauptdiagnosen nach ICD 10, welche in die jeweilige MDC führen. Im Anschluss folgt in jeder MDC ein Schaubild, das festlegt, wie durch diese MDC „manövriert“ werden muss (Abb. 2.1). Die Navigation erfolgt anhand eines Auswahlprozesses „Ja“ oder „Nein“. Sobald alle Antwortmöglichkeiten auf Ja gestellt sind, kann man hier die angesteuerte DRG ersehen. Das Schaubild regelt auch die Reihenfolge, in der die DRG geprüft werden. An dieser Stelle zeigt sich erneut der in Kap. 2.2 beschriebene Grundsatz, der dem DRG-System zugrunde liegt: Es ist z. B. in der MDC 8 nicht, wie zu erwarten wäre, die I01Z die erste DRG, für welche die Kriterien abgeprüft werden, sondern die I37Z, gefolgt von der I26Z. Die Reihenfolge ist auch hier der Prämisse der absteigenden Kostenstrukturen folgend. Innerhalb einer Basis-DRG hat die DRG, die mit A endet, den höchsten Ressourcenverbrauch. DRGs, die auf Z enden, haben keine weitere Unterteilung.

2.3 Wie ist das Definitionshandbuch zu lesen?

21

MDC 08 ja Hauptdiagnose für MDC 08

nein

09

0

I37Z

6

I26Z

2

I02A

1

I02B

4

I02B

4

I02B

4

ja resez. Eingr. am Becken bei BNB des Beckens oder Mehretageneingr. an den unteren Extremitäten

operative Partition ja

nein IntK  588/552 oder hochaufwändiges Implantat

ja

nein

ja ja komplexe ORProzeduren

kompliz. Konst., Eingr. an mehr. lokal. od. m. schw. Weichteilsch. mit äußerst schw. CC

nein ja

komplexe Vakuumnein behandlung und komplexe Gewebstransplantationen

ja

ja kompl. Konst., Eingr. an mehr. lokal. od. nein schw. WTS od. BNB, m. schw. CC od. kpl. Gew. TX. m. äußerst schw. CC

ja komplexe ORProzeduren

nein ja

nein komplexe ORProzeduren

hochaufwändige großflächige ja Gewebetrans- nein Gewebe-/Hauttransplantation, plantationen außer an der Hand

nein

I02C 13 I02C 13 I02D 18 I02D 18

nein 2

Abb. 2.1: Ausschnitt DRG-Entscheidungsbaum (Quelle: Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). G-DRG German Diagnosis Related Groups ⫺ Version 2012 ⫺ Definitionshandbuch. Bd. 2: S. 205. www.g-drg.de/cms/G-DRG-System_2012/Definitionshandbuch/Definitions handbuch_2012. Zugriff: 26. 03. 2012.)

Nachdem die MDC über die Hauptdiagnose ermittelt und die Partitionen (medizinisch, andere, operativ) innerhalb der MDC bestimmt wurden, erfolgt die Einordnung in eine Basis-DRG. Diese entspricht den ersten drei Ziffern der DRG. Sie stellt eine Bezeichnung der DRG ohne Berücksichtigung des Ressourcenverbrauchs dar. Um dies zu verdeutlichen, betrachten wir die DRG I44 (Abb. 2.2). Voraussetzung zur Eingruppierung in diese Basis-DRG

Basis-DRG: Bezeichnung der DRG ohne Berücksichtigung des Ressourcenverbrauchs

22

2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik

2.4 Nebendiagnosen bei der DRG-Ermittlung

23

Abb. 2.2: Auszug aus dem Definitionshandbuch Basis DRG I44 (Quelle: Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). G-DRG German Diagnosis Related Groups ⫺ Version 2012 ⫺ Definitionshandbuch. Bd. 2: S. 585 f., ADRG inkl. Tabellen I44-1, I44-2, I44-3. www.g-drg.de/ cms/G-DRG-System_2012/Definitionshandbuch/Definitionshandbuch_2012 Zugriff: 26. 03. 2012.)

ist eine Hauptdiagnose aus der MDC 08 sowie mindestens eine Prozedur aus einer der Tabellen I44-1, I44-2 oder I44.3. Ist dies erfüllt, erfolgt die Eingruppierung in die eigentliche DRG. Um die DRG mit dem höchsten Ressourcenverbrauch zu erreichen (I44A), müssen entweder eine Prozedur aus der Tabelle I44-1 erbracht worden sein und gleichzeitig schweregraderhöhende Nebendiagnosen vorliegen, die den Komorbiditätslevel (PCCL ⫽ patient clinical complexity level) über 3 ansteigen lassen, oder es muss eine Operation aus der Tabelle I44-3 vorliegen. Liegt eine Prozedur aus der Tabelle I44-1 vor und der PCCL ist w 3, wird die DRG I44B angesteuert. Liegt eine Prozedur der Tabelle I44-2 vor, so kommt automatisch die I44C zur Abrechnung, unabhängig vom PCCL.

Eingruppierung in eigentliche DRG durch Berücksichtigung von Prozedur, Komorbiditäten, Nebendiagnosen

2.4 Nebendiagnosen bei der DRG-Ermittlung Grundsätzlich stellt sich die Frage, welche Nebendiagnose in welcher DRG welchen CCL (complication and comorbidity level) hat. Grundsätzlich errechnet sich der PCCL über die Formel in Abb. 2.3. Das Ergebnis dieser komplexen Formel lässt sich leichter über Tab. 2.1 darstellen. Eine solche DRG-bezogene Liste wird durch das InEK nicht publiziert. Lediglich die Liste aller Nebendiagnosen mit den möglichen CCL, ohne Bezug zur Hauptdiagnose/DRG, wird veröffentlicht. Im Rahmen der Weiterentwicklung des DRG-Systems ist diese Zuordnung von Jahr zu Jahr unterschiedlich starken Änderungen unterworfen. Jedes Jahr werden einzelne Nebendiagnosen in ihrer Complication-and-comorbidity- (CC-)Relevanz auf- oder abgewertet, neu aufgenommen oder ganz aus der CC-Matrix gestrichen. Der jeweilige CCL der Nebendiagnose wird erst durch den Grouper nach der Gruppierung angezeigt. Eine genaue Zuordnung im Vorhinein lässt sich nur durch Erfahrungswerte treffen. Die Systematik wird anhand der bereits besprochenen Basis-DRG I44 in Tab. 2.2 verdeutlicht.

DRG-bezogene PCCL-Liste

Jährliche Bewertung der Nebendiagnosen: 왘 Auf- oder Abwertung ihrer Complicationand-comorbidityRelevanz 왘 Neuaufnahme 왘 Streichung Grouper zeigt complication and comorbidity level an

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2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik

Erste Voraussetzung ist eine Hauptdiagnose der MDC 8. Diese ist mit der M17.1 gegeben. Im nächsten Schritt erfolgt die Stufenüberprüfung innerhalb der MDC. Diese führt über den durchgeführten Operationen- und Prozedurenschlüssel (OPS) in die Basis-DRG I44.

Beispiel für eine Eingruppierung

Formel zur Berechnung des patientenbezogenen Gesamtschweregrades (PCCL) Wenn CCL(i) die sortierte Liste der am Ende des Ausschlussverfahrens ermittelten CCL-Werte ist, lautet die Formel zur Berechnung des PCCL folgendermaßen:

Abb. 2.3: Formel zur Bestimmung des PCCL (Quelle: Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). G-DRG German Diagnosis Related Groups ⫺ Version 2012 ⫺ Definitionshandbuch. Bd. 5: S. 1061. www.g-drg.de/ cms/G-DRG-System_ 2012/Definitionshand buch/Definitionshand buch_2012. Zugriff: 26. 03. 2012.)

PCCL 

0 falls keine ND vorhanden ist 4 wenn x  4 x in allen anderen Fällen

wobei x  round

ln 1 兺 CCL (i) * exp( a * ( i k )) i k

ln (3 /a) /4 a ist ein Parameter und hat derzeit den Wert 0,4.

k  1 für die Basis-DRGs P01–P67, k  2 für alle anderen Basis-DRGs. Dieser Algorithmus wurde von Dr. Xichuan (Mark) Zhang im Rahmen des CCL Refinement Project entwickelt.

Tab. 2.1: Tabelle zur Ermittlung des PCCL PCCL

4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 1

Komplikationen- und Komorbiditäten-Level Nebendiagnose 1

Nebendiagnose 2

4 4 4 3 3 3 2 2 4 4 3 3 3 2 2 2 1 2 2 1

4 2 1 3 2 2 2 2

Nebendiagnose 3

Nebendiagnose 4

Nebendiagnose 5

Nebendiagnose 6

1 2 1

1

1

1

1

1 2 1 2 2

1 2 2 2 2 1 1

1 2 1

1

Quelle: Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). G-DRG German Diagnosis Related Groups ⫺ Version 2012 ⫺ Definitionshandbuch. Bd. 5: S. 1061. www.g-drg.de/cms/G-DRG-System_2012/ Definitionshandbuch/Definitionshandbuch_2012. Zugriff: 26. 03. 2012.

2.5 Entwicklung der DRGs in der Endoprothetik

25

Tab. 2.2: Beispiel-Fallkonstellation: Diagnosen: HD: ND 1: ND2:

M17.1 D62 N18.3

ND3:

E87.6

Sonstige primäre Gonarthrose Akute Blutungsanämie Chronische Nierenkrankheit, Stadium 3 Hypokaliämie

CCL: 2 CCL: 3 CCL: 2

Prozeduren: 5-822.11 L

Implantation einer Endoprothese am Kniegelenk: Bikondyläre Oberflächenersatzprothese, ungekoppelt, ohne Patellaersatz, zementiert

Der OPS 5-822.11 findet sich in Tabelle I44-1 wieder. Es steht somit fest, dass entweder die I44A oder die I44B zur Abrechnung kommen wird. Als Letztes erfolgt die Überprüfung des Schweregrades. Wie aus Tab. 2.1 ersichtlich, führen diese Nebendiagnosen zu einem PCCL von 4. Damit sind die Voraussetzungen für die Eingruppierung in die DRG I44A mit einem Relativgewicht von 2,904 erfüllt. Bei Wegfall der Hypokaliämie sinkt der PCCL auf 3. In diesem Fall wäre lediglich die I44B mit einem Relativgewicht von 2,351 abrechenbar. Wichtig bei der Codierung der Nebendiagnosen ist der Codierungsgrundsatz, dass als Nebendiagnose nur jene Krankheit zu codieren ist, die im Behandlungsverlauf aufgetreten ist und mindestens in einem der folgenden Bereiche Mehraufwand verursacht hat:

Grundsatz für Codierung von Nebendiagnosen

쐌 Diagnostik 쐌 Therapie 쐌 Pflegemaßnahmen 2.5 Entwicklung der DRGs in der Endoprothetik Die Abbildung der Endoprothetik spiegelt sich im DRG-System in der „MDC 08 ⫺ Krankheiten und Störungen an Muskel-Skelett-System und Bindegewebe“ in der Partition O wider. Einschränkend muss aber gesagt werden, dass ein endoprothetischer Eingriff grundsätzlich auch in anderen DRGs abgebildet werden kann. Dies ist immer abhängig von der Hauptdiagnose, die den Krankenhausaufenthalt verursacht hat. Wird ein Patient primär aufgrund einer anderen Erkrankung aufgenommen und erst im Verlauf wird die Implantation einer TEP notwendig, so kommt nicht die MDC 08, sondern die Fehler-DRG zur Abrechnung. Diese dient der Abbildung solch komplexer, meist sehr teurer Behandlungsgeschehen. Auch eine Abbildung einer sogenannten Prä-MDC, in die Patienten, die z. B. eine bestimmte Beatmungsdauer überschritten haben, eingruppiert werden, ist möglich. Alle regelhaft verlaufenden endoprothetischen Ein-

Eingruppierung eines endoprothetischen Eingriffs abhängig von Hauptdiagnose

Mögliche AbrechnungsDRGs: 왘 MDC 08 왘 Fehler-DRG 왘 Prä-MDC

Mögliche Schweregrade

Z

A,B

Z

Z

A,B,C,D,E A,B,C,D,E,F

A,B,C

A,B,C,D,E,F Z

A,B

A,B,C

A,B A,B A,B

BasisDRG

I01

I03

I04

I05

I06 I08

I12

I20 I36

I43

I44

I45 I46 I47

Beidseitige Eingriffe oder mehrere große Eingriffe an Gelenken der unteren Extremität mit komplexer Diagnose Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes mit komplizierender Diagnose oder Arthrodese oder Alter < 16 Jahre oder beidseitige Eingriffe oder mehrere große Eingriffe an Gelenken der unteren Extremität mit komplexem Eingriff Implantation, Wechsel oder Entfernung einer Endoprothese am Kniegelenk mit komplizierender Diagnose oder Arthrodese Anderer großer Gelenkersatz oder Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes ohne komplizierende Diagnose, ohne Arthrodese, ohne komplexen Eingriff, mit äußerst schweren CC Komplexe Eingriffe an Wirbelsäule, Kopf und Hals Andere Eingriffe an Hüftgelenk und Femur oder Ersatz des Hüftgelenkes mit Eingriff an oberer Extremität oder Wirbelsäule Knochen- und Gelenkinfektion/-entzündung mit verschiedenen Eingriffen am Muskel-Skelett-System und Bindegewebe Eingriffe am Fuß Beidseitige Implantation einer Endoprothese an Hüft- oder Kniegelenk Implantation oder Wechsel bestimmter Endoprothesen am Knie- oder am Ellenbogengelenk oder Prothesenwechsel am Schulter- oder am Sprunggelenk Verschiedene Endoprotheseneingriffe am Kniegelenk oder Korrektur einer Brustkorbdeformität Implantation und Ersatz einer Bandscheibenendoprothese Prothesenwechsel am Hüftgelenk Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes ohne komplizierende Diagnose, ohne Arthrodese, ohne äußerst schwere CC, Alter > 15 Jahre oder Implantation/Wechsel einer Radiuskopfprothese

Textbezeichnung der Basis-DRG

Tab. 2.3: Verteilung endoprothetischer Eingriffe innerhalb der MDC 8

X

X

X

X

X

X

X

Knie

X X

X

X

X

X

X

X

Hüfte

X

X

X

Schulter

X

X X

Bandscheibe

Endoprothetische Eingriffe im Bereich

X

X

X

X

X

Sprunggelenk

X

X

Ellenbogen

X

X

Handgelenk

26 2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik

2.5 Entwicklung der DRGs in der Endoprothetik

27

Tab. 2.4: Veränderung der Relativgewichte im Bereich Knie-Hüfte Relativgewicht (RG) lt. Katalog

I43A I43B I44A I44B I44C I47A I47B

Veränderung RG um

2009

2010

2011

2012

4,298 3,140 3,031 2,458 1,936 2,522 2,281

4,327 3,174 3,148 2,554 1,976 2,692 2,366

4,594 3,198 2,999 2,428 1,927 2,444 2,251

4,455 3,199 2,904 2,351 1,912 2,437 2,213

3,65 % 1,88 % ⫺4,19 % ⫺4,35 % ⫺1,24 % ⫺3,37 % ⫺2,98 %

griffe, die zu keiner komplexen Behandlungssituation, wie lange Beatmung oder eine lange intensivmedizinische Komplexbehandlung, führen, werden in der MDC 8 abgebildet. Tab. 2.3 gibt an, in welche konkrete DRG die verschiedenen endoprothetischen Eingriffe eingruppiert werden. Die Endoprothetik im Bereich der Hüften und Knie ist mittlerweile innerhalb des DRG-Systems sehr gut kalkuliert und im Katalog abgebildet. Erkennbar ist dies insbesondere an der Veränderung der Bewertungsrelationen bei den Standardleistungen (Basis-DRGs: I43, I44 und I47). Diese fiel in den Jahren 2010 bis 2012 nur gering aus (s. Tab. 2.4). Ein weiterer Indikator für die konstante Abbildung ist das Hinzufügen/Entfernen von Schweregradsplits innerhalb einer Basis-DRG. Hier deutet eine Änderung auf starke Schwankungen innerhalb der Kostenhomogenität hin. Diese hat in den angeführten DRG in den vergangenen Jahren nicht mehr stattgefunden. Die Auf- und Abwertungen der Relativgewichte im DRG-Katalog spiegeln die normalen Schwankungsbreiten durch veränderte Kostenstrukturen dar (Tab. 2.4). Die von Implantationen betroffenen DRGs sind durch die Kosten für die Implantate in der Regel sehr sachkostenintensiv. Daher haben Veränderungen in dieser Kostenart einen signifikanten Einfluss auf das ermittelte Relativgewicht. In der I44B beispielsweise ist die Höhe der kalkulierten Kosten in der Kostenart Implantate von 2010 bis 2012 um rund 9,6 % gesunken. Betrachtet man die Verteilung der einzelnen Kostenarten, so zeigt sich, dass diese Kosten lediglich rund 25 % der Gesamtkosten ausmachen. Die DRG ist insgesamt um 3,17 % abgewertet worden. Die Kosten des ärztlichen Dienstes sind sogar um 4,12 % gestiegen. Ein weiteres Beispiel, das noch stärker aufzeigt, welchen Einfluss eine massive Preisreduktion am Medizinproduktemarkt bei extrem sachkostenintensiven DRGs zur Folge hat, ist die DRG „F02B: Aggregatwechsel eines Kardioverters/Defibrillators (AICD), Ein-Kammer-Stimulation“. Hier sind die Kosten für Implantate in dem oben betrachteten Zeitraum um 11,93 % gesunken. Durch den extrem hohen Kostenanteil dieser Kostenart von rund 82 % wirkt sich diese Veränderung hier deutlich stärker aus. Insgesamt hat die DRG im Zeitraum 2010 bis 2012 eine Abwertung von 10,48 % erhalten.

Endoprothetik von Hüfte und Knie im DRGSystems sehr gut kalkuliert und abgebildet

Auf- und Abwertungen der Relativgewichte im DRG-Katalog aufgrund normaler Schwankungsbreiten durch veränderte Kostenstrukturen

Besonders große Schwankungen bei sachkostenintensiven DRGs

28

2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik

2.6 Die DRG-Abrechnung 2.6.1 DRG-Fallpauschalen Ermittlung der Vergütungshöhe einer DRG über: 왘 effektives Relativgewicht

왘 Landesbasisfallwert

Basisfallwerte der Bundesländer teils sehr unterschiedlich

Ab 2014: alle Landesbasisfallwerte in Korridor von ⫺1,25 bis ⫹2,5 % um den Bundesbasisfallwert Fraglich, ob zu hohe Basiswerte ausreichend abgesenkt werden

Zur Ermittlung der Vergütungshöhe einer DRG werden zwei Parameter eingesetzt: zum einen das effektive Relativgewicht der DRG und zum anderen der Landesbasisfallwert. Das effektive Relativgewicht entspricht der Bewertungsrelation des DRG-Katalogs für Normallieger, bereinigt um Kurzlieger- oder Verlegungsabschläge bzw. um Langliegerzuschläge. Der so ermittelte Case-Mix ist der für die Abrechnung relevante Wert. Der zweite Parameter ist der Landesbasisfallwert. Seit dem 01. 01. 2010 rechnen alle Krankenhäuser den jeweils vereinbarten Landesbasisfallwert ab. Die Höhe dieses Basisfallwertes ist für alle Krankenhäuser des jeweiligen Bundeslandes gleich und verpflichtend gültig. Er wird jährlich neu ermittelt. Die einzelnen Länder unterscheiden sich aber zum Teil erheblich in der Höhe ihrer Basisfallwerte. So variierte die Höhe der zahlungswirksamen Landesbasisfallwerte im Jahr 2011 zwischen 2.863,00 g in Mecklenburg-Vorpommern und 3.130,14 g in Rheinland-Pfalz. Bezogen auf eine Standard-Knieendoprothese (DRG: I44B) bedeutet dies, dass in Mainz 648,62 g mehr für dieselbe Leistung gezahlt wurden als in Schwerin. Grundsätzlich sieht der Gesetzgeber vor, dass sich ab 2014 alle Landesbasisfallwerte gem. § 10 Absatz 4 KHEntgG in einem Korridor von ⫺1,25 bis ⫹2,5 % um den Bundesbasisfallwert bewegen sollen. Durch die bundesweit vorgesehene Konvergenz ist diese Annäherung von unten auch tatsächlich gesichert. Durch die zeitlich unbegrenzte Kappung der Anpassung im Falle einer Absenkung an die obere Korridorgrenze ist aber fraglich, wann sich tatsächlich auch die Basisfallwerte, die derzeit oberhalb des Korridors liegen, innerhalb dieser Korridorgrenzen wiederfinden werden. Hier können Basisfallwerte maximal um 0,3 % ihres Volumens nach unten angepasst werden. Multipliziert man nun diese beiden genannten Parameter miteinander, so ergibt sich daraus die Vergütungshöhe der jeweiligen DRG. 2.6.2 Zusatzentgelte

Abrechnung von Zusatzentgelten für zusätzlich benötigte Leistungen

Zwei Arten von Zusatzentgelten: 왘 bundesweit einheitlich bepreiste Entgelte

Aber was passiert, wenn Patienten beispielsweise eine Dialyse oder Bluter eine Behandlung mit Blutgerinnungsfaktoren benötigen? Diese Kosten sind nicht standardmäßig vom InEK in die DRG-Vergütung einkalkuliert worden und werden entsprechend auch nicht in der Vergütungshöhe berücksichtigt. Hier besteht die Möglichkeit, für bestimmte Leistungen, neben der Abrechnung von DRGs, zusätzlich sogenannte Zusatzentgelte abzurechnen. Die Zusatzentgelte teilen sich in zwei Gruppen auf. Die größere der beiden Gruppen bilden die bundesweit einheitlich bepreisten Zusatzentgelte. Diese können von jedem Krankenhaus im Rahmen seines Versorgungsauftrages erbracht und abgerechnet werden. Die Bepreisung wird analog den DRG-Fallpauschalen jährlich durch das

2.7 Die Kostenverteilung im G-DRG-Report-Browser

InEK vorgenommen. Die zweite Gruppe stellen die krankenhausindividuellen Entgelte dar. Diese können aufgrund zu großer Abweichungen in den Kalkulationsdaten nicht fest bepreist werden. Hier gibt das InEK lediglich den Rahmen vor, wann diese abgerechnet werden können. Der Preis muss durch das Krankenhaus individuell kalkuliert und jährlich bei der Budgetverhandlung mit den Kostenträgern vereinbart werden. Für den endoprothetischen Bereich ist das krankenhausindividuell zu vereinbarende Entgelt „ZE2012-25 Modulare Endoprothesen“ von großer Bedeutung. Die Leistung ist im DRG-Katalog in Anlage 6 definiert. Um diese Leistung erbringen und abrechnen zu können, muss sie, wie schon beschrieben, vereinbart worden sein. Weiterhin muss der OPS, durch den das Zusatzentgelt ausgelöst wird, erbracht worden sein. In diesem Fall handelt es sich um den folgenden OPS-Code: „5-829.d ⫺ Andere gelenkplastische Eingriffe: Implantation oder Wechsel von modularen Endoprothesen bei knöchernem Defekt mit Gelenk- und/oder Knochen(teil)ersatz oder individuell angefertigten Implantaten“. Es handelt sich hierbei um einen Zusatzcode, der neben dem eigentlichen Code für die Implantation einer Endoprothese verschlüsselt werden muss. Der zwischen Krankenhaus und Kostenträger verhandelte Preis stellt nur die zur Deckung des zusätzlichen Material- und Personalaufwandes notwendigen Mittel gegenüber den bereits in der DRG berücksichtigten Leistungen dar.

29

왘 krankenhausindividuelle Entgelte

Endoprothetischer Bereich: krankenhausindividuell zu vereinbarendes Entgelt „ZE2012-25 Modulare Endoprothesen“

2.7 Die Kostenverteilung im G-DRG-Report-Browser Ein weiteres wichtiges Tool, das alljährlich im Zusammenhang mit der DRG-Kalkulation zur Verfügung gestellt wird, ist der DRGReport-Browser. Ein wichtiger Bestandteil dieser Access-basierten Datenbank ist die Darstellung der Kosten der DRG-Kalkulation. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Kostenarten und -gruppen innerhalb der jeweiligen DRG-Fallpauschalen sehr gut nachvollziehen. Nicht möglich ist eine genaue Definition, welcher Betrag beispielsweise für Spritzen, Infusionslösungen oder Desinfektionsmittel im OP gezahlt wurde. Insbesondere bei den Personalkosten aber lassen sich die Bestandteile nach Berufsgruppen sehr gut und genau ermitteln. Auf diese Weise lässt sich durch die Gruppierung vordefinierter Kostenarten eine recht gute Kalkulationsgröße ermitteln. Diese Verteilung wird durch das InEK im G-DRG-Report-Browser im Bereich „Kosten“ dargestellt. Hier erfolgt eine genaue Aufschlüsselung der in der Kalkulation berücksichtigen Kosten. Die zugrunde liegende Matrix beinhaltet zum einen die Kostenarten, zum anderen die jeweiligen Kostenbereiche, denen diese Kostenarten zugerechnet sind (Tab. 2.5). Zu beachten hierbei ist aber, dass die Kostendarstellung im G-DRG-Report-Browser nur die Kalkulation für Normalliegerfälle abbildet. Die Veränderungen bei Langliegern, Kurzliegern und Verlegungen sind hieraus nicht ersichtlich. Im Bereich der Endoprothetik ist der Anteil der Normallieger deutlich höher als in vielen anderen DRG-Bereichen.

DRG-Report-Browser

Darstellung von Kostenarten und -gruppen innerhalb der DRG-Fallpauschalen

G-DRG-Report-Browser: genaue Aufschlüsselung der in der Kalkulation berücksichtigen Kosten

Nur Kalkulation für Normalliegerfälle

30

2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik

Tab. 2.5: Kostenarten und Kostenbereiche des InEK Kosten-Browsers Kostenarten gemäß DRG-Report-Browser

Kostenbereiche gemäß DRGReport-Browser

Personalkosten

Ärztlicher Bereich Pflegedienst medizinisch-technischer Dienst

Sachkosten

Arzneimittel direkt zuordenbar Arzneimittel indirekt zuordenbar Implantate/Transplantate übriger medizinischer Bedarf direkt zuordenbar übriger medizinischer Bedarf indirekt zuordenbar

Normalstation Intensivstation OP-Bereich Anästhesie Kardiologische Diagnostik/Therapie Endoskopische Diagnostik/Therapie Radiologie Laboratorien übrige diagnostische und therapeutische Bereiche

Personal- und Sachkosten (Gemeinkosten)

medizinische Infrastruktur nichtmedizinische Infrastruktur

Ermittlung der Vergütungsbestandteile mithilfe des G-DRG-ReportBrowsers

DRG-System ⫽ Mischkalkulation

Gleiche Fallpauschale für alle Patienten mit Verweildauer zwischen unterer und oberer Grenze

Kostenbereiche unterschiedlich stark von Verweildauer abhängig

Da jede Kostenart mit jedem Kostenbereich kombinierbar ist, ergeben sich so 90 mit Beträgen hinterlegte Vergütungsbestandteile. Der im Browser aufgeführte Betrag ergibt sich auf Basis der sogenannten Bezugsgröße. Die Bezugsgröße ist der Basisfallwert, welcher der Kalkulation des DRG-Kataloges zugrunde liegt. Ermittelt man nun das Verhältnis dieses Betrages zum Gesamtbetrag, kann man hieraus die Vergütungsbestandteile einer einzelnen Kostenart/Kostenbereich-Kombination oder einer Gruppe von Kombinationen ermitteln. Bei den Berechnungen ist es wichtig, dass die Bezugsgröße durch den eigenen Landesbasisfallwert ersetzt wird, da diese beiden Werte signifikant differieren können und so die ermittelten Werte nicht die tatsächlichen Erlöse widerspiegeln. Das DRG-System stellt eine Mischkalkulation dar, deren Durchmischung deutlich geringer geworden ist als bei der Verwendung von tagesgleichen Pflegesätzen. Hier erzielte jeder Fall einer Abteilung, unabhängig von der Erkrankung, für jeden Tag denselben Erlös. Innerhalb einer einzelnen DRG ist bei den Normalliegern die Differenz zwischen Ist-Kosten und erzielten Erlösen aufgrund der individuellen Verweildauern stark variabel. Die Fallpauschale (ohne Zu- und Abschläge) wird für alle Patienten in gleicher Höhe gezahlt, die mit ihrer Verweildauer zwischen unterer und oberer Grenzverweildauer liegen und für die auch kein Abschlag aufgrund einer Verlegung zum Tragen kommt. Im Beispiel der I44B aus der Modellrechnung in Abb. 2.4 betrifft dieses eine Verweildauer zwischen 4 und 16 Tagen. Es gibt Kostenbereiche, die von der Verweildauer gar nicht oder zumindest deutlich weniger abhängig sind als andere. Ein Beispiel ist der Kostenbereich „OP-Bereich“. Diese Kosten verändern sich nicht, unabhängig davon, ob der Patient nach 4 oder nach 16 Tagen entlassen wird. Ein gegensätzliches Beispiel ist die Normalstation. Je länger der Patient auf der Normalstation verbleibt, desto höher ist der Aufwand, beispielsweise durch die höhere Anzahl von Visiten.

2.8 Fazit

31

Kalkulation einer einzelnen Kostenart / Kostenbereich Kombination Berechnung der Ist-Erlöse

Berechnung des Anteils

Berechnung des IstVergütungsbestandteils

DRG Relativgewicht DRG-Katalog 2012  Landesbasisfallwert (Beispiel Niedersachsen 2012)

I44B 2,351 2.931,07 V

 DRG-Erlös Normallieger

6.890,95 V

Personalkosten Ärztlicher Dienst im OP lt. DRG-Browser  Gesamtkosten laut DRG-Browser

347,90 V 6.316,90 V

 Anteil Ärztlicher Dienst im OP

5,51 %

DRG-Erlös  Anteil Ärztlicher Dienst im OP

6.890,95 V 5,51 %

 Vergütung Ärztlicher Dienst im OP in Niedersachsen 2012

379,52 V

Abb. 2.4: Modellrechnung

Bei dem in Abb. 2.4 gewählten Beispiel ergäbe sich für den ärztlichen Dienst auf der Normalstation ein Tageserlös zwischen 26,14 g (16 Tage Verweildauer) und 104,57 g (4 Tage Verweildauer). Die tatsächlichen Arztkosten bleiben aber pro Tag gleich. An dieser Stelle wird der oft zitierte Einwand deutlich, das DRG-System setze Anreize zur Verkürzung der Verweildauern. Die Ergebnisse, die zu den Werten im DRG-Report-Browser führen, ergeben sich anhand der Kalkulation einer Vielzahl sehr unterschiedlicher Kliniken. Mit den tatsächlichen Kosten eines einzelnen Hauses haben diese nichts zu tun. Auf der anderen Seite definieren die Kosten aber systembedingt die Obergrenze, die ein Haus in den jeweiligen Bereichen nicht überschreiten sollte, um nicht defizitär zu handeln. Defizite in einem Bereich können intern durch günstigere Kostenstrukturen in einem anderen Bereich ausgeglichen werden, aber in der Summe muss jedes Krankenhaus die vorgegebenen Kostenstrukturen der Kalkulation erfüllen, um dauerhaft am Markt bestehen zu können. Die Erlöshöhe einer DRG ist fix und nicht nach oben veränderbar.

DRG-Report-Browser: Ergebnisse anhand der Kalkulation vieler, sehr unterschiedlicher Kliniken Kosten bilden systembedingt Obergrenze, die nicht überschritten werden sollte

2.8 Fazit Das DRG System ist im Bereich der Endoprothetik bereits sehr ausgereift. Dennoch zeigen sich auch hier noch Verbesserungspotenziale auf. Neben der primär kostenbasierten Zuordnung der Krankheitsbilder zu den DRG-Fallpauschalen wäre eine stärker indikations- und eingriffsbezogene Gruppierung wünschenswert. Die DRG-ResearchGroup in Münster ist diesen Weg bereits gegangen und hat die sogenannten KLG (Klinische Leistungsgruppen) entwickelt. Diese eignen sich nach ihren Angaben insbesondere zur internen Leistungsplanung und Überwachung auch über verschiedene Katalogjahre hinweg.

Stärker indikations- und eingriffsbezogene Gruppierung wäre wünschenswert.

32

2 DRG-Fallpauschalen in der Endoprothetik

G-DRG-Report-Browser auch zur Ermittlung von Vergütungshöhen für Konsiliarleistungen

Die Werkzeuge, die das InEK jährlich im Zusammenhang mit dem DRG-Katalog und der Kalkulation zur Verfügung stellt, bilden eine sehr gute Basis, das System zu verstehen und um sinnvoll und zielbringend damit zu arbeiten. Insbesondere der G-DRG-Report-Browser ist aus dem klinischen Alltag als Grundlage bei kalkulatorischen Kostenberechnungen nicht mehr wegzudenken. Ebenso findet der Browser Anwendung bei der Ermittlung von Vergütungshöhen für konsiliarische ärztliche Leistungen. Hier wird eine sehr solide und vor allem für alle Parteien nachvollziehbare Basis für diese Berechnungen zur Verfügung gestellt. Literatur AOK Bundesverband. Übersicht der Landesbasisfallwerte. www.aok-gesund heitspartner.de/bund/krankenhaus/lbfw/index.html. Zugriff: 25. 03. 2012. Heimig F. Das G-DRG-System 2012 ⫺ Klassifikation und Bewertung. Vortrag DKG-Informationsveranstaltung Deutscher Krankenhaustag, Düsseldorf, 16. 11. 2011. Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). Abschlussbericht ⫺ Weiterentwicklung des G-DRG-Systems für das Jahr 2012 ⫺ Klassifikation, Katalog und Bewertungsrelationen. Teil I: Projektbericht. Siegburg, 2011. www.g-drg.de/cms/content/download/3400/28515/version/1/file/ Abschlussbericht_G-DRG-System2012.pdf. Zugriff: 26. 03. 2012. Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). G-DRG German Diagnosis Related Groups ⫺ Version 2012 ⫺ Definitionshandbuch Bd. 1⫺5. www.g-drg.de/cms/G-DRG-System_2012/Definitionshand buch/Definitionshandbuch_2012. Zugriff: 26. 03. 2012. Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). G-DRGBrowser Hauptabteilung Version 2010 ⫺ G-DRG Browser Version 2.9. Siegburg, 2009. www.g-drg.de/cms/G-DRG-System_2010/Abschlussbericht_ zur_Weiterentwicklung_des_G-DRG-Systems_und_Report_Browser/ Report-Browser_2008_2010. Zugriff: 26. 03. 2012. Institut für das Entgeltsystem im Krankenhaus GmbH (InEK). G-DRGBrowser Hauptabteilung Version 2012 ⫺ G-DRG Browser Version 2.11. Siegburg, 2010. www.g-drg.de/cms/G-DRG-System_2012/Abschlussbericht_ zur_Weiterentwicklung_des_G-DRG-Systems_und_Report_Browser/ Report-Browser_2010_2012" http://www.g-drg.de/cms/G-DRG-System_ 2012/Abschlussbericht_zur_Weiterentwicklung_des_G-DRG-Systems_und_ Report_Browser/Report-Browser_2010_2012. Zugriff: 26. 03. 2012 KU Sonderheft Krankenhausfinanzierungsrecht 2010. Kulmbach: Mediengruppe Oberfranken, 2010. KU Sonderheft Krankenhausfinanzierungsrecht 2011. Kulmbach: Mediengruppe Oberfranken, 2011. KU Sonderheft Krankenhausfinanzierungsrecht 2012. Kulmbach: Mediengruppe Oberfranken, 2012. Roeder N, Siebers L, Frie M, Bunzemeier H. DRG-Akzeptanz verbessern. Krankenhaus 2006;5:390 ff.

3 Materialien und Implantate W. Plitz

3.1 Historisches Obwohl die Anfänge der Endoprothetik bis zum Ende des 19. Jahrhunderts zurückreichen, stellte sich ein systematischer Erfolg ⫺ zumindest bei der Hüftendoprothetik ⫺ erst ab ca. 1960 ein. Die Pioniertat des Sir John Charnley war es, die den dann beginnenden Siegeszug der Hüftendoprothetik in Gang setzte und für die weltweite Verbreitung dieser äußerst erfolgreichen chirurgisch-orthopädischen Therapiemaßnahme sorgte. Zwei entscheidende Maßnahmen trugen zum Erfolg bei: einmal die Verwendung des Polyethylens (PE) als Gleitwerkstoff, des Weiteren die Einführung des Knochenzements (Polymethylmethacrylat, PMMA), den Charnley aus der Zahnheilkunde adaptierte. Zu beiden Überlegungen veröffentlichte Charnley später ausführliche Monographien und brachte darin all seine Gedanken und Vorstellungen zu Papier, die letztendlich den Erfolg begründeten, die aber auch dem interessierten Wissenschaftler Einblick in die Vorgehensweise verschaffen. Auch wenn im Zuge der Weiterentwicklung, die mit einer enormen Vielfalt an Modellen einherging, manche Vorstellungen von Charnley überholt sind, so war es dennoch er, der die entscheidenden Impulse hinsichtlich der Materialauswahl geliefert hat. Er hatte auch den einen oder anderen Irrweg aufgezeichnet, so beispielsweise das zunächst favorisierte Teflon als Gleitwerkstoff, hatte dann aber mit Akribie und Forscherdrang Irrwege verlassen, einen besseren Weg gesucht und offenbar auch gefunden. Wohl auch wegen seiner wissenschaftlich konsequenten Vorgehensweise und den damit verbundenen Erfolgen wurde er von Königin Elisabeth II im Jahr 1977 zum „Sir“ geadelt. Der nach Charnley einsetzende Boom der Hüft- und später auch der Knieendoprothetik hat eine enorme Zahl von Neuentwicklungen hervorgebracht (wir zählen z. Zt. im europäischen Sprachraum nahezu an die 400 Modellvarianten für die Hüfte), bei denen alles, was an Design, Material und letztendlich auch an Philosophien entwickelt wurde, zu finden ist. Manche Fehlentwicklungen waren zu verzeichnen und haben uns gelehrt, mit neuen Materialentwicklungen behutsam und umsichtig umzugehen und in jedem Fall labortechnische Untersuchungen voranzustellen, um das Versagensrisiko für den Patienten so gering wie möglich zu halten. Auch von den immer wieder gemeldeten Schadensfällen, die letztendlich intensiv untersucht

Systematischer Erfolg der (Hüft-)Endoprothetik seit 1960

Zwei entscheidende Maßnahmen: 왘 Verwendung von Polyethylen als Gleitwerkstoff 왘 Einführung des Knochenzements

Große Zahl an Neuentwicklungen bzgl. Design, Material, Philosophie

Behutsamer und umsichtiger Umgang mit neuen Materialentwicklungen, um Versagensrisiko gering zu halten

34

3 Materialien und Implantate

wurden, können Verbesserungen für weitere Entwicklungen abgeleitet werden, damit künftig ähnliche Probleme vermieden werden. In der Folge soll ein Überblick über diejenigen Materialien der Endoprothetik gegeben werden, die heute zum Einsatz kommen und die ⫺ zumindest was den überschaubaren Zeitraum betrifft ⫺ als bewährt angesehen werden dürfen.

3.2 Lasttragende Materialien für die Endoprothetik Materialentwicklung des sog. „U-Boot-Stahls“ führte zu einer KobaltChrom-Molybdän-Legierung als lasttragendes Material für Endoprothetik

Rostfreier Edelstahl als weitere Entwicklungsstufe Probleme von Edelstahlprothesen: 왘 nicht biegesteif 왘 nach gewissen Standzeiten Korrosionserscheinungen (Reib-, Loch- und Spaltkorrosion) Edelstahl für temporäre Implantate (Platten, Schrauben) noch immer Werkstoff der Wahl Osteosynthesematerial aus Titanlegierung auf dem Vormarsch Ermüdungsbrüche bei CoCrMo-Gussmaterial

Hier nochmals ein kurzer historischer Abriss insofern, als bereits 1938 eine vom englischen Militär in Auftrag gegebene Materialentwicklung des sog. „U-Boot-Stahls“ bis heute fortwirkt. Die Maßgabe war damals, ein hochkorrosionsbeständiges, eisenfreies Material zu entwickeln, das extreme Salzwasserbeständigkeit zeigt und wegen der feindlichen Ortung kein Eisen als Legierungsbestandteil enthalten durfte. Das Ergebnis war eine Kobalt-Chrom-Molybdän- (CoCrMo-) Legierung, die diesen Anforderungen gerecht wurde. Diese Legierung war seinerzeit mit dem Handelsnamen „Vitallium“ belegt. Smith-Petersen, ein englischer Orthopäde, adaptierte dieses Material für seine sog. „Smith-Peterson cup“, eine dünnwandige Metallschale, die ohne Fixationsmaterial über den Hüftkopf „gestülpt“ wurde und teilweise mit erstaunlichen Langzeitergebnissen aufwarten konnte. Smith-Petersens diesbezügliche frühere Aktivitäten und Ergebnisse mit anderen Materialien (Glas, Viscaloid, Bakelit) waren wenig erfolgreich. Als weitere Entwicklungsstufe ist der Edelstahl zu nennen, der jedoch erst ab etwa 1948 eine größere Bedeutung erlangte und heute im Wesentlichen nur noch für temporäre Osteosyntheseimplantate Verwendung findet. Dieser rostfreie Edelstahl ist heute im Rahmen der ISO-Norm 5832-1 normiert. Auch Charnley benutzte anfänglich für seine Schäfte einen Edelstahlwerkstoff, der sich jedoch als nicht biegesteif erwies und zudem nach gewissen Standzeiten Korrosionserscheinungen wie Reib-, Loch- und Spaltkorrosion zeigte. Diese Erscheinungen traten insbesondere dort auf, wo im Interface/Prothesenschaft eine Sauerstoffverarmung stattfand und es wegen der dort stattfindenden Relativbewegungen zu keiner ausreichenden Repassivierung des Grundmaterials kommen konnte. Es sei hier nochmals angemerkt, dass Edelstahl für temporäre Implantate (Platten, Schrauben etc.) noch immer als Werkstoff der Wahl gilt, diese Implantate bekanntermaßen jedoch nicht permanent im Körper verbleiben. Die Verwendung von Osteosynthesematerial aus einer Titanlegierung ist dennoch auf dem Vormarsch. Unter dem Eindruck immer wieder festgestellter Ermüdungsbrüche bei CoCrMo-Gussmaterial, insbesondere wenn es infolge proximaler Osteolyse zu Schwingungen des gelenknahen Schaftanteils kommt, wurde von einem namhaften Schweizer Prothesenhersteller die Entwicklung hoch ermüdungsfester CoCrMo-Schmiedelegierun-

3.3 Tribologisch beanspruchbare Materialien, Partikelexpression, Beschichtungen

35

Tab. 3.1: Metallische Werkstoffe als Implantatmaterial ISO

Material

Komposition

5832-1 5832-2 5832-3 5832-4 5832-5 5832-6 5832-7

Wrought Stainless Steel Unalloyed Titanium Wrought Ti-6 Al-4 V Alloy Cast CoCrMo Alloy Wrought CoCrWNi Alloy Wrought CoNiCrMo Alloy Forgeable and cold-formed CoCrNiMoFe Alloy Wrought CoNiCrMoWFe Alloy Wrought high Nitrogen Stainless Steel Wrought TiAlFe Alloy Wrought TiAlNb Alloy Wrought CoCrMo Alloy Unalloyed Tantalum Wrought Ti Mo-15 Zr-5 Al-3 Alloy

FeCrNiMo Ti TiAlV CoCrMo CoCrWNi CoNiCrMo CoCrNiMoFe

5832-8 5832-9 5832-10 5832-11 5832-12 5832-13 5832-14

CoNiCrMoWFe FeCrNiMnMoNbN TiAlFe TiAlNb CoCrMo Ta TiMoZrAl

gen vorangetrieben. Die Anwendung dieses hochfesten Werkstoffs konnte die gefürchteten Ermüdungsbrüche erheblich einschränken. Als momentan letzte Entwicklungsstufe für lasttragende Materialien im Bereich der Endoprothetik können die Titanschmiedelegierungen angesehen werden. Diese Entwicklung ist auch im Zuge der Entwicklung zementfreier Implantationstechniken zu sehen, denn Titan bzw. dessen Legierungen zeigen ein ausgezeichnetes Anwachsverhalten bei gleichzeitiger hoher Ermüdungsfestigkeit. Tab. 3.1 zeigt die derzeit üblichen Implantatmaterialien für lasttragende Komponenten, soweit sie im Rahmen der ISO-Norm 5832-1 genannt sind. Die Werkstoffe Tantal und Niob sowie kohlefaserverstärkte Kunststoffe haben bislang keine größere klinische Bedeutung erlangen können. Die hohen Anforderungen hinsichtlich der Lastübertragung bei künstlichen Gelenken hat enorme Anstrengungen der Implantatbzw. Werkstoffhersteller mit sich gebracht, mit dem Ergebnis, dass hier erstaunliche Fortschritte erzielt werden konnten, die letztendlich dem Patienten zugute gekommen sind.

Daher Entwicklung hoch ermüdungsfester CoCrMo-Schmiedelegierungen Titanschmiedelegierungen derzeit letzte Entwicklungsstufe für lasttragende Materialien Derzeit übliche Implantatmaterialien für lasttragende Komponenten im Rahmen der ISO-Norm 5832-1 Enorme Anstrengungen der Implantat- bzw. Werkstoffhersteller wegen hoher Anforderungen an Lastübertragung

3.3 Tribologisch beanspruchbare Materialien, Partikelexpression, Beschichtungen Frühe Versuche, geeignete tribologisch (Tribologie: Lehre von Reibung, Verschleiß und Schmierung, griech. „tribos“ ⫽ reiben) beanspruchbare Materialien für künstliche Hüftprothesen zu finden, gehen auf die Zeit zurück, als noch kein acetabulärer Ersatz angesagt war, sondern der künstliche Hüftkopf mit dem Knorpel bzw. dem Knochen des Acetabulums artikulieren sollte. Abgesehen von der Cup-Plastik nach Smith-Petersen, stellten die Brüder Judet aus Frankreich ihre Schenkelhalsprothese mit Plexiglaskopf vor. Die Ergebnisse mit diesen Prothesen waren letztlich nicht befriedigend, weil

Frühe Entwicklungen tribologisch beanspruchbarer Materialien für künstliche Hüftprothesen: 왘 Cup-Plastik nach Smith-Petersen aus CoCrMo-Legierung 왘 Schenkelhalsprothese mit Plexiglaskopf

36

3 Materialien und Implantate

Materialien tribologisch nur begrenzt beanspruchbar Teflon als Gleitwerkstoff nicht erfolgreich

80 % der Hüft- und 100 % der Kniegelenkprothesen mit ultrahochmolekularem Niederdruckpolyethylen ausgestattet Konventionelles Polyethylen bewährt und vorteilhaft Nachteile: 왘 cold flow 왘 nicht alterungsstabil Vorteile: 왘 Biokompatibilität 왘 gute tribologische Eigenschaften 왘 tribologische Funktion auch unter Schmierstoffmangel 왘 günstiger Preis 왘 sehr gute Bearbeitbarkeit Vorteile durch Hochvernetzung des konventionellen Polyethylens bei gleichzeitiger Radikalreduzierung (crosslinking)

Alterung des konventionellen Polyethylens wohl durch Verschleißpartikelexpression

Folge: Osteolysen, Granulome etc., die aseptische Lockerung induzieren

das Plexiglas tribologisch nur sehr begrenzt beanspruchbar war und auf sehr früh revidierten Komponenten teilweise erheblich tiefe Abriebspuren erkennbar waren. Das bereits eingangs erwähnte Teflon als Gleitwerkstoff wurde ⫺ wie berichtet ⫺ zunächst von Charnley favorisiert, jedoch zeigten die wenigen klinischen Anwendungen, dass ein Langzeiterfolg nicht zu erwarten war. Mehr als 40 Jahre liegen seit der Einführung des Polyethylens (PE) durch Sir John Charnley zurück, wobei heute nach wie vor 80 % aller Hüft- und 100 % aller Kniegelenksendoprothesen mit UHMWPE (ultrahochmolekularem Niederdruckpolyethylen) ausgestattet sind. Diese Tatsache lässt unzweifelhaft darauf schließen, dass das konventionelle Polyethylen als bewährt und vorteilhaft angesehen werden muss. Obwohl durchaus auch einige nachteilige Eigenschaften des Polyethylens bekannt sind (z. B. cold flow, nicht alterungsstabil), dürften für die Anwendung in Gelenkimplantatbereich die Vorteile überwiegen. Dies sind zum einen die ausgezeichnete Biokompatibilität, die überragenden tribologischen Eigenschaften, nicht zuletzt die sog. Notlaufeigenschaften, d. h. die tribologische Funktion auch unter Schmierstoffmangel, und schließlich der günstige Preis bei sehr guter Bearbeitbarkeit. Es hat nicht an zahlreichen Versuchen gefehlt, die verschiedenen Eigenschaften des Polyethylens zu verbessern; dies waren z. B. die Entwicklung eines kohlefaserverstärkten PE (PolyTwo) oder die Hochverdichtung (Hylamer). Verschiedene Versuch wurden unternommen, durch diverse Zusatzstoffe (z. B. Vitamin E) die Altersbeständigkeit zu verbessern. Das vor einigen Jahren vorgestellte Verfahren des sog. „crosslinking“, die Hochvernetzung des konventionellen Polyethylens bei gleichzeitiger Radikalreduzierung, scheint für den Bereich Endoprothetik gewisse Vorteile zu bringen, auch wenn die Zeit der klinischen Erprobung noch nicht ausreichend ist. Für die Knieendoprothetik gab es wegen der sog. Roll-/Gleitbeanspruchung zunächst gewisse Bedenken, was den diesbezüglichen Einsatz betraf. Aufgrund umfangreicher Laborversuche konnten die Bedenken jedoch zwischenzeitlich reduziert werden. Inwiefern die angestrebte verbesserte Alterungsbeständigkeit der Crosslink-Varianten des Polyethylens tatsächlich zum Tragen kommt, dürfte erst nach entsprechender Langzeitexposition in vivo zu beurteilen sein. Die nach wie vor eintretende Alterung des konventionellen Polyethylens nach etwa 15 bis 20 Jahren Verweilzeit ist offenbar mit der auftretenden Verschleißpartikelexpression in Zusammenhang zu bringen, die letztendlich wegen der Dekompensation des Abtransportmechanismus zu Osteolysen, Granulomen etc. führt und damit anscheinend die aseptische Lockerung induziert. Der sog. Partikelforschung wird derzeit viel Aufmerksamkeit vor allem in biologisch orientierten Labors gewidmet. Inwieweit hier in absehbarer Zeit klinisch relevante Ergebnisse zu erhoffen sind, muss momentan noch offen bleiben.

3.3 Tribologisch beanspruchbare Materialien, Partikelexpression, Beschichtungen

37

Tab. 3.2: Werkstoffe für tribologisch beanspruchte Komponenten (realisierte Kombinationen) PE PE1 St CoCrMo Al2O3 ZrO2 CFK 1 2

X X X X

St

CoCrMo

Al2O3

ZrO2

X X

X

X

X

X X2 X

X2 X2

CFK

Verschiedene Gleitpaarungen und ihre Kombinationsmöglichkeiten

X X

seit ca. zwölf Jahren auch Crosslink-PE nur in Frankreich

Die Suche nach tribologisch beanspruchbaren Materialen für Gelenkimplantate führte um 1970 den französischen Kollegen Boutin dazu, Al2O3-Keramik für die Hüftendoprothetik vorzuschlagen. Dieser Gedanke wurde von den deutschen Herstellern Feldmühle AG (Plochingen), Rosenthal AG (Selb) und Friedrichsfeld (Mannheim) aufgegriffen und entsprechende Hüftköpfe aus Al2O3-Keramik wurden angeboten, zunächst jedoch nur in Kombination mit Polyethylen. Erst Mittelmeier (1975) wagte den Versuch, eine Keramik-Keramik-Paarung zu verwenden, wobei die Keramikpfanne als Monoblockausführung Verwendung fand. Bis heute stehen manche Skeptiker der Al2O3-Keramik mit Vorbehalt gegenüber, da auch jetzt noch immer wieder über Brüche von Al2O3-Köpfen berichtet wird, wobei die Ursachen dieser Brüche nach wie vor unklar sind. Einerseits werden gewisse „Mix-und-match“-Praktiken für diese Brüche verantwortlich gemacht, andererseits insbesondere die Handhabung beim intraoperativen Fügen des Kopfes auf den Konus. Hier können offenbar geringste Unsauberkeiten schon zu hohen Spannungen führen, die dann letztendlich im Bruch des Kopfes enden. Unzweifelhaft sind die herausragenden tribologischen Eigenschaften der Keramik-Keramik-Paarung, wobei heute entsprechende Inlays für den metallischen Cup angeboten werden. Tab. 3.2 gibt einen Überblick über die verschiedenen Gleitpaarungen inkl. der Kombinationsmöglichkeiten, wie sie heute im Einsatz sind. Der Trend geht momentan zu sog. Mischkeramiken (z. B. Bioloxdelta), die noch höhere Druck- und Zugfestigkeiten aufweisen als herkömmliche Al2O3-Keramik. Zweifellos hat die Metall-Metall-Paarung durchaus einen festen Platz als alternative Gleitpaarung, jedoch sind insbesondere bei den Resurfing-Prothesen (z. B. nach McMinn) Probleme aufgetreten, die wir bereits in der ersten Auflage des vorliegenden Buchbeitrages angesprochen hatten. Die seinerzeitig geäußerten Bedenken betrafen diese Paarung insofern, dass, wie seinerzeit bereits festgestellt, der Einlaufverschleiß mit „relativ großen“ Partikeln einhergeht. Nachdem dieser Einlaufverschleiß beendet ist (ca. 1⫺2 Millionen Zyklen, entsprechend 1⫺2 Jahre Laufzeit in vivo), zeigt sich der von uns als sog. Nanopartikel bezeichnete Abrieb, der sich aufgrund hoher An-

Al2O3-Keramik für Hüftendoprothetik

Hüftköpfe aus Al2O3Keramik in Kombination mit Polyethylen oder als Keramik/KeramikPaarung Berichte über Brüche von Al2O3-Köpfen Ursachen unklar, möglicherweise: 왘 „Mix-und-match“Praktiken 왘 Handhabung beim intraoperativen Fügen des Kopfes auf den Konus Keramik-Keramik-Paarung mit sehr guten tribologischen Eigenschaften Trend: Mischkeramiken mit höheren Druck- und Zugfestigkeiten als Al2O3-Keramik Metall-Metall-Paarung mit festem Platz bei Gleitpaarungen, v. a. bei Oberflächenersatz

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3 Materialien und Implantate

Problem: Nanopartikel, die mit Stoffwechsel interagieren Folge: u.U: hohe Cr- und Co-Serenspiegel Erhöhte Fehlerrate bei Metall-Metall-Paarungen

Empfehlung: differenzierte Betrachtung der MetallMetall-Prothesen hinsichtlich ihres Risikoprofils Erste Rückrufaktion wegen erheblicher Probleme mit MetallMetall-Kombinationen

Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte: Empfehlung zur speziellen Nachsorge von Patienten mit MetallMetall-Gleitpaarungen im Hinblick auf Behandlungsleitlinie

Konsensusempfehlung einer Expertenrunde zur Problematik der MetallMetall-Paarung bei Hüftgelenken

zahl und großer Oberflächen offenbar den bekannten Abtransportmechanismen entzieht und anscheinend Interaktion mit dem Stoffwechsel eingeht, was mitunter zu einem hohen Chrom- und KobaltSerumspiegel führt. Die in Tab. 3.3 günstigen Abriebvolumina für die Metall-Metall-Paarung rücken demnach eher in den Hintergrund, da zwischenzeitlich offensichtlich größere Probleme mit den MetallMetall-Paarungen bekannt geworden sind. So wird beispielsweise in den Mitteilungen der Orthopädie und Unfallchirurgie (Ausgabe 2012) von einer erhöhten Fehlerrate bei Metall-Metall-Paarungen gesprochen, was die Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik (AE) veranlasst hat, hier entsprechende Empfehlungen zu erarbeiten. Im Deutschen Ärzteblatt wird zwar seitens der Ärzte von einer generellen Verurteilung von Metall-Metall-Paarungen abgerückt, doch auch hier werden entsprechende Empfehlungen und eine differenzierte Beurteilung gegeben. In diesem Zusammenhang wurde am 16. 04. 2012 in Dresden ein multinationales Expertentreffen einberufen und die Empfehlung gegeben, dass die Gruppe der Metall-Metall-Prothesen hinsichtlich ihres Risikoprofils differenziert zu betrachten sei. Wegen der doch erheblichen Probleme mit den Metall-MetallKombinationen sah sich ein namhafter Hersteller gezwungen, eine weltweite Rückrufaktion zu initiieren, wobei alle Patienten, die mit einer entsprechenden Metall-Metall-Prothese versorgt worden waren, gebeten wurden, zu einem Kontrolltermin zu erscheinen, um ggf. Schäden frühzeitig erkennen zu können. Die Presse (hier Süddeutsche Zeitung) hat diese Angelegenheit bereits als den nächsten Skandal nach der Problematik der Brustimplantate aufgegriffen und berichtet auf einer ersten Seite von „giftigen Gelenken“, mit denen Patienten jahrelang geschädigt wurden. Auch hier wird wiederum bemängelt, dass, offenbar unbeeindruckt von den doch bestehenden Problemen, auf der letzten amerikanischen Orthopädentagung (AAOS) in San Francisco weiterhin die Vorzüge der Metall-Metall-Implantate in den Vordergrund gestellt wurden. Nicht zuletzt hat das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, das bekanntermaßen alle Schadensfälle sammelt und entsprechende Rückschlüsse daraus zieht, eine Empfehlung der britischen Behörde zur speziellen Nachsorge von Patienten mit Metall-Metall-Gleitpaarungen im Hinblick auf ihre Behandlungsleitlinie für diese Patientengruppe zur Kenntnis gebracht. Zusammenfassend kann demnach festgestellt werden, dass die Problematik der Metall-Metall-Paarung bei Hüftgelenken zwischenzeitlich doch zu erheblicher Verunsicherung sowohl der Ärzteschaft als auch der Patienten geführt hat und daher abzuwarten bleibt, wie sich die einschlägigen Gremien in diesem Zusammenhang zukünftig verhalten und äußern werden. Wie bereits erwähnt, fand eine entsprechende Konsensus-Expertenrunde in Dresden statt, wobei in der Folge am 16. 04. 2012 eine aktuelle Konsensusempfehlung zur Handhabung von Metall-Metall-Gleitpaarungen herausgegeben wurde. Diese Konsensusempfehlung umfasst sieben Seiten, wurde von 21 Experten aus Orthopädie, Biomechanik, Allergologie etc. erstellt

3.4 Materialien zur Verbesserung des Anwachsverhaltens Tab. 3.3: Abriebvolumen bei verschiedenen Materialkombinationen (nach AAOS 1999 Comittee of Biomedical Engineering) Materialkombination

Linearer Abrieb/ Jahr [mm]

Abriebvolumen/ Jahr [mm]

Metall ⫺ UHMWPE Keramik ⫺ UHMWPE Metall ⫺ Metall Keramik ⫺ Keramik

0,2 0,1 0,01 0,005

55,71 17,91 0,88 0,04

und dürfte nach Umfang und Inhalt den aktuellen Stand der Diskussion wiedergeben. Wie schon Tab. 3.2 zeigt, stehen nur wenige Materialien zur Verfügung, die für tribologische Beanspruchungen geeignet sind, wobei diese dann auch entsprechend Tab. 3.2 in ihrer Güte erheblich differieren können. Versuche, Grundmaterialien, insbesondere Titanwerkstoffe, einer tribologischen Beanspruchbarkeit zuzuführen, wurden und werden immer wieder unternommen, da vor allem im Knieendoprothesenbereich aus allergologischen Gründen Titanwerkstoffe eingesetzt werden müssen, diese jedoch ohne Oberflächenmodifikationen tribologisch nicht angewendet werden können. Infrage kommen verschiedene Technologien, die auch einem ständigen Fortschritt unterliegen. Prinzipiell sind zwei Oberflächenmodifikationen bekannt. Eine ist die sog. Oberflächenbeschichtung, wobei Schichten aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlicher Technologie aufgebracht werden. Das Problem hierbei stellt sich insofern, als die tribologischen Beanspruchungen einerseits harte Schichten erfordern, der Grundwerkstoff Titan aber eher als „weich“ einzustufen ist. Die dadurch entstehenden E-Modul-Unterschiede an den Grenzschichten können im Zweifelsfall zu Abplatzungen mit allen daraus resultierenden negativen Folgen für die angestrebte Gleitpaarung führen. Die immer wieder propagierte diamantähnliche Beschichtung (diamond like carbon, DLC) fällt ebenfalls unter diese Problematik, denn auch hier zeigen sich, teilweise schon im Versuchslabor, erhebliche Abplatzungen. Sinnvoller erscheint uns die sog. Oberflächenvergütung, wobei hier technische Maßnahmen zu ergreifen sind, welche die bestehende Oberfläche so verändern bzw. vergüten, dass eine dauerhafte tribologische Beanspruchbarkeit entsteht. Nach unseren Erkenntnissen ist diese Technologie jedoch erheblich kostenintensiver, wobei auch der Fertigungsaufwand entsprechend höher anzusetzen ist.

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Abriebmengen verschiedener Gleitpaarungen

Nur wenige Materialien für tribologische Beanspruchungen geeignet V.a. bei Knieendoprothesen: aus allergologischen Gründen Einsatz von Titanwerkstoffen Ohne Oberflächenmodifikationen keine tribologische Anwendung der Titanwerkstoffe Zwei Oberflächenmodifikationen: 왘 Oberflächenbeschichtung Problem: Abplatzungen durch Unterschiede zwischen harten Schichten für tribologische Beanspruchung und weichem Titan 왘 Abplatzungen bei diamantähnlicher Beschichtung 왘 Oberflächenvergütung

Problem: kostenintensiver, höherer Fertigungsaufwand

3.4 Materialien zur Verbesserung des Anwachsverhaltens Hier haben sich im Wesentlichen zwei Substanzen bewährt, die meist im sog. Plasmaporeverfahren auf die Träger (hier Hüftschäfte) aufgebracht werden, um ein schnelleres Anwachsen der Knochensubstanz

Zwei Substanzen zur Verbesserung des Anwachsverhaltens der Knochensubstanz

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3 Materialien und Implantate

Problem: Abplatzen der Substanzen vom Trägermaterial sowie „Aufbrauch“ Titanlegierungen mit sehr gutem Anwachsverhalten bei zementfreier Implantationstechnik

zu bewirken. Ein bisher nicht beherrschbares Problem ist das Abplatzen dieser Substanzen vom Trägermaterial, aber auch der „Aufbrauch“, sodass sich nach absehbarer Zeit die Knochensubstanz dem Trägermaterial gegenüber sieht. U. E. sind diese Maßnahmen insofern fragwürdig, als bei zementfreier Implantationstechnik Titanlegierungen ohnehin ein ausgezeichnetes Anwachsverhalten zeigen und damit diese Technologie entbehrlich erscheint. Lediglich die Anwachsgeschwindigkeit mag bei diesen Beschichtungen größer sein als bei reinen Titanoberflächen, auf Dauer dürfte jedoch das Anwachsen an die Titanoberflächen als stabiler angesehen werden. 3.5 Knochenzemente und Zementiertechniken

Knochenzement aus Polymethylmethacrylat

Zwei Komponenten werden intraoperativ vermischt und bilden plastilinähnliche Masse. Schnelle Verwendung (3⫺5 Min.) nötig Aushärtung unter Temperaturentwicklung innerhalb von 8⫺10 Min. Wichtig: 왘 während Aushärtung keine Relativbewegung zwischen Zement und Implantat 왘 keine Bildung größerer Zementansammlungen wegen Thermoschäden

Zementeinbringung mittels Spritze und Verlängerungsschlauch von distal nach proximal Anmischung unter Vakuum (Monomerdämpfe; blasenfreies, mechanisch stabileres Gemisch)

Wie weiter oben bereits erwähnt, hat die Einführung des Knochenzements (Polymethylmethacrylat, PMMA) durch Charnley die Endoprothetik insoweit revolutioniert, als nunmehr ein Biomaterial zur Verfügung stand, das die dauerhafte Fixation von Prothesenkomponenten möglich machte. PMMA ist ein Kunststoffsystem, das aus zwei Komponenten (Monomerflüssigkeit und Acrylatpulver) besteht und mit diversen Zusatzstoffen versehen ist, um die Gebrauchsfähigkeit den Gegebenheiten anzupassen. Die beiden Komponenten werden intraoperativ vermischt, wobei nach dem Ablauf der sog. Teigzeit eine gut formbare, plastilinähnliche Masse entsteht, die innerhalb eines Zeitfensters (ca. 3⫺5 Minuten) vor Ort gebracht werden muss. Die Aushärtung unter Temperaturentwicklung erfolgt innerhalb von 8⫺10 Minuten ab Anmischbeginn. Wichtig ist, darauf hinzuweisen, dass während der Aushärtungszeit keine Relativbewegungen zwischen Zement und Implantat erfolgen sollten (etwa ein Hammerschlag oder dergleichen). Es ist auch zu beachten, dass sich keine größeren Zementansammlungen bilden sollen, denn innerhalb dieser entstehen teilweise Temperaturen, die über den Koagulationspunkt des Eiweißes hinausgehen und Thermoschäden verursachen können. In den Anfangszeiten der Zementanwendung wurde die Einbringtechnik noch sehr unterschiedlich gehandhabt, insbesondere erfolgte das Einbringen des Zements in den präparierten Markraum von proximal nach distal. Teilweise wurden hierzu die Finger und oftmals auch stößelartige Gerätschaften benutzt und der Zement in kleinen Portionen eingebracht (z. B. Suppositorientechnik). Mit zunehmender Erkenntnis der Wichtigkeit eines geschlossenen Zementköchers wurde schließlich zur sog. retrograden Spritzentechnik übergegangen, d. h., der Zement wurde mittels Spritze und zugehörigem Verlängerungsschlauch von distal nach proximal appliziert. Nicht nur aus arbeitsmedizinischer Sicht (Monomerdämpfe sind gesundheitsschädlich), sondern auch wegen eines blasenfreien und damit mechanisch stabileren Gemisches wurde zunehmend im Vakuum angemischt. Entsprechende Empfehlungen sind überdies von den Zementherstellern ergangen und haben in entsprechenden Normen ihren Niederschlag gefunden.

3.6 Verwendung der Materialien, wann und wo?

Zwischenzeitlich werden zahlreiche Zementprodukte angeboten, wobei seitens der Anbieter immer wieder auf die besonderen Vorteile verwiesen wird. Die Unterschiede sind u.E. lediglich graduell, da alle im Handel befindlichen Zemente den einschlägigen Normen unterliegen, in denen alle relevanten Parameter festgehalten sind. Für spezielle Anwendungen (z. B. Kyphoplastie) sind heute Knochenzemente mit angepassten Eigenschaften erhältlich. Wie alle Kunststoffe unterliegen auch Knochenzemente einer Degradation bzw. Alterung, was mitunter an der Verfärbung revidierter Zementpartien erkennbar ist. Letztendlich hat diese Eigenschaft der Zemente dazu beigetragen, ab etwa 1975 auch auf die zementfreie Implantationstechniken überzugehen.

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Zahlreiche Zementprodukte mit nur graduellen Unterschieden Für spezielle Anwendungen Knochenzemente mit angepassten Eigenschaften Knochenzement unterliegt Degradation. Seit ca. 1975 zementfreie Implantationstechniken

3.6 Verwendung der Materialien, wann und wo? Sowohl die lasttragenden als auch die tribologisch beanspruchbaren Materialien, aber auch die Materialien zur Fixation der Komponenten werden heute sehr differenziert angewendet (Tab. 3.4). Die Indikationsstellung, das aktuelle, das biologische, aber auch das zu erwartende Alter des Patienten, das letztendlich eine Lebenserwartungsprognose zur Folge hat, bestimmen die Anwendung bestimmter Materialien und entsprechender Implantationstechniken.

Differenzierte Anwendung der verschiedenen Materialien Anwendung bestimmter Materialien abhängig von Indikation und Patientenalter

Tab. 3.4: Materialverwendung Metalle Zementfreie Hüftendoprothesenschäfte

primär geschmiedete Titanlegierungen, zum Teil gegossene und geschmiedete CoCrMo-Legierungen

Zementierte Hüftendoprothesenschäfte

gegossene und geschmiedete CoCrMo-Legierungen, zum Teil Titanlegierungen und rostfreie Stähle

Prothesenköpfe

gegossene und geschmiedete CoCrMo-Legierungen; rostfreie Stähle sollten aufgrund der höheren Abriebwerte nicht verwendet werden

Metallische Pfannenschalen

geschmiedetes Reintitan und Titanlegierungen, zum Teil gegossene oder geschmiedete CoCrMo-Legierungen

Pfannengleitschale (Metall-Metall-Gleitpaarung)

geschmiedete CoCrMo-Legierung

Knieendoprothesenkomponenten gegossene und geschmiedete CoCrMo-Legierungen Andere Gelenke

gegossene und geschmiedete CoCrMo-Legierungen und geschmiedete Titanlegierungen

Oberflächenbeschichtungen

Reintitan

Kunststoffe als Implantatmaterial ISO 5833

Acrylic Resin Cements PMMA

ISO 5834-1

UHMWPE Polyethylene, „powder form“ PE

ISO 5834-2

UHMWPE Polyethylene, moulded form PE

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3 Materialien und Implantate

Patienten mit zu erwartender Revision: zementfreies Implantatsystem Patienten über 75 Jahre: zementierte Endoprothese Schnellere Mobilisierung von Patienten mit zementierten Systemen Verwendung von Knieendoprothesen aus Titanlegierungen aufgrund allergologischer Probleme Sonderindikation

Patienten, deren Prognose dahin geht, dass mindestens noch eine Revision zu erwarten ist, wird man in aller Regel mit einem zementfreien Implantatsystem versorgen, während bei einem Patienten jenseits des 75. Lebensjahres davon ausgegangen wird, dass der Primärimplantation keine weiteren folgen werden und daher auch eine CoCrMo-Endoprothese zementiert werden kann. Ein weiterer Aspekt besteht darin, dass Patienten mit zementierten Systemen schneller zu mobilisieren sind und größtenteils der längere Gebrauch von Unterarmgehstützen entfällt. Der Gebrauch dieser Krücken ist bekanntermaßen bei älteren Patienten ohnehin problematisch. Die Verwendung unterschiedlicher Materialien wird ⫺ wie geschildert ⫺ zumindest bei der Hüftendoprothetik nach den eben beschriebenen Kriterien erfolgen. Eine diesbezügliche Auswahl besteht bei der Knieendoprothetik nicht, sieht man von der Modellauswahl im Hinblick auf Stabilisationskriterien einmal ab. Die Verwendung von Knieendoprothesen aus Titanlegierungen stellt wegen allergologischer Probleme nach wie vor eine Sonderindikation dar. Die Entwicklung von Femurkomponenten für Knieendoprothesen aus Zirkonoxidmaterialien oder sog. Mischkeramiken steht noch am Anfang, da hier wegen der erheblichen Zugspannungssituationen mit Brüchen gerechnet werden muss. 3.7 Belastungen des Hüftgelenks in vivo, Rotationsstabilität

Materialauswahl für Hüft- und Kniegelenksendoprothesen sowie andere Implantate von Beanspruchung in vivo abhängig

Belastungen des Hüftgelenks erheblich höher als angenommen

Belastungen aufgrund reaktiver Muskelkräfte

Induktion enormer Belastungen durch unkontrollierte, spontane

Die Materialauswahl für künstliche Hüft- und Kniegelenke und andere Implantate hängt wesentlich von deren Beanspruchung in vivo ab. Während bis 1965 (Pauwels) hierzu lediglich Spekulationen und Vermutungen existierten, konnte man ab diesem Zeitpunkt zumindest auf theoretisch begründete Erkenntnisse zurückgreifen, die zwar von den Skeptikern mitunter infrage gestellt wurden, aber ⫺ wie sich 35 Jahre später herausstellte ⫺ dennoch im Wesentlichen bestätigt werden konnten. Charnley, der zunächst Endoprothesen aus rostfreiem Stahl verwendete, war immer wieder erstaunt, dass diese sehr stabilen, metallischen Bauteile in vivo Verbiegungen erlitten, die labormäßig fast nicht nachzuvollziehen waren. Mit den bahnbrechenden Arbeiten einer Berliner Arbeitsgruppe um Bergmann und Rohlmann konnte 1990 erstmals gezeigt werden, dass die Belastungen des Hüftgelenks erheblich höher sein können als zunächst angenommen. Die Vorstellung, wonach Gelenkkräfte lediglich von Gewichtskräften abhängen müssten, wurde gründlich insofern revidiert, da offenbar der größere Anteil der Belastungen aufgrund reaktiver Muskelkräfte zustande kommt. Tab. 3.5 zeigt einen Überblick über die ermittelten Belastungen in Prozent des Körpergewichts (BW). Auffallend dürfte in diesem Zusammenhang sein, dass unkontrollierte, spontane Bewegungsabläufe wie etwa Stolpern enorme Kräfte induzieren, die ebenfalls vom endoprothetischen Ersatz toleriert wer-

3.8 Individualprothesen, Robotereinsatz und Navigation

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Tab. 3.5: Beanspruchung des Hüftgelenks (resultierende Gelenkkraft) Stehen Gehen Joggen Stolpern

< 2 km/h 3 km/h 5 km/h 7 km/h

80⫺100 % 300 % BW 307⫺324 % 370⫺430 % 490⫺500 % 720⫺870 %

BW* BW BW BW BW

Ermittelte Belastungen in Prozent des Körpergewichts

* BW ⫽ Körpergewicht

den müssen. Auch das so populäre Joggen zeitigt Belastungen, die weit über das hinausgehen, was beim normalen Gehen zu verzeichnen ist, insbesondere wenn schlecht gedämpftes Schuhwerk und harter Boden im Spiele sind. Einen sicherlich neueren Aspekt haben diese Untersuchungen zutage gefördert; es ist das Auftreten des sog. Torsionsmoments am coxalen Femurende, das insbesondere beim Flektieren (ca. 90∞) des Beines, wie dies beim Treppensteigen der Fall ist, zum Tragen kommt. Die hier ermittelten Werte (teilweise < 40 Nm) sind geeignet, eine wenig rotationsstabile Hüftendoprothese so weit zu beanspruchen, dass es zu Problemen im Verankerungsbereich kommen kann. Diverse wenig rotationsstabile Modelle könnten damit frühzeitige Lockerungen aufweisen. Die Analyse langzeitstabiler Modelle hingegen zeigt systematisch hohe Rotationsstabilitäten. Soweit uns Informationen seitens der damit befassten Wissenschaftler aus Berlin bekannt sind, werden in Kürze Daten über die Belastung vom Kniegelenk, der Wirbelsäule und des Schultergelenks vorliegen und entsprechend publiziert werden. Die Messprinzipien ⫺ instrumentierte Endoprothesen bzw. Implantate ⫺ haben sich offenbar gut bewährt, sodass davon ausgegangen werden muss, dass auch hier noch weitere Erkenntnisse gewonnen werden können. Die hohen Belastungen, wie sie nun nicht mehr nur Spekulation sind, werden weiterhin die Entwicklung zusätzlicher geeigneter Materialien möglich machen, andererseits jedoch auch die eine oder andere Materialauswahl relativieren, da diese den Anforderungen offenbar nicht gerecht wird.

Bewegungen oder Joggen

Hohe Rotationsstabilität der Implantatmodelle insbesondere beim Flektieren des Beines erforderlich

Daten über Belastung von Kniegelenk, Wirbelsäule und Schultergelenk

Wichtig für Materialauswahl und -weiterentwicklung

3.8 Individualprothesen, Robotereinsatz und Navigation Ausgehend von der Idee, ein Prothesenkonzept zu entwickeln, das der individuellen Markraumgeometrie angepasst ist, wurde das sog. Custom-made-Modell in Angriff genommen. Grundlage dieser Methode war die Anfertigung eines Computertomogramms (CT) des zur endoprothetischen Versorgung vorgesehenen Oberschenkels, wobei diese Daten so aufbereitet werden mussten, dass eine Übertragung auf eine spezielle Fräseinrichtung möglich war und somit das individuelle Modell formgetreu gefräst werden konnte. Die erste Generation bediente sich dabei ca. 2⫺4 mm zur Querachse ausgerichteter Schichten, wie sie aus dem CT zu generieren

Custom-made-Modell auf Grundlage eines Computertomogramms Formgetreue Fräsung des individuellen Modells

Ursprünglich Verwendung zur Querachse ausgerichteter Schichten

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3 Materialien und Implantate

Problem: Ermüdungsbrüche Später Fräsungen in achsenparalleler Anordnung 왘 nur vereinzeltes Anwenden wegen Preis und Alternativmethoden

Custom-made-Prinzip über Kunststoffabdruck des Markraums

왘 Problem: zu hohe Lockerungsraten Roboter zur präzisen Ausfräsung des Markraums 왘 sehr hoher OP-Aufwand 왘 relativ hoher Planungsaufwand

왘 häufig Fehlfräsungen

V.a. in der Kniegelenksendoprothetik Einsatz der Navigation 왘 aufwendige, präzise Planung

왘 moderne Navigationssysteme mit immer mehr Planungshilfen

waren. Nachdem es hier aufgrund der Kerbwirkung in den Übergängen der Schichten mitunter zu Ermüdungsbrüchen gekommen war, wurden die Fräsungen auf eine achsenparallele Anordnung umgestellt. Dieses System findet zwar noch vereinzelt Anwendung, konnte sich aber nicht in größerem Maße behaupten. Dies lag einerseits an der erheblichen Preisdifferenz zu konventionellen Prothesensystemen, aber auch an der Erkenntnis, dass die gefährdete Primär- und Rotationsstabilität über wenige Lagerpunkte im Femurmarkraum durch entsprechend gezielte Markraumpräparation mit abgestimmten Raspelwerkzeugen ebenfalls erreicht werden konnte. Eine zweite Art, das Custom-made-Prinzip zu realisieren, bestand darin, den Markraum nach Eröffnung zunächst zu reinigen und ihn dann mit einem schnell aushärtenden Kunststoff aufzufüllen. Dieser in wenigen Minuten ausgehärtete Kunststoffabdruck des Markraums wurde anschließend mittels Laser abgescannt und die Daten unmittelbar auf eine Fräseinrichtung übertragen, die aus einem dort eingespannten Rohling die individuelle Prothese anfertigte. Nach kurzer manueller Überarbeitung dieser Prothese und einer Kurzsterilisation wurde die Prothese implantiert. Der eben geschilderte Vorgang nahm, inkl. Sterilisation und manueller Nacharbeit, ca. 30 Minuten in Anspruch, währenddessen die Implantation der acetabulären Komponente vorgenommen wurde. Wegen zu hoher Lockerungsraten hat sich auch dieses System nicht durchsetzen können. Ein ebenfalls gescheitertes modifiziertes Custom-made-System war die Verwendung eines Roboters (Robodoc, Caspar) zur präzisen Ausfräsung des Markraums. Dieses aus den USA stammende, aber von der FDA nicht zugelassene Robotersystem erforderte einen unvergleichlich hohen OP-Aufwand, inkl. einer vorangestellten OP zur Fixierung der Orientierungspins, sowie einen relativ großen Planungsaufwand. Die eigentliche Operation benötigte eine aufwendige, lange Fixierung des Patienten und die exakte Positionierung des Roboters, um die gewünschte Genauigkeit der Ausfräsung zu gewährleisten. Nach immer wieder festgestellten Fehlfräsungen, die insbesondere die Trochanterregion betrafen und dem Patienten teilweise nicht beherrschbare Hinkmechanismen bescherten, wurde dieses System letztlich verlassen, zumal auch OP-Zeiten und Kosten nicht zu tolerieren waren und seitens der geschädigten Patientenschaft massive Regressansprüche gestellt wurden. Eine weitere Neuerung, die insbesondere in der Kniegelenksendoprothetik inzwischen eine gewisse Verbreitung gefunden hat, ist die Navigation (s. a. Kap. 11). Diese setzt naturgemäß eine aufwendige, präzise Planung des operativen Vorgehens voraus, was unsererseits durchaus im Sinne der Wiederherstellung der funktionellen Einheit ausdrücklich begrüßt wird. Bekanntermaßen hängt das OP-Ergebnis, vor allem beim Kniegelenk, davon ab, ob z. B. Alignment, Gelenklinie, Bandspannung etc. so rekonstruiert werden, dass damit die noch zu belassenden Strukturen keine Über- oder Unterbeanspruchung erfahren. Die heute auf dem Markt befindlichen und angebotenen Navigationssysteme weisen zwischenzeitlich immer mehr Planungshilfe

3.9 Zusammenfassung und Ausblick

auf, sodass die präoperative Vorbereitungszeit immer weiter eingeschränkt werden kann. Alle Systeme sind inzwischen so ausgelegt, dass im Falle eines Versagens die Operation problemlos ohne Navigation weitergeführt werden kann, wobei der Patient keinen Schaden nimmt. Die Entwicklung der Navigationssysteme schreitet schnell voran, sodass dieses Hilfsmittel in Zukunft weitere Verbreitung finden wird.

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Bei Versagen des Navigationssystems OP auch ohne Navigation

3.9 Zusammenfassung und Ausblick Die Entwicklung des künstlichen Gelenkersatzes im Verlauf der letzten 50 Jahre hat für die betroffenen Patienten ein großes Maß an Nutzen erbracht. Nicht umsonst werden in Deutschland z. Zt. über 200.000 Hüftendoprothesen pro Jahr implantiert. Die Implantation von Knieendoprothesen zeigt ebenfalls enorme Zuwachsraten. Das zentrale Problem der endoprothetischen Versorgung stellt nach wie vor die sog. aseptische Lockerung der Komponenten dar, deren Ursache multifaktoriell und im Grunde noch nicht endgültig bekannt und erforscht ist. Für den Fall einer notwendigen Revision stehen heute zwar zahlreiche sog. Revisionsmodelle zur Verfügung, deren Verweilzeit jedoch ⫺ zumindest statistisch ⫺ die des Primärimplantats nicht erreicht. Ein weiteres Problem stellt in zunehmendem Maße die Allergie dar, insbesondere die Nickelallergie, von der immer mehr Patienten betroffen sind und auf die selbstverständlich Rücksicht genommen werden muss. Sie steht im Vordergrund, gefolgt von allergischen Reaktionen auf Knochenzementbestandteile und seltene Legierungsbestandteile. Hier bieten sich insofern Auswege, als auf zementfreie Titanprothesen ausgewichen werden kann, wobei jedoch ⫺ wie oben beschrieben ⫺ tribologische Probleme möglich sind. Eine vor einigen Jahren gegründete Arbeitsgruppe hat sich gemeinsam mit der allergologischen Abteilung der Dermatologischen Klinik der Ludwig-Maximilians-Universität München zum Ziel gesetzt, die Frage zu bearbeiten, inwiefern der heute übliche HautoberflächenPatch-Test mit einem allergischen Geschehen um ein Implantat in Einklang zu bringen ist oder ob hier völlig differente Mechanismen erkennbar sind. Die Bearbeitung dieser Materie hat sich als äußerst schwierig erwiesen, sodass in absehbarer Zeit keine verwertbaren Erkenntnisse zu erwarten sind. Als Letztes sei noch ein Ausblick gestattet. Die Vorstellung, eines Tages künstliche, vor allem metallische Implantate ad acta legen zu können, hat insofern eine gewisse Berechtigung, als z. Zt. nicht nur entsprechende biologisch orientierte Universitätslabors, sondern vor allem auch die große Pharmaindustrie mit Hochdruck an biologischen Lösungen arbeiten. Die Knorpelforschung dürfte hier Vorreiter sein, gefolgt von gentechnologischen Überlegungen mit Stammzellen sowie zellbiologischen und molekularbiologischen Zielrichtungen, die letztendlich die Wiederherstellung von Knorpel und knöchernen Strukturen in vivo ermöglichen sollen.

Implantation von > 200.000 Hüftendoprothesen pro Jahr Hohe Zuwachsraten bei Implantation von Knieendoprothesen Zentrales Problem: aseptische Lockerung

Zahlreiche Revisionsmodelle, aber kürzere Verweilzeit Weiteres Problem: Allergien, v. a. Nickelallergie

Ausweichen auf zementfreie Titanprothesen

In Zukunft möglicherweise biologische Lösungen (Wiederherstellung von Knorpel und knöchernen Strukturen; Einsatz von Stammzellen)

46

3 Materialien und Implantate

Hüftgelenkimplantation eine der erfolgreichsten chirurgischorthopädischen Therapiemaßnahmen

Womöglich ist in naher Zukunft die Implantation eines künstlichen Gelenks entbehrlich, weil biologische Methoden zur Verfügung stehen und damit Probleme wie aseptische Lockerung, Ermüdungsbrüche oder erhöhter Partikelanfall der Vergangenheit angehören. Es sollte dennoch nicht vergessen werden, dass die Implantation eines künstlichen Hüftgelenks heute zu den erfolgreichsten chirurgisch-orthopädischen Therapiemaßnahmen gezählt werden darf, die es je in diesem Bereich gegeben hat. Literatur British Hip Society. Empfehlungen zur Versorgung mit Metall-MetallGleitpaarungen im Bereich des Hüftgelenks. 28. 02. 2012. http://www. britishhipsociety.com/mom%20update.htm. Zugriff: 14. 06. 2012. Charnley J. Acrylic cement in orthopaedic surgery. Edinburgh, London: E & S Livingstone, 1970. Charnley J. Low friction arthroplastry of the hip. Theory and practice. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1979. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie e.V. Durchführung des Medizinproduktegesetzes MoM hip replacements. 20. 04. 2012. http://www.dgooc.de/images/stories/010_news/DGOOC_an_ BfArM_⫺Stellungnahme_zu_Metall_Metall_Gleitpaarungen_def.pdf. Zugriff: 14. 06. 2012. Ungethüm M, Plitz W. Implantate und Biomaterialien, Normung und Prüfung. In: Wirth CJ, ed. Praxis der Orthopädie. Band II: Operative Orthopädie. Stuttgart, New York: Thieme Verlag, 2001:21⫺46. Zylka-Menhorn V. Medizinreport: Metall-Hüftendoprothesen: Was Ärzte Patienten raten können. Dtsch Arztebl 2012;109(14):A-708/B-613/C-608.

4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen V. Krenn

4.1 Einleitung Aus pathogenetischer und histopathologisch-diagnostischer Sicht ergeben sich ätiologisch folgende Erkrankungen, die zu einer Reduktion der Prothesenstandzeit führen: 쐌 periprothetische Partikelerkrankung (sogenannte aseptische Lockerung) 쐌 Infektion 쐌 Arthrofibrose Neosynovialitis / Periprothetische Membran ImplantatAllergie 

lymphatisches Infiltrat und positiver Allergiestatus

Typ I AbriebTyp

Typ II infektiöser Typ

  Nekrosen-Prädominanz  mikropartikulärer Abrieb Metall /Metall-Paarung

Typ III kombinierter Typ

Typ IV indifferenter Typ

Fibrose und  20-b-catenin+/HPF Arthrofibrose

Periimplantäres Knochengewebe • Osteomyelitis • Osteopenie • Ossifikation • Osteonekrose

Abb. 4.1: Konsensus-Klassifikation der Endoprothesen-Pathologie (modifiziert nach Krenn et al., 2009). Aus formalpathologischer und histopathologischer Sicht ergeben sich folgende Erkrankungsgruppen für die „Pathologie der Endoprothese“, welche in der Konsensus-Klassifikation der Endoprothesenpathologie und deren Erweiterungen zusammengefasst sind: 1. periprothetische Partikelerkrankung (sogenannte „aseptische Lockerung“), 2. periprothetische bakterielle Infektion, 3. die Kombination von periprothetischer Partikelerkrankung und periprothetischer bakterieller Infektion, 4. ossäre Pathologien, 5. biomechanische Ursachen/funktionelle Störungen, 6. die Arthrofibrose und die 7. allergische Typ-4-Reaktion auf Implantat-Materialien. Implantatallergische Pathologien sind eine interdisziplinäre Aufgabe von Orthopädie/Unfallchirurgie, Histopathologie, Dermatologie, Allergologie und Mikrobiologie.

Fünf Erkrankungsgruppen reduzieren Standzeit: 왘 aseptische Lockerung 왘 Infektion 왘 Arthrofibrose

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4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen

왘 funktionelle Ursachen 왘 ossäre Pathologien

쐌 funktionelle Ursachen (z.B: Implantat-Malposition) 쐌 ossäre Pathologien.

Konsensus-Klassifikation des Endoprothesenversagens

Durch histopathologische Kriterien sind vier Typen der periprothetischen Membran/Neosynovialis definiert, Typ I bis Typ IV, sowie weitere, hiervon ableitbare Erkrankungen in der sog. erweiterten Konsensus-Klassifikation des Endoprothesenversagens zusammengefasst (Abb. 4.1). 4.2 Periprothetische Partikelerkrankung und Infektion

Aseptische Lockerung durch Abriebpartikel, Polyethylen, Zement, Keramik, Metall Infektion Ursache der septischen Lockerung

Floride Infektion kurz nach Implantation durch minimale bakterielle Kontamination Selektion von small colony variants durch gentamicinhaltigen Knochenzement

Septische Lockerung auch durch sekundäre Infektion

Formalpathogenetisch bedingen Abriebpartikel, Polyethylen, Zement, Keramik oder Metall eine Makrophagenaktivierung und Freisetzung von Mediatoren, die zu periprothetischen Osteolysen führen. Neben dieser sogenannten aseptischen Lockerung stellt die infektiöse (sogenannte septische Lockerung) ein wesentliches Problem der Endoprothetik dar. Während des operativen Eingriffes kann eine minimale bakterielle Kontamination erfolgen. In Abhängigkeit der Keimquantität werden klinisch zwei Verlaufsformen unterschieden: 1. Schon kurz nach der Implantation kann sich aufgrund hoher Keimquantität oder reduzierter Infektabwehr ein florides infektiöses Krankheitsbild entwickeln, welches klinisch und histopathologisch kein diagnostisches Problem darstellt. 2. Eine geringe bakterielle Kontamination kann auch postoperativ nicht apparent werden (sog. Minimalinfektion oder Low-gradeInfektion). Gentamicinhaltiger Polymethylmethacrylat- (PMMA-) Knochenzement kann die Selektion von bestimmten Staphylococcus-aureus-Stämmen, den sogenannten small colony variants, begünstigen. Diese sind insbesondere bei chronisch persistierenden Infektionen beschrieben und stellen auch in der Mikrobiologie ein diagnostisches Problem dar, da sie erst nach etwa 48 Stunden Kolonien bilden. Als zweiter pathogenetischer Weg einer septischen Lockerung ist beschrieben, dass eine primär keimfrei implantierte Prothese im Rahmen einer Bakteriämie, wie sie z. B. nach Zahnextraktion auftreten kann, sekundär (hämatogen) infiziert wird. 4.3 Histopathologische Diagnostik

Periprothetische Membran histopathologisches Substrat der Prothesenlockerung bei septischer und aseptischer Lockerung Knochendefekte in insuffizienten Endoprothesen durch zelluläre/ osteolytische Prozesse in periprothetischer Membran und Implantatbewegungen

Bei der aseptischen als auch bei der septischen Prothesenlockerung stellt eine saumartige Gewebeschicht, die periprothetische Membran (zwischen Knochen und Prothese), das histopathologische Substrat der Prothesenlockerung dar. Bei suffizienten Prothesen besteht eine wesentlich schmalere periprothetische Membran, deren Dicke im Femurschaftbereich von 0,1 bis 0,3 mm und im Acetabulumlager mit zunehmender Prothesenstandzeit bis über 1,0 mm beträgt. Die zellulären/osteolytischen Prozesse innerhalb der periprothetischen Membran und die Bewegungen des Implantates sind dafür verantwortlich, dass insuffiziente Endoprothesen einen mehr oder weniger großen Knochendefekt aufweisen können.

4.3 Histopathologische Diagnostik

Die bei der Revisionsoperation resezierte periprothetische Membran ist die Grundlage für eine standardisierte histopathologische Begutachtung, die wichtige Informationen über die Ätiologie der Endoprotheseninsuffizienz und Standzeit der Endoprothese liefert.

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Informationen über Ätiologie der Insuffizienz und Standzeit durch resezierte periprothetische Membran

4.3.1 Periprothetische Membran und Neogelenkkapsel als Basis für die histopathologische Diagnostik Die periprothetische Membran im eigentlichen Sinn befindet sich in der sogenannten Interface-Region zwischen Knochen und Prothese bzw. Knochen und Zement. Von diesem Gewebe abzugrenzen ist die Neokapsel, die sich um das künstliche Gelenk herum bildet. Diese Neokapsel besitzt zwar auch Kontakt zur Prothese, aber nicht zum Knochen, und kann indirekt für die Osteolysen der Prothesenlockerung verantwortlich sein. Die Neokapsel hat jedoch eine diagnostische Bedeutung: Aus Literaturdaten geht hervor, dass der Neogelenkraum mit dem periprothetischen Raum kommuniziert. Auf Basis dieses Befundes wird angenommen, dass sich die histologischen Veränderungen bei einem Patienten in beiden Geweben ähnlich sind. Die Neokapsel bietet den diagnostischen Vorteil, dass sie bei einer bioptischen Probenentnahme zugänglich ist, während die eigentliche periprothetische Membran nur im Falle eines Prothesenwechsels histologisch untersucht werden kann. Der Klassifikationsvorschlag für die periprothetische Membran bezieht sich somit sowohl auf die Neokapsel als auch auf die periprothetische Interface-Membran. Bisher zielten die Fragen an den Pathologen darauf ab, ob ein infektiöses Geschehen (septische Lockerung) vorlag oder nicht. Fand sich kein typisches Bild einer infektiösen Lockerung, so wurde dies als eine aseptische Lockerung klassifiziert. Teilweise wird synonym der Begriff der Partikelkrankheit verwendet. Ein allgemein von Orthopäden, Unfallchirurgen und Pathologen akzeptiertes histopathologisches Klassifikationssystem (sog. Konsensus-Klassifikation der periprothetischen Membran) wurde in den letzten Jahren entwickelt. Diese Klassifikation ermöglicht eine standardisierte Diagnostik der periprothetischen Membran im diagnostischen orthopädisch-pathologischen Alltag für die Ätiologie des Prothesenversagens.

Bildung einer Neokapsel um das künstliche Gelenk Ähnliche histologische Veränderungen in periprothetischer Membran und Neokapsel Neokapsel bei bioptischer Probenentnahme, periprothetische Membran nur bei Prothesenwechsel zugänglich Klassifikationsvorschlag sowohl für periprothetische Membran als auch für Neokapsel

Infektiöses Geschehen ⫽ septische Lockerung Kein infektiöses Bild ⫽ aseptische Lockerung, Partikelkrankheit Konsensus-Klassifikation erlaubt standardisierte Diagnostik der periprothetischen Membran

4.3.2 Konsensus-Klassifikation des EndoprothesenVersagens Periprothetische Membran vom abriebinduzierten Typ (Typ I). Histologisch besteht ein aus Makrophagen und multinukleären Riesenzellen zusammengesetztes Infiltrat (Abb. 4.2). Größere Polyethylen(PE-)Partikel ab etwa 5 μm finden sich eher in multinukleären Riesenzellen, während kleinere PE-Partikel von etwa 2 μm in Makrophagen detektierbar sind. Diese beiden Zellformen nehmen zusammen mehr als 20 % der Fläche der Membran ein. Vereinzelt sind Lymphozyten nachweisbar. Der höchste Anteil bzw. die höchste Flä-

Periprothetische Membran vom abriebinduzierten Typ (Typ I) mit Infiltrat aus: 왘 Makrophagen 왘 multinukleären Riesenzellen 왘 vereinzelt Lymphozyten

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4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen

Abb. 4.2: Histologischer Befund (HE) einer Typ-I-Membran (abriebinduzierter Typ): multinukleäre Riesenzellen und leere Hohlräume (herausgelöste Abriebpartikel) sowie polarisationsoptisch doppelbrechende Polyethylen-Partikel

Abb. 4.3: Histologischer Befund (HE) einer Typ-II-Membran (infektiöser Typ): Granulationsgewebe aus Kapillarproliferaten und gruppiert gelagerten Granulozyten (sogenannte Mikroabszesse)

chendichte von Makrophagen/multinukleären Riesenzellen findet sich oft an der Oberfläche der periprothetischen Membran (Abb. 4.3). Im Wesentlichen beeinflussen drei Materialfaktoren den Typus der periprothetischen Membran: Faktoren, die den Typus der periprothetischen Membran beeinflussen

1. Quantität und Qualität der Abriebpartikel 2. Zugangsmöglichkeiten der Partikel zum Implantat-Knochen-Interface 3. biologische Reaktion auf das Abriebmaterial.

Unterschiedliche Abriebpartikel In Abhängigkeit von verwendeter Gleitpaarung

In Abhängigkeit von der Art der verwendeten Gleitpaarung unterscheiden sich die Abriebpartikel in Qualität, Quantität und Größe. Die Zahl der freigesetzten Partikel kann bei einer üblichen Polyethylen/Metall-Gleitpaarung sehr hoch sein. Experimentelle Daten wei-

4.3 Histopathologische Diagnostik

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sen darauf hin, dass bei einem „Schritt“ bis zu 500.000 Partikel entstehen und freigesetzt werden. Die pathogenetische Bedeutung der Partikelfreisetzung hängt jedoch sehr vom Ausmaß der lokalen Entzündungsreaktion ab. 4.3.3 Histologische Charakterisierung des Abriebmaterials Unabhängig davon, ob es sich bei Polyethylenpartikeln (PE-Partikel) um UHMWPE, PoyII, Hylamer oder um sog. „highly cross linked polyethylene“ (HCLP, XLPE) handelt, liegen länglich und bizarr geformte Partikel vor. Diese zeigen einen leichten bunten Schimmer und in Abhängigkeit von der Größe eine starke polarisationsoptische Doppelbrechung (Abb. 4.3). Große Partikel (bis mehrere mm) sind häufig aus dem Gewebe herausgerissen. PE-Partikel können sehr klein (< 1 μm) und dann auch polarisationsoptisch nicht mehr darstellbar sein; sie sind mittels Öl-Rot-Färbung detektierbar. Zu bedenken ist, dass intrazelluläre Lipidtropfen in Makrophagen ebenfalls angefärbt werden und eine Fehlinterpretation nur durch eine kritische Zusammenschau von polarisationsoptischer Analyse, HE- und Öl-Rot-Histologie vermieden werden kann. Metallischer Abrieb (Titan, Eisen, Kobalt, Chrom, Molybdän) imponiert in Form von kleinsten runden oder scharfkantigen schwarzen Partikeln und zeigt eine gelbliche Doppelbrechung in der polarisationsoptischen Analyse. Vereinzelt kommen auch größere, ebenfalls schwarze scharfkantige Partikel vor. Obwohl beschrieben wurde, dass Eisenabrieb in der Berliner-Blau-Reaktion zu einem bläulichen Schleier in Makrophagen führen kann, ist diese Färbung keine geeignete Methode zum Nachweis von Metallabrieb, da es sich bei Letzterem um sogenannte „Nichteisenmetalle“ handelt. Vielmehr können ⫺ ausschließlich ⫺ durch die Berliner-Blau-Färbung Hämosiderindepositionen erkannt und somit als metallisches Abriebmaterial ausgeschlossen werden. Metallabrieb-Partikel sind aufgrund des geringen Durchmessers in sämtlichen Kompartimenten der periprothetischen Membran nachweisbar. In seltenen Fällen können Abriebpartikel auch in den regionalen Lymphknoten nachgewiesen werden und klinisch das Bild eines Lymphoms oder einer Lymphadenitis imitieren. Metallische Partikel sind intrazellulär lokalisiert; ultrastrukturell sind sie innerhalb von Phagolysosomen nachweisbar. Knochenzementpartikel (PMMA) zeigen ein in Abhängigkeit von der Partikelgröße basophiles, oft trauben- oder maulbeerförmiges Muster, in der Polarisationsoptik eine geringe Doppelbrechung oder werden bei der Anfertigung der Schnitte herausgebrochen und hinterlassen optisch leere Hohlräume. PMMA werden Kontrastmittelkörnchen aus Zirkondioxyd oder Bariumsulfat beigegeben, die einen Durchmesser von 0,5 bis 2 μm haben und häufig Konglomerate bilden. Sie sind rund-oval, gelb-bräunlich und zeigen eine weiße Doppelbrechung. Wie in anderen Kapiteln des Buches dargelegt, wird je nach Indikation eine zementierte Endoprothese eingesetzt. Zement-

Polyethylenpartikel 왘 Form länglich, bizarr 왘 starke größenabhängige polarisationsoptische Doppelbrechung 왘 sehr kleine Partikel mittels Öl-Rot-Färbung detektierbar

Metallabrieb 왘 kleinste runde oder scharfkantige schwarze Partikel 왘 gelbliche Doppelbrechung 왘 kein Nachweis von Metallabrieb mit Berliner-Blau-Reaktion

왘 in allen Kompartimenten der periprothetischen Membran nachweisbar 왘 intrazellulär lokalisiert Knochenzementpartikel 왘 basophiles, trauben- oder maulbeerförmiges Muster 왘 geringe Doppelbrechung 왘 Konglomeratbildung mit beigegebenen Kontrastmittelkörnchen

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4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen

왘 Schnellschnitt: scholliges, globuläres Material mit glasartiger Schnittqualität

Keramikpartikel 왘 meist gelb-weißlich bis bräunlich mit einem auffälligen dunklen Rand 왘 Doppelbrechung abhängig von Kristallstruktur

Periprothetische Membran vom Typ I 왘 gleicher Aufbau wie bei Polyethylen- und Metallabrieb 왘 Partikeldichte in Makrophagen deutlich höher als in extrazellulärer Region 왘 graubraun bis schwarz 왘 selten Fremdkörperriesenzellen

partikel sind in geringer Quantität auch bei suffizienten Endoprothesen nachweisbar. In einzelnen Zentren werden Schnellschnittuntersuchungen zur intraoperativen Abklärung einer möglichen bakteriellen Infektion durchgeführt. Knochenzement zeigt sich unter Schnellschnittbedingungen als ein scholliges, globuläres Material mit glasartiger Schnittqualität. Polygonale Keramikpartikel weisen eine Größe von 0,5 bis 10 μm auf und sind zumeist gelb-weißlich bis bräunlich mit einem auffälligen dunklen Rand. Ihre Doppelbrechung ist, je nach Orientierung der kristallinen Struktur, von unterschiedlicher Intensität. Die heute mehrheitlich als Keramik-UHMWPE (ultrahochmolekulares Niederdruckpolyethylen) oder als Keramik-Keramik-Gleitpaarung eingesetzten Prothesen basieren mehrheitlich auf einer Al2O3-Keramik. Wesentlich seltener gelangen die neueren Zirkonoxid-Keramiken mit Zusatz von Yttriumoxid zum Einsatz. Die periprothetische Membran vom Typ I zeigt wesensmäßig einen gleichartigen Aufbau wie bei Polyethylen- und Metallabrieb. Im Allgemeinen liegt die mittlere Keramikpartikelgröße bei etwa 0,2 μm. Histopathologisch stellen sich diese Partikel, die nur ausnahmsweise (z. B. bei Prothesenbrüchen) nachweisbar sind, mit einer Größe von etwa 5 μm dar. Die Partikeldichte ist in den Makrophagen deutlich höher als in der extrazellulären Region. Die Partikel sind durch eine graubraune bis schwarze Farbe charakterisiert; dies kann eine Abgrenzung zu metallischem Abrieb erschweren. In einzelnen Fällen findet sich eine gelblich-weiße Doppelbrechung in der Peripherie der Partikel. Relativ selten (im Vergleich zu Polyethylen) kommen Fremdkörperriesenzellen vor. Die Qualität und Quantität der Abriebpartikel sollten im histopathologischen Befund berücksichtigt werden. 4.3.4 Fibrinoide Nekrosen

Fibrinoide (meist abriebinduzierte) Nekrosen in Typ-I-Membran Granulomähnliche Muster in Nekrosen: mykobakterieller oder mykotischer Infektionsverdacht (Candidose, Aspergillose) Abriebinduzierte Nekrosen evtl. assoziiert mit Metall/Metall-Paarung älterer Generation 왘 direkte Toxizität (Metallabrieb)

In unterschiedlichem Ausmaß stellen sich sog. fibrinoide Nekrosen (nekrotische Gewebsareale mit intensiver Eosinophilie in der HEFärbung) insbesondere in den Typ-I-Membranen dar. Diese Nekrosen finden sich insbesondere bei mikropartikulären Abriebpartikeln (sog. abriebinduzierte Nekrosen) und bei Metall/Metall-Kombinationen (siehe Abb. 4.1). Bei granulomähnlichen Mustern in den Nekrosen ist ein mykobakterieller oder mykotischer Infektionsverdacht (Candidose, Aspergillose) mit PCR-analytischer Abklärung des Gewebes empfohlen. Aufgrund der pathogenetischen und histopathologischen Besonderheiten und der möglicherweise bestehenden Assoziation zu Metall/Metall-Paarung der älteren Generation sind periprothetische Membranen vom abriebinduzierten Typ (Typ I) mit ausgeprägten, abriebinduzierten Nekrosen in der Konsensus-Klassifikation der Endoprothesenpathologie besonders berücksichtigt (siehe Abb. 4.1). Ätiologisch ist neben einer direkten Toxizität durch Me-

4.4 Periprothetische Membran vom infektiösen Typ (Typ II)

tallabriebpartikel (Mikropartikel-Überladung des Gewebes?) eine Hypersensitivitätsreaktion (Typ 4) auf Implantatmaterialien zu diskutieren.

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왘 Hypersensitivitätsreaktion

4.3.5 Hypersensitivitätsreaktionen Der pathogenetische Zusammenhang zwischen Metallexposition und Hauterkrankungen (z. B. Metall-allergisches Kontaktekzem) ist unumstritten. Hingegen ist die pathogenetische Bedeutung von allergische Reaktionen (Hypersensitivitätsreaktion, Typ-4-Reaktion auf Implantatmaterialien) für ein Prothesenversagen nicht vollständig geklärt und sollte daher im Kontext der klinischen, allergologischen Befunde interpretieren werden. In der Literatur sind drei unterschiedliche histopathologische lymphozytäre Infiltrationsmuster beschrieben:

Allergische Reaktion auf Implantatmaterialien nur in bestimmten Typ-I-Membranen wahrscheinlich

1. diffuses Muster, prädominant bestehend aus Lymphozyten sowie einzelnen Plasmazellen, 2. perivaskuläres lymphozytäres Infiltrationsmuster mit Makrophagen und Plasmazellen sowie ein 3. exzessives lymphozytäres Infiltrat mit follikelartiger Anordnung der lymphoiden Zellen.

Drei unterschiedliche lymphozytäre Infiltrationsmuster

Die Bedeutung dieser Infiltrate im Hinblick auf eine allergische Hypersensitivitätsreaktion ist nicht geklärt. Lymphozytäre Infiltrate treten (auch) bei Neosynovialitis/periprothetischer Membran vom abriebinduzierten Typ und Metall/Metall-Paarungen der älteren Generation auf. Auch hier ist die pathogenetische Bedeutung der lymphoiden Infiltrate für das Implantatversagen ungeklärt. Daher sollte die Diagnostik einer Hypersensitivitätsreaktion auf Implantatmaterialien interdisziplinär (Dermatologen, Allergologen, Immunologen) gestellt werden. Eine exzessive lymphozytäre/plasmazelluläre Infiltration in einer Typ-I-Membran ist folglich nur im Kontext der klinischen Befunde sinnvoll zu interpretieren, da aktuell keine histopathologischen Marker für allergiespezifische T-Lymphozyten existieren.

Bedeutung der Infiltrate für Hypersensitivitätsreaktion unklar

Interdisziplinäre Diagnostik einer Hypersensitivitätsreaktion empfohlen Keine histopathologisch spezifischen Marker für allergiespezifische T-Lymphozyten

4.4 Periprothetische Membran vom infektiösen Typ (Typ II) Histopathologisch kann zwischen einer Minimalinfektion (sog. Lowgrade-Infektion) und einer ausgeprägten, zum Teil abszedierenden oder phlegmonösen Entzündungsform (Abb. 4.3) unterschieden werden. Das Bild der Low-grade-Infektion zeichnet sich durch ein geringes entzündliches Infiltrat aus neutrophilen Granulozyten und auch Plasmazellen aus. Die wesentliche diagnostische Bedeutung kommt den neutrophilen Granulozyten zu, die oft eine gruppierte Lagerung (sog. Mikroabszesse) aufweisen und dann als ein histopathologische Substrat der bakteriellen Infektion gewertet werden. Semiquantitative/quantitative Kriterien der Low-grade-Infektion basieren auf einer Studie von Morawietz et. al. (2009): In dieser histologischen/im-

Periprothetische Membran vom infektiösen Typ (Typ II) Low-grade-Infektion: uncharakteristische, chronisch granulierende Entzündung Neutrophile Granulozyten von eigentlicher diagnostischer Bedeutung

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4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen

munhistochemischen Unteruchung von 147 Patienten zeigte sich bei der Gegenüberstellung mit mikrobiologischen Befunden, dass bei Vorliegen von mindestens 23 CD15⫹ neutrophilen Granulozyten pro 10 HPF (high power field ⫽ Gesichtsfeld bei größter, mikroskopischer Auflösung) eine mikrobiologisch gesicherte Infektion vorlag (Sensitivität 73 %, Spezifität 95 %). Diese Kriterien sind somit für die histopathologische Infektionsdiagnostik bedeutsam.

4.5 Periprothetische Membran vom abriebinduzierten und infektiösen Typ (Mischtyp, Typ III) Periprothetische Membran vom abriebinduzierten und infektiösen Typ (Mischtyp, Typ III): Kombination der Typen I und II

Dieser Typ stellt eine Kombination der Typen I und II dar. Folglich finden sich sowohl Kennzeichen der abriebinduzierten Fremdkörperreaktion als auch ein granulozytenreiches Infiltrat/Granulationsgewebe.

4.6 Periprothetische Membran vom indifferenten Typ (nicht abriebinduziert, nicht infektiös, Typ IV) Periprothetische Membran vom indifferenten Typ 왘 zellarmes, kollagenfaserreiches Bindegewebe 왘 Oberfläche mit synovialisähnlicher Deckzellschicht 왘 keine Fremdmaterialablagerungen 왘 Ätiologie nicht klar

Dieser Membrantyp zeigt weder die Kennzeichen der Typ-I-, Typ-IInoch der Typ-III-Membran: Histologisch stellt sich zellarmes, kollagenfaserreiches Bindegewebe dar, dessen Oberfläche von einer synovialisähnlichen Deckzellschicht begrenzt wird (Abb. 4.4). Neutrophile Granulozyten kommen nur vereinzelt im Bereich der Fibrinauflagerungen vor. Im HE-Präparat/polarisationsoptisch lassen sich keine Fremdmaterialablagerungen nachweisen. Die Ätiologie dieses Membrantyps ist vielfältig: Neben funktionalen Ursachen der Prothese (z. B. Implantat-Malposition) und mechanischer Instabilität kommt eine primäre Brüchigkeit des knöchernen Implantatlagers (z. B. Osteoporose) in Betracht.

Abb. 4.4: Mittlere Prothesenstandzeit der histopathologischen Typen gemäß der Konsensus-Klassifikation

4.7 Reproduzierbarkeit der Typisierung

4.7 Reproduzierbarkeit der Typisierung In der ersten Fassung der Konsensus-Klassifikation erfolgte die Auswertung von 245 Fällen durch zwei Untersucher. Die klinischen Diagnosen waren den Pathologen nicht bekannt (Einfach-Blind-Untersuchung). In 232 Fällen gelangten beide Befunder zum gleichen Typisierungsergebnis. Die Reproduzierbarkeit (sog. inter-observer reliability) betrug 95 %. Da die vier Typen nicht gleich häufig verteilt waren, war zur Beschreibung der inter-observer reliability der intraclass correlation coefficient (ICC) geeignet. Er betrug für die beiden Untersucher ICC ⫽ 0,840, Signifikanzniveau p < 0,001. In sieben der 13 diskrepanten Fälle bestand Uneinigkeit, ob eine Probe beurteilbar war oder als nicht beurteilbar einzustufen sei. Nur dreimal bestand eine Diskrepanz zwischen einer Einstufung als abriebinduzierter bzw. indifferenter Typ und je einmal herrschte Uneinigkeit zwischen Typ I und II, Typ I und III beziehungsweise Typ II und III.

Sehr hohe Reproduzierbarkeit der Typisierung

4.7.1 Prothesenstandzeit und periprothetische Membrantypen Ein wesentlicher diagnostischer Aussagewert der Typisierung besteht in der Möglichkeit, eine Aussage über die mittlere Standzeit der Endoprothese zu treffen (Abb. 4.5). Die Standzeit der Prothesen bei Patienten mit einer Typ-I-Membran betrug 12,0 Jahre, bei Patienten mit einer Typ-II-Membran 2,5 Jahre, bei Patienten mit einer Typ-IIIMembran 4,2 Jahre und bei Patienten mit einer Typ-IV-Membran 5,5 Jahre (Abb. 4.5). Die Unterschiede in den Standzeiten der verschiedenen histopathologischen Typen waren signifikant, p ⫽ 0,004, ANOVA-Test.

Abb. 4.5: Histologischer Befund (HE) einer Typ-IV-Membran (indifferenter Typ): faserreiches Bindegewebe mit synovialisähnlicher Zelllage, kein Nachweis von Abriebpartikeln sowie keine histologischen Kennzeichen einer bakteriellen Infektion

4.7.2 Mikrobiologischer Befund und periprothetische Membrantypen In der Erstfassung der Konsensus-Klassifikation lag in 33,9 % der Fälle ein mikrobiologischer Befund vor (62/183). Es gab 54 Fälle von

Aussage über mittlere Standzeit der Endoprothese über Typisierung möglich

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4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen

Häufigste Erreger in periprothetischen Membranen: 왘 Staphylococcus epidermidis 왘 Staphylococcus aureus 왘 Propionibacterium acnes Hohe Korrelation des mikrobiologischen Befundes mit KonsensusKlassifikation

Korrelationskoeffizient zwischen histologischer und mikrobiologischer Diagnose: 0,774

Infektionen mit einem einzigen nachgewiesenen Erreger und acht Mischinfektionen mit zwei (n ⫽ 7) beziehungsweise drei (n ⫽ 1) verschiedenen Erregern. Der häufigste charakterisierte Erreger war Staphylococcus epidermidis. Staphylococcus aureus trat ebenfalls vielfach auf: in 14 Fällen einfach (davon zweimal als MRSA) und in drei Fällen von Mischinfektionen. Insgesamt wurden in 45 Fällen Vertreter der Staphylococcus-Spezies nachgewiesen. In mehreren Fällen wurden außerdem Propionibacterium acnes (n ⫽ 10) und verschiedene Streptokokken (n ⫽ 5) gefunden. Von 183 Fällen, in denen ein mikrobiologischer Befund vorlag, waren neun Fälle histologisch nicht beurteilbar. Von den verbliebenen 174 Fällen korrelierte der mikrobiologische Befund mit der Klassifikation (mikrobiologischer Keimnachweis plausibel bei histologischen Typen II und III) in 155 Fällen (89 %). Neunmal war die Histologie falsch negativ im Vergleich zur Mikrobiologie: In drei Fällen wurde histologisch eine TypI- und in sechs Fällen eine Typ-IV-Membran diagnostiziert, obwohl mikrobiologisch Keime nachgewiesen wurden. Zehnmal war die Histologie falsch positiv gegenüber der Mikrobiologie: Sechsmal bestand histologisch eine Typ-II-Membran und viermal eine Typ-III-Membran, obwohl mikrobiologisch keine Erreger nachgewiesen wurden. Mittels des nichtparametrischen SpearmanRhos wurde ein Korrelationskoeffizient zwischen histologischer und mikrobiologischer Diagnose von 0,774 ermittelt. Das Signifikanzniveau betrug p < 0,001. 4.8 Periprothetische Membran vom Indifferenztyp (Typ IV)

Periprothetische Membran vom Indifferenztyp (Typ IV)

왘 Pathogenese vielfältig 왘 Auftreten möglicherweise bei insuffizient fixierter Prothese 왘 suboptimale Prothesenpositionierung als Ursache der Protheseninsuffizienz 왘 Typ-IV-Membran evtl. Folge einer Fehl-/ Überbelastung durch suboptimale Prothesenplatzierung

Dieser Membrantypus wurde erstmals im Rahmen der KonsensusKlassifikation beschrieben. Das histopathologische Bild zeigte weder die Charakteristika einer abriebinduzierten noch einer infektiösen Lockerung (Abb. 4.4). Bei zementierten Prothesen war ihre Häufigkeit mit 6 % deutlich, aber nicht signifikant (p ⫽ 0,095) geringer als bei zementierten Prothesen (18 %). Die mittlere Prothesenstandzeit betrug bei einer Typ-IV-Membran 5,5 Jahre und lag damit zwischen der durchschnittlichen Standzeit bei infektiösen Lockerungen (2,5 Jahre) und abriebinduzierten Lockerungen (12,0 Jahre). Die Pathogenese der Typ-IV-Membran ist vielfältig: Eine Typ-IVMembran kann möglicherweise bei einer insuffizient fixierten Prothese auftreten (z. B. Implantat-Malposition). Bei suboptimaler Positionierung der Endoprothese kommt es zu Mikrobewegungen, wodurch eine ossäre „Verankerung“ unterbunden wird. Diese Instabilität führt zu periprothetischen Traumatisierungen mit Frakturen der Knochentrabekel und Entwicklung von Nekrosen. Es ist jedoch auch eine primäre Brüchigkeit des knöchernen Implantatlagers (z. B. Osteoporose) zu diskutieren. Durch eine suboptimale Platzierung der Prothese kann es zu Fehlbelastung kommen, bei der im Prothesenlager an umschriebener Stelle Druckspitzen auftreten. Tierexperimentell wurde gezeigt, dass allein Druckbelastung zu Osteolysen führen kann.

4.9 Arthrofibrose

Die Diagnose einer Typ-IV-Membran setzt, da diese auch als eine histopathologische Ausschlussdiagnose verstanden werden kann, genügend eingebettetes Gewebe voraus. Bei einer nicht repräsentativen Gewebeprobe besteht die Möglichkeit, dass eine abriebinduzierte oder infektiöse Lockerung vorliegt, deren histopathologisch charakteristische Veränderungen nicht erfasst wurden. Die histopathologisch wichtigste Differenzialdiagnose stellt die Arthrofibrose dar. Daher sollte das eingesandte Gewebe möglichst vollständig eingebettet sein (3⫺5 Blöcke), um angesichts dessen Heterogenität alle Aspekte zu erfassen.

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Genügend eingebettetes Gewebe zur Diagnose einer Typ-IV-Membran

Arthrofibrose wichtigste Differentialdiagnose

4.9 Arthrofibrose Die Arthrofibrose als eine relativ seltene, aber wichtige Komplikation in der Orthopädie/Unfallchirurgie stellt eine ausgeprägt starke, periartikuläre/intraartikuläre fibröse Reaktion als Folge von chirurgischen Eingriffen und Traumata und Endoprothesen-Implantationen (Endoprothesen-assoziierte Arthrofibrose, EAAF) dar. Histopathologisch besteht eine Ähnlichkeit zur Typ-IV-Membran.

Arthrofibrose: periartikuläre/intraartikuläre fibröse Reaktion als Folge chirurgischer Eingriffe und Traumata 왘 Ähnlichkeit zur Typ-IV-Membran

4.9.1 Typisierung und Graduierung der Arthrofibrose Die Arthrofibrose stellt eine generalisierte Narbenbildung des gesamten Gelenkes/der Gelenkkapsel dar. Die Arthrofibrose ist eine lokale, intraartikuläre Vernarbung, zumeist als Folge einer fehlerhaften Kreuzband-Transplantat-Platzierung. Die chronische Einklemmung des dislozierten Kreuzbandes führt zu einer kugelförmigen Auftreibung bzw. Vernarbung des Sehnengewebes (sog. Zyklops-Syndrom). Das Ausmaß der fibroblastären Reaktion bei der Endoprothesenassoziierten Arthrofibrose ist unterschiedlich ausgeprägt und variiert

Abb. 4.6: Histologischer Befund (HE) einer Arthrofibrose (histopathologischer Grad 3): fibröses Gewebe mit Begrenzung durch eine synovialisähnliche Zelllage mit erhöhter Zellularität, bestehend aus dicht gelagerten Myofibroblasten. Kein Abriebpartikel-Nachweis, keine granulozytäre Infiltration

Arthrofibrose: 왘 generalisierte Narbenbildung des gesamten Gelenkes/der Gelenkkapsel 왘 lokale, intraartikuläre Vernarbung, meist als Folge einer fehlerhaften Kreuzband-Transplantat-Platzierung 왘 unterschiedlich ausgeprägtes Ausmaß der fibroblastären Reaktion

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4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen

zwischen den geweblichen Veränderungen einer einfachen Vernarbung und Veränderungen (Abb. 4.6), wie sie bei der Fibromatose der Palmaraponeurose vorkommen: Analog der histologischen Fibromatose-Graduierung wurde vorgeschlagen, anhand der Zellularität ein Involutionsstadium von einem Proliferationsstadium zu unterscheiden. Somit ist eine dreistufigen, histopathologische Diagnostik möglich, die sich auf die Dichte des fibroblastären Gewebes und der Anzahl von β-Katenin positiven Fibroblasten pro HPF (high power field ⫽ Gesichtsfeld bei größter, mikroskopischer Auflösung) bezieht. 4.9.2 Histopathologische prädiktive Arthrofibrose-Diagnostik?

Pathogeneseverständnis der Arthrofibrose unvollständig Pathogeneserelevante Zellart nicht definiert Information über Arthrofibroserisiko evtl. über profibrotische Zytokine Stratifizierung der entnommenen Synovialmembran Hypothese: Unterscheidung zwischen Low-grade-Synovialitis mit und ohne profibrotische Überexpression

Wünschenswert wäre es für den Orthopäden/Endoprothetiker, präoperativ eine Information über ein mögliches Arthrofibroserisiko des Patienten zu erhalten. Da das Pathogeneseverständnis der Arthrofibrose unvollständig und die pathogeneserelevante Zellart nicht definiert ist, könnte eine mögliche Strategie in der Darstellung profibrotischer Zytokine bestehen. In einer immunhistochemischen Analyse wurde eine Überexpression von TGF-beta und PDGF beschrieben, aus dermalen Fibrosen ist eine Überexpression des Adenosin-A2A-Rezeptors bekannt. Eine mögliche Option besteht somit in der Stratifizierung der im Rahmen der Endoprothetik entnommenen Synovialmembran. Diese wird im Allgemeinen als eine sog. Low-grade-Synovialitis (Synovialitis-Score w 4) klassifiziert. Im Hinblick auf die profibrotischen Zytokine wäre eine Unterscheidung zwischen einer Low-grade-Synovialitis mit profibrotischer Überexpression und einer Low-grade-Synovialitis ohne profibrotische Überexpression zu erwarten. Prospektive Studien sowie experimentelle Untersuchungen sind erforderlich, um diese Hypothese zu prüfen. 4.10 Ossäre Pathologien

Periprothetische Ossifikationen

Periprothetische Ossifikationen stellen eine unterschiedlich ausgeprägte Geflechtknochenbildung im fibrösen, periartikulären Gewebe zumeist in Nachbarschaft von Hüftendoprothesen dar.

왘 Osteopenie und Fibroosteoklasie

Osteopenie, Fibroosteoklasie. Osteopenie und Fibroosteoklasie sind sogenannte systemische Knochenerkrankungen. Diese sind mit einer reduzierten mechanischen Belastungsfähigkeit des Knochengewebes verbunden und beeinflussen dadurch die Implantatfestigkeit. Bei Vorliegen von Knochengewebe sollte im histopathologischen Befund darauf eingegangen werden, ob die Kriterien einer Osteopenie oder Fibroosteoklasie (zumeist Vitamin-D-Mangel, bei älteren, immobilen Patienten) erfüllt sind.

왘 aseptische Osteonekrose

Aseptische Osteonekrose. Aseptische Knochennekrosen spielen möglicherweise eine Bedeutung als Ursache für eine endoprothetische Insuffizienz bei sog. Hüftgelenkskappenprothesen. Die Abklärung dieser Fragestellung ist an eine Hartschlifftechnik gebunden.

4.11 Relevanz der histopathologischen Konsensus-Klassifikation

Osteomyelitis. Osteomyelitiden können bei infektiösen Implantatversagen (periprothetische Membran vom infektiösen Typ, Typ II) auftreten und werden in knöchernen Gewebsbestandteilen von periprothetischen Membranen gemäß den histopathologischen Kriterien einer akuten Osteomyelitis diagnostiziert. Dies beinhaltet in erster Linie ein entzündliches Infiltrat aus segmentierten neutrophilen Granulozyten. In weiterer Folge kommt es zur Destruktion der Knochentrabekel und Auftreten von nekrotischen Knochentrabekeln (Sequester, Totenlade). Die chronischen Osteomyelitis ist durch eine Markraumfibrose mit einem plasmazellreichen entzündlichen Infiltrat und ausgeprägten reaktiven Knochenneubildungen gekennzeichnet.

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왘 Osteomyelitis

4.11 Relevanz der histopathologischen KonsensusKlassifikation für Orthopäden und Unfallchirurgen Standardisierte histopathologische Diagnostik. Die hohe Übereinstimmung der Diagnosen von zwei verschiedenen Untersuchern der Fälle zeigt, dass die Klassifikation eine standardisierte, eindeutige Diagnostik ermöglicht. Die Diskrepanz zwischen mikrobiologischem und histologischem Befund in 11 % der Fälle wirft die Frage auf, welche Untersuchungsmethode die höhere Sensitivität und Spezifität aufweist. Falsch negative mikrobiologische Befunde können durch eine kurze Bebrütungszeit entstehen, falsch positive durch eine Kontamination des Probenmaterials. Die dadurch eingeschränkte Aussagekraft der mikrobiologischen Untersuchung wird in mehreren Arbeiten hervorgehoben. Um eine in Bezug auf eine Infektion falsch negative histologische Diagnose zu vermeiden, ist es notwendig, das Material möglichst vollständig einzubetten, um kein infektiöses Areal zu übersehen. Entsprechend der Annahme, dass nach langer Standzeit vorwiegend der Prothesenabrieb für eine Lockerung verantwortlich ist, wird durch die Prädominanz der Typ-I-Membran belegt. Seltener wird bei langen Standzeiten die Typ-II-Membran diagnostiziert. Dies bedeutet, dass Prothesen auch nach mehr als zehn Jahren nicht aufgrund einer abriebinduzierten Pathogenese, sondern wegen einer Lowgrade-Infektion ausgetauscht wurden. Laborchemisch (C-reaktives Protein, Leukozytose) bleiben diese Infektionen oft stumm; erst durch die histopathologische Diagnose einer Typ-II-Membran wird die Pathogenese evident. Ein intraoperativer Schnellschnitt bietet im Gegensatz zur Mikrobiologie die Möglichkeit, eine Infektion ohne Zeitverlust zu diagnostizieren und gegebenenfalls die Wechselstrategie noch während der Operation anzupassen. Von klinischer Seite werden bei der Entscheidung zu einem zweizeitigen Wechsel auch noch die Ausdehnung der Infektion, evtl. Fistelung oder eine lange Infektionsdauer sowie der Allgemeinzustand des Patienten berücksichtigt. In Fällen einer frühen Lockerung ist die Vermutung nahe liegend, dass meistens eine Infektion verantwortlich ist. Diese Annahme wird

Klassifikation ermöglicht standardisierte, eindeutige Diagnostik

Eingeschränkte Aussagekraft mikrobiologischer Untersuchung z. B. durch zu kurze Bebrütungszeit oder Kontamination des Probenmaterials

Lange Standzeit: 왘 meist Typ-I-Membran 왘 seltener Typ-II-Membran

Schnelle Diagnose einer Infektion und ggf. Anpassung der Wechselstrategie durch intraoperativen Schnellschnitt

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4 Pathologie und histopathologische Diagnostik nach Implantation von Endoprothesen

Frühe Lockerung meist durch Infektion oder Abriebreaktion Histologische Untersuchung: 왘 Ausschluss einer Infektion 왘 bei Abriebreaktion: Hinweis auf besonders ungünstige Gleitpaarung Periprothetische Membran vom Mischtyp: Mechanismus der Prothesenlockerung unklar

durch die Konsensus-Klassifikation nur teilweise unterstützt: 33 Fälle von Prothesenlockerungen traten im ersten Jahr nach der Primärimplantation auf. Der Anteil periprothetischer Infektionen an Frühlockerungen (Standzeit bis zwölf Monate) war prozentual höher (16 von 33 ⫽ 49 %) als im Gesamtkollektiv (53 von 268 ⫽ 20 %). Allerdings gab es elf Fälle (33 %), bei denen im ersten Jahr nach der Primärimplantation eine periprothetische Membran vom Typ I, und sechs Fälle (18 %), in denen ein Typ IV vorlag. Auch hier ist die histologische Untersuchung der periprothetischen Membran also sinnvoll, weil sie eine Infektion ausschließen und im Falle einer Abriebreaktion einen Hinweis auf eine besonders ungünstige Gleitpaarung geben kann. In 13 Fällen wurde eine periprothetische Membran vom Mischtyp diagnostiziert. Bei diesem Membrantyp liegen sowohl eine periprothetische Infektion als auch ein Abrieb von Prothesenmaterial mit Fremdkörperreaktion vor. Welcher Mechanismus hier letztlich zur Lockerung der Prothese führt oder ob erst die Kombination aus beiden Vorgängen den Prothesenwechsel notwendig macht, ist unklar. 4.12 Zusammenfassung und Ratschläge für die Zusammenarbeit von Pathologen, Orthopäden/ Unfallchirurgen

Vier Typen der periprothetischen Membran histologisch definiert

Histopathologische Untersuchungen: 왘 ausreichende Gewebemengen, klinische und mikrobiologische Daten für Diagnostik erforderlich 왘 Idealverhältnis Volumen Gewebegröße zu Formalinmenge: 1:5 bis 1:10 왘 Fixierung von Knochengewebe auch in Formalin

Da pathologische Prozesse für eine reduzierte Standzeit der Endoprothese verantwortlich sind, ist bei Gelenkersatzoperationen generell eine histopathologische Diagnostik angeraten. Durch histologische Kriterien sind vier Typen der periprothetischen Membran definiert und deren hieraus weiter ableitbare Erkrankungen in der Konsensus-Klassifikation der periprothetischen Membran zusammengefasst (siehe Abb. 4.1): periprothetische Membran vom abriebinduzierten Typ (Typ I), vom infektiösen Typ (Typ II), vom Mischtyp (Typ III) und vom Indifferenztyp (Typ IV), Arthrofibrose, mögliche Hypersensitivitätsreaktionen auf Implantatmaterialien sowie ossäre Pathologien. Hierdurch ist eine Aussage zur Ätiologie der Endoprothesen-Versagen histopathologisch möglich. Für die diagnostische Kooperation genügt im Allgemeinen eine Übersendung von formalinfixierten Materialen/Geweben. Die Gewebeproben sollten mindestens einen Durchmesser von 20 mm aufweisen. Reichlich Gewebe erleichtert die Diagnostik: Je mehr Gewebe, desto aussagefähiger ist eine histopathologische Diagnose. Zu beachten ist, dass in den korrekt beschrifteten Übersendungsgefäßen genügend Formalin vorhanden ist. Das Idealverhältnis der Volumina von Gewebegröße zu Formalinmenge beträgt 1:5 bis 1:10. Knochengewebe wird ebenfalls bei Endoprothesen-pathologischen Fragestellungen in Formalin fixiert. Bei speziellen Indikationen erfolgt eine schonende EDTA-Entkalkung, die eine immunhistochemische Aufarbeitung des Knochengewebes ermöglicht. Nur bei Fragen nach einer systemischen Osteopathie (z. B. Osteoporose, Osteomalazie, renale Osteodystrophien) ist eine Fixierung in Carnoy-Lösung

Literatur

(Eisessig:Chloroform:Alkohol ⫺ 1:3:6) und eine Dehydrierung in Ethanol erforderlich. Die Lokalisation des entnommenen Gewebes (periprothetische Membran, Neokapsel, Schaft- oder Pfannenbereich, knöchernes Implantatlager, periprothetisches Gewebe) sollte vom Orthopäden/Unfallchirurgen angegeben werden. Klinische Angaben zur Prothese (Prothesentyp, Standzeit, Zementierung), mikrobiologischer Befund und Röntgenbefund optimieren die Einordnung des histologischen Befundes. Das Gewebe sollte vom Pathologen möglichst umfassend (2⫺ 3 Blöcke) eingebettet werden, da periprothetische Membran und Neosynovialis unterschiedliche Lokalisationen/Materialien darstellen und Infektionen fokal ausgebildet sein können. Der Nachweis von Abriebpartikeln setzt eine polarisationsoptische Untersuchung und eine Öl-Rot-Färbung voraus. Die Detektion von Granulozyten ist durch eine PAS-Färbung erleichtert. Eine CD15-Immunhistochemie ermöglicht zweifelsfrei bei minimalen Infiltraten den Nachweis von Granulozyten. Die Konsensus-Klassifikation zeigt eine hohe Reproduzierbarkeit (ICC ⫽ 0,840) und weist eine hohe Übereinstimmung mit der mikrobiologischen Diagnostik auf (89 %). Hypersensitivitätsreaktionen (immunologische Typ-4-Reaktion) gegen Implantatmaterialien können eine lymphofollikuläre, lymphozytäre CD3⫹-entzündliche Infiltration aufweisen. Da derzeit keine allergiespezifischen zellulären Oberflächenmarker von Lymphozyten für histopathologische Untersuchungen existieren, ist es empfohlen, die Frage nach einer allergischen Reaktion auf Implantatmaterialien im Kontext der klinischen und immunologischen allergologischen Befunde zu beantworten. Eine Abgrenzung der Typ-IV-Membran von einer Arthrofibrose ist durch histologische und immunhistochemische Kriterien möglich. Literatur Albrektsson T, Albrektsson B. Osteointegration of bone implants: a review of an alternative mode of fixation. Acta Orthop Scand 1987;58:567⫺7. Aldinger PR, Breusch SJ, Lukoschek M, Mau H, Ewerbeck V, Thomsen MA. Ten- to 15-year follow-up of the cementless spotorno stem. J Bone Joint Surg Br 2003;85:20914. Berry DJ, Harmsen WS, Cabanela ME, Morrey BF. Twenty-five-year survivorship of two thousand consecutive primary Charnley total hip replacements: factors affecting survivorship of acetabular and femoral components. J Bone Joint Surg Am 2000;84:171⫺7. Bobyn JD, Jacobs JJ, Tanzer M, Urban RM, Aribindi R, Sumner DR, Turner TM, Brooks CE. The susceptibility of smooth implant surfaces to periimplant fibrosis and migration of polyethylene wear debris. Clin Orthop 1995;311:21⫺39. Bos I, Berner J, Diebold J, Löhrs U. Histologische und morphometrische Untersuchungen an Femora mit stabilen Hüftgelenkendoprothesen. Z Orthop 1995;133:460⫺6. Bos I. Gewebereaktionen um gelockerte Hüftgelenkendoprothesen. Orthopäde 2001;30:881⫺9. Bosch U, Zeichen J, Skutek M, Haeder L, van Griensven. Arthrofibrosis is the result of a T cell mediated immune response. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2001;9(5):282⫺9.

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왘 systemische Osteopathie: Fixierung in Carnoy-Lösung und Dehydrierung in Ethanol 왘 klinische Angaben zur Prothese, Mikrobiologie, Röntgenbefund

KonsensusKlassifikation: 왘 hohe Reproduzierbarkeit 왘 hohe Übereinstimmung mit mikrobiologischer Diagnostik Hypersensitivitätsreaktionen gegen Implantatmaterialien Derzeit keine allergiespezifischen zellulären Oberflächenmarker von Lymphozyten Abgrenzung Typ-IV-Membran von Arthrofibrose durch definierte histologische Kriterien

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64

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Spezieller Teil

5 Schulterendoprothetik D. Schorn, B. Marquardt, K.-A. Witt, J. Steinbeck

5.1 Einleitung Nach Einführung des Prototyps der Schulterprothese durch Charles Neer in den 1950er-Jahren kommt der Schulterendoprothetik in der orthopädischen Chirurgie eine steigende Bedeutung zu. So wurden 2007 ca. 10.000 Implantationen durchgeführt, mit steigender Tendenz und einer Patientenzufriedenheit von 80 % (Hemiprothese) bis 90 % (Totalendoprothese). Die technischen Konzepte der verwendeten Implantate orientieren sich an der ursprünglichen Anatomie der gesunden Schulter und haben als Ziel, diese so exakt wie möglich zu rekonstruieren. Das zunehmende Verständnis der relevanten Anatomie des Schultergelenks führte zu einer stetigen Weiterentwicklung der Schulterendoprothesen, die auch zum heutigen Zeitpunkt nicht abgeschlossen ist. Darüber hinaus hat sich das Indikationsspektrum der Schulterendoprothetik zunehmend erweitert und zur Entwicklung spezieller Prothesen wie der Kappenprothese, der inversen Schulterprothese oder dem Oberflächenersatz/-teilersatz geführt.

Schulterendoprothesen:

왘 ca. 10.000 pro Jahr 왘 80⫺90 % Patientenzufriedenheit 왘 Orientierung an Anatomie der gesunden Schulter 왘 Rekonstruktion der ursprünglichen Anatomie

5.2 Geschichte und Entwicklung der Schulterendoprothetik Die moderne Schulterendoprothetik wurde Anfang der 1950er-Jahre durch Charles Neer begründet. Bei der sogenannten Neer-I-Prothese handelte es sich um eine nicht gekoppelte Frakturprothese, die primär für die Versorgung von Oberarmkopfbrüchen konzipiert wurde. Im Jahr 1973 wurde diese Prothese zur Neer-II-Prothese modifiziert. Als nichtmodulare Monoblockprothese gilt sie als typischer Vertreter der sogenannten 1. Schulterprothesengeneration (Abb. 5.1). Sie galt lange Jahre als Standardprothese, da aufgrund unterschiedlicher Schaftlängen und -dicken sowie unterschiedlicher Kopfgrößen des integrierten Prothesenkopfes erstmals eine individuellere Anpassung möglich war. Gleichzeitig wurde die Prothese um die Möglichkeit eines Glenoidersatzes ergänzt. Dabei handelte es sich um eine aus Polyethylen bestehende Glenoidkomponente mit zum Humeruskopf konformen Radius und „Keel“-Komponente zur zementierten Implantation. Eine komplette Replikation der individuellen Kalottenanatomie war jedoch auch mit der Neer-II-Prothese nicht möglich.

Neer-I-Prothese: Frakturprothese zur Versorgung von Oberarmkopfbrüchen Neer-II-Prothese: 왘 1. Schulterprothesengeneration 왘 lange Standardprothese 왘 nichtmodulare Monoblockprothese

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5 Schulterendoprothetik

Abb. 5.1: Neer-II-Monoblockprothese

2. Schulterprothesengeneration mit Konzept der Modularität

Mit der 2. Prothesengeneration hielt Ende der 1980er-Jahre das Konzept der Modularität Einzug in die Schulterendoprothetik. Verschiedene Schäfte konnten mit unterschiedlichen Kalotten durch eine Metallkonusverbindung kombiniert werden. Eine anatomiegerechte Rekonstruktion des Rotationszentrums war mit den Prothesen der 1. und 2. Generation jedoch nicht möglich. Eine veränderte, unphysiologische Pfannenbelastung war die

(a)

(b)

Abb. 5.2: (a, b) Konventionelle modulare Schaftprothese der 3. Generation (Aequalis, Fa. Tornier)

5.2 Geschichte und Entwicklung der Schulterendoprothetik

Folge. Diese Problematik führte Anfang der 1990er-Jahre zur von Walch und Boileau entwickelten Aequalis-Prothese (Fa. Tornier) (Abb. 5.2). Als typischer Vertreter der 3. Schulterprothesengeneration erlaubte dieses Implantat eine zweiachsige Verstellbarkeit, d. h., Kopfexzentrizität und humeraler Inklinationswinkel waren variabel einstellbar, sodass die Prothese der Kopfanatomie angepasst werden konnte. Um eine stufenlose Modularität um drei Achsen zu gewährleisten, war es notwendig, auch die Prothesenkopfversion, d. h. die Verbindung zwischen Prothesenschaft und Kalotte, freizugeben. Diese dreidimensionale Variabilität ist u. a. mit den von Habermeyer (Univers/ Fa. Arthrex) und Gerber (Anatomica/Fa. Zimmer) konzeptionierten Prothesenmodellen der 4. Generation gegeben (Abb. 5.3).

3. Schulterprothesengeneration: zweiachsige Verstellbarkeit möglich

4. Schulterprothesengeneration: stufenlose Modularität um drei Achsen

Abb. 5.3: Univers-3D-Prothese der 4. Generation (Fa. Arthrex)

Anders als bei den herkömmlichen Schaftprothesen beruht das Konzept des endoprothetischen Oberflächenersatzes am Schultergelenk im Wesentlichen auf dem ausschließlichen Ersatz der zerstörten

Abb. 5.4: Copeland-Cup (Fa. Biomet)

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Oberflächenersatz (Kappenprothese): Ersatz der zerstörten

70

5 Schulterendoprothetik

Gelenkoberfläche, Wiederherstellung der normalen Anatomie bei minimaler Knochenresektion 2006: ca. 1.500 Oberflächenersatz/ 10.000 Schulterprothesenimplantate Schaftfreie Humeruskopfprothesen mit minimaler Knochenresektion

Gelenkoberfläche mit Wiederherstellung der normalen Anatomie bei minimaler Knochenresektion. Die sogenannten Kappenprothesen wurden ursprünglich zur Behandlung der rheumatoiden Arthritis der Schulter Anfang der 1980er-Jahre in Schweden entwickelt. Populär wurde der humerale Oberflächenersatz durch Copeland in England, nachdem er die Indikationen auch auf Omarthrosen ausdehnte (Abb. 5.4). Nach Industrieangaben entfielen in Deutschland 2006 von ca. 10.000 implantierten Schulterprothesen ungefähr 1.500 auf Oberflächenersatzimplantate. Das Konzept der minimalen Knochenresektion greifen neue, schaftfreie Humeruskopfprothesen wie z. B. die Eclipse-Prothese (Fa. Arthrex) auf (Abb. 5.5), wobei nicht nur der Knorpel bis zum subchondralen Knochen abgetragen, sondern der ganze Humeruskopf entlang des anatomischen Halses reseziert wird. Wesentlicher Vorteil dieser Prothesenmodelle im Vergleich zu den herkömmlichen Kappenprothesen ist der deutlich vereinfachte Zugang zum Glenoid.

Abb. 5.5: Schaftfreie Eclipse-Prothese (Fa. Arthrex) Delta-III-Prothese: 왘 Prototyp der inversen Prothese 왘 Konzept: Umkehrung des anatomischen Verhältnisses zwischen Glenoid- und Humeruskomponente 왘 gute Mobilität bei geringer Luxationsneigung

5. Schulterprothesengeneration: ermöglicht Umwandlung einer konventionellen Schulterprothese mit oder ohne Glenoid in inverse Schulterprothese

Ein zusätzlicher Gewinn der modernen Schulterendoprothetik war die Entwicklung der inversen Schulterprothese (Abb. 5.6). Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Prothesenmodellen beruht das Konzept bei der inversen Prothese auf einer Umkehrung des anatomischen Verhältnisses zwischen Glenoid- und Humeruskomponente und kommt insbesondere beim Vorliegen eines ausgeprägten Rotatorenmanschettenschadens zum Tragen. Als Prototyp der modernen inversen Prothese gilt die von Paul Grammont entwickelte Delta-IIIProthese (Fa. Depuy), die durch eine Medialisierung und Kaudalisierung des Drehzentrums in dieser schwierigen biomechanischen Situation eine ausreichende Mobilität bei geringer Luxationsneigung erreicht. Aktuellste Entwicklung der modernen Schulterendoprothetik stellen modulare Prothesen der sogenannten 5. Generation dar, die bei Bedarf eine Umwandlung einer konventionellen Schulterprothese mit oder ohne Glenoid in eine inverse Schulterprothese ermöglichen (Abb. 5.7). Bei fortgeschrittener Degeneration der Rotatorenmanschette kann so eine Revisionsoperation deutlich erleichtert werden; der Prothesenschaft und bei manchen Fabrikaten auch die Glenoidplatte können belassen werden.

5.2 Geschichte und Entwicklung der Schulterendoprothetik

71

Abb. 5.6: Inverse Prothese (Aequalis Reversed, Fa. Tornier)

Abb. 5.7: Modulare, konvertierbare Schulterprothese der 5. Generation (Promos, Fa. Smith & Nephew)

Eine weitere, noch recht junge Weiterentwicklung ist der Oberflächenteilersatz in der Schulterendoprothetik. So können auch isolierte Knorpelschäden gezielt adressiert werden, ohne noch intakte Knorpeloberfläche zu affektieren. Die Firma Arthrex hat hier mit der Partial Eclipse einen Oberflächenteilersatz entwickelt, der arthroskopisch und somit ohne Ablösen des M. subscapularis eingebracht werden kann. Langzeitergebnisse für den Oberflächenteilersatz in der Schulterendoprothetik liegen jedoch noch nicht vor.

Oberflächenteilersatz: gezielte Adressierung isolierter Knorpelschäden ohne Affektion intakter Knorpeloberfläche

72

5 Schulterendoprothetik

5.3 Anatomie Anatomie des Schultergelenks

Beim Glenohumeralgelenk handelt es sich um ein Kugelgelenk mit drei Freiheitsgraden, bei dem die ca. 24 cm2 große Gelenkfläche des Caput humeri mit der nur 6 cm2 großen birnenförmigen Cavitas glenoidalis der Skapula artikuliert. Dieses ungleiche Größenverhältnis der Gelenkflächen ermöglicht der Schulter ein ungewöhnlich großes Bewegungsausmaß. Trotz dieses erheblichen Bewegungsumfangs bleibt das Gelenk stabil. Die Gelenkflächen sind gemeinsam mit dem Labrum glenoidale und den kapsuloligamentären Strukturen für die statische Stabilität verantwortlich. Die komplexe Koordination der Schultermuskulatur bedingt die dynamische Stabilität insbesondere in den mittleren, aber auch in den endgradigen Bewegungsausschlägen. 5.4 Biomechanik und Prothesendesign 5.4.1 Humeruskopfprothese

Exakte Rekonstruktion der ursprünglichen Anatomie essentiell zur Wiederherstellung physiologischer glenohumeraler Bewegungsmuster

Individuelle Anpassung der zu implantierenden Prothese an gegebene Anatomie möglich

Indikationen: Omarthrose, rheumatoide Arthritis, Humeruskopfnekrosen, Humeruskopffrakturen

Jede weitere Generation von Schulterendoprothesen zeichnete sich durch vermehrte Anpassungsmöglichkeiten von wichtigen Parametern aus, da klar wurde, dass eine exakte Rekonstruktion der ursprünglichen Anatomie essentiell ist, um die physiologischen glenohumeralen Bewegungsmuster wiederherzustellen. Anatomische Studien des proximalen Humerus konnten nicht nur starke interindividuelle Unterschiede, sondern auch signifikante Unterschiede der Anatomie der rechten und linken Seite derselben Person nachweisen. Diese Tatsache unterstreicht die Notwendigkeit modularer Schulterprothesensysteme. Die aktuell erhältlichen Modelle von konventionellen Schaftprothesen der verschiedenen Anbieter sollen mit ihren individuellen Anpassungsmöglichkeiten der Forderung Rechnung tragen, die ursprüngliche Anatomie der Schulter so exakt wie möglich zu reproduzieren. Es besteht die Möglichkeit, die entscheidenden Parameter Ante-/Retroversion, Inklination und Offset an der Prothese selbst einzustellen (Abb. 5.2). So kann die zu implantierende Prothese der gegebenen Anatomie individuell angepasst werden. Ob mit diesen Implantaten auch bessere klinische Langzeitergebnisse verbunden sind als mit den Prothesenmodellen älterer Generationen, bleibt abzuwarten. Klinische Anwendung finden die Schulterendoprothesen bei allen Formen der primären und sekundären Omarthrose, rheumatoider Arthritis, Humeruskopfnekrosen und nicht rekonstruierbaren Humeruskopffrakturen.

Berücksichtigung verschiedener anatomischer Parameter nötig

Form, Material und Verankerungsprinzipien. Um eine anatomische Rekonstruktion des Schultergelenks zu erreichen, müssen verschiedene anatomische Parameter sowohl beim Prothesendesign als auch bei der späteren Implantation durch den Operateur berücksichtigt werden.

Retroversion interund intraindividuell verschieden

Ante-/Retroversion. Die Retroversion der humeralen Gelenkfläche zur transepikondylären Achse des Ellenbogens ist nicht nur interindividuell, sondern auch zwischen der rechten und linken Schulter derselben Person unterschiedlich und liegt im Mittel zwischen 0∞ und 55∞.

5.4 Biomechanik und Prothesendesign

73

Inklination. Durch die Retroversion und den Inklinationswinkel, dem Winkel zwischen anatomischem Hals und metaphysärer Schaftachse, kann die Resektionsebene für die Schulterprothesenimplantation festgelegt werden. Der Inklinationswinkel liegt im Durchschnitt zwischen 30∞ und 55∞.

Festlegung der Resektionsebene durch Retroversion und Inklinationswinkel

Offset. Als Offset bezeichnet man die Position des Zentrums des Humeruskopfes in Relation zur Mitte des Humerusschafts. Im Durchschnitt ist das Humeruskopfzentrum um 4⫺14 mm nach medial und um 2⫺10 mm nach posterior versetzt. Verschiedene Biomaterialien kommen bei der Herstellung von Schulterendoprothesen zum Einsatz. Die verwendeten Materialien sollen möglichst ähnliche physikalische Eigenschaften aufweisen wie der Knochen, den sie ersetzen. Ein möglichst ausgewogenes Verhältnis zwischen Stabilität und Flexibilität ist wichtig, um Stress-Shielding zu verhindern. Des Weiteren müssen die biologische Verträglichkeit und Resistenz gegen Abnutzung und Korrosion gewährleistet sein. Häufig verwendete Materialien sind Edelstahl, Kobalt-Chrom-Legierungen und Titan für die Prothesenschäfte. Für die Glenoidkomponente wird in der Regel der Kunststoff Polyethylen verwendet, sodass es zu einer Metall-/Polyethylen-Gelenkpaarung kommt. Die aktuell verwendeten Schulterprothesen bieten in der Regel die Möglichkeit sowohl zum zementierten als auch zum zementfreien Einsatz (Abb. 5.8). Dabei verankert sich die Prothese hauptsächlich im proximalen Humerus. Bei jüngeren Patienten mit guter Knochenqualität werden eher zementfreie Prothesen verwendet, während bei älteren Patienten mit osteoporotischem Knochen die Tendenz zur zementierten Implantation geht. Eine generelle Richtlinie anhand wissenschaftlicher Daten existiert diesbezüglich jedoch zurzeit nicht.

Offset: Position des Humeruskopfzentrums zur Humerusschaftmitte

Abb. 5.8: Zementfreier Schaft der modularen Promos-Prothese (Fa. Smith & Nephew)

Verwendung verschiedener Biomaterialien

Schäfte aus Edelstahl, Kobalt-ChromLegierungen, Titan Glenoidkomponente aus Polyethylen Zementierte und zementfreie Verankerung möglich Bei jüngeren Patienten eher zementfreie, bei älteren eher zementierte Implantation

74

5 Schulterendoprothetik

Verwendung von Knochenzement

Zementfreie Press-fit-Implantation

Voraussetzungen der zementfreien Implantation

Strukturierte Oberfläche oder rein proximale Strukturierung zur Verankerung

Moderne Zementiertechniken mit Markraumstoppern und retrograder Zementeinbringung unter Druck mit einem Spritzensystem und vorheriger Vakuumanmischung finden in der Regel Anwendung. Mögliche Nachteile der Verwendung von Knochenzement sind die Hitzeentwicklung, Inhomogenität der Zementschicht und die nachlassende Festigkeit des Zements. Als Material kommen neben rostfreien Kobalt-Chrom-Legierungen auch Schäfte aus Titan zum Einsatz. Eine zementfreie Press-fit-Implantation der Schulterprothesen hat bei gleicher Stabilität prinzipielle Vorteile. Diese kommen besonders bei jüngeren aktiven Patienten zum Tragen, da bei diesen eine Wechseloperation aufgrund des jungen Lebensalters absehbar ist. Der Wechsel einer zementierten Schulterprothese ist eine technisch anspruchsvolle Operation, bei der in der Regel der Humerus osteotomiert werden muss, um die Prothese und den Knochenzement zu entfernen. Dies erschwert wiederum die Fixierung des Revisionsschaftes. Bei einem zementfreien Implantat muss eine entsprechende Primärstabilität gewährleistet sein, um ein sicheres Einwachsen der Prothese zu erreichen. Dies muss zum einen durch die Form des Implantats und zum anderen durch eine entsprechende Oberflächenbearbeitung unterstützt werden. Dabei wird die Grundlage dieser Rotationsstabilität bereits bei der Präparation des Markraums gelegt, die mit speziell auf die Prothese abgestimmten Markraumfräsen durchgeführt wird (Abb. 5.9). Die Bearbeitung der Oberflächen der Implantate ist eine weitere wichtige Voraussetzung zur primären Press-fit-Verankerung. Eine grobe Strukturierung der gesamten Schaftoberfläche führt zwar zu einer festen Osteointegration, jedoch ist eine Explantation des Schaf-

Abb. 5.9: Markraumfräse für die Promos-Prothese (Fa. Smith & Nephew)

5.4 Biomechanik und Prothesendesign

tes bei einer Revisionsoperation fast ebenso schwierig wie bei zementierten Implantaten. Die modernen Schulterprothesen setzen daher auf eine fein strukturierte Oberfläche oder auf eine rein proximale Strukturierung zur Verankerung, um die distale Krafteinleitung zu minimieren. Für die Bearbeitung der Schaftoberfläche besteht die Möglichkeit einer Raubestrahlung des Schaftmaterials (z. B. Titan) in dem Bereich des Schaftes, in dem eine knöcherne Integration erwünscht ist. Eine Sonderform der strukturierten Oberfläche ist das sogenannte „trabecular metal‘“, ein aus Tantalum oder Carbon bestehendes Material mit einer dem Knochen ähnlichen porösen Struktur. Eine weitere Möglichkeit, die Kontaktfläche zwischen Prothese und Knochen zu vergrößern, ist die Beschichtung der Prothese mit Hydroxylapatit, welches osteoinduktiv und osteointegrativ wirkt.

75

Raubestrahlung des Schaftmaterials zur Förderung der Osteointegration Weitere Methoden zur Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Prothese und Knochen

5.4.2 Glenoidersatz Die Neer-I-Prothese war zunächst als Hemiprothese ohne Glenoidersatz entwickelt worden. Schlechte Ergebnisse aufgrund der nicht behandelten Glenoidarthrose führten jedoch dazu, dass schon bei der Neer-II-Prothese die Möglichkeit ergänzt wurde, das Glenoid ebenfalls zu ersetzen. Während Komplikationen im Bereich des Schaftes in der Schulterendoprothese selten sind, ist die Glenoidkomponente als der kritische Anteil der Schultertotalendoprothetik zu sehen. Glenoidlockerungen sind mit bis zu 12,5 % der häufigste Grund für Revisionsoperationen bei der Schultertotalprothese. Aufgrund dessen sind bis heute zahlreiche Modifikationen des Original-Neer-Glenoidersatzes entwickelt worden. Dabei wurden die Form, die Konformität zur Kalotte, die Verankerungsmethoden und das Material in verschiedensten Variationen verändert. Diese Vielzahl an Variationen belegt, dass der ideale Glenoidersatz noch nicht gefunden wurde. Form, Material und Verankerungsprinzipien. Eine wichtige Formkomponente betrifft die Rückfläche der Glenoidkomponente. Hier werden konvexe und plane Rückflächen unterschieden (Abb. 5.10 a, b). Die konvexe Rückfläche ist die „anatomischere“ Variante, da sie die ursprüngliche Glenoidanatomie berücksichtigt. Potentieller Vorteil konvexer Glenoidkomponenten ist die größere Auflagefläche, was zu einer gleichmäßigeren Verteilung der exzentrischen Randbelastungen führt und die Gefahr einer Lockerung reduzieren soll. Eine plane Glenoidkomponente bietet den theoretischen Vorteil, bei einem exzentrischen Glenoidverbrauch nur den höher stehenden Pfannenrand anpassen zu müssen. Unabhängig von der Form der Rückfläche ist eine größtmögliche Kongruenz zwischen Pfannenlager und Glenoidkomponente zu fordern, um das Lockerungsrisiko zu minimieren. Das Verhältnis von Humeruskopf- und Glenoidradius, das sogenannte Mismatch, ist für die Implantation einer Schultertotalprothese von entscheidender Bedeutung. Eine völlig konforme Hume-

Glenoidlockerungen mit ca. 12,5 % häufigster Revisionsgrund Entwicklung zahlreicher Modifikationen des Original-NeerGlenoidersatzes

Rückfläche der Glenoidkomponente als wichtige Formkomponente Unterscheidung von konvexen und planen Rückflächen

Verhältnis von Humeruskopf- und Glenoidradius ⫽ Mismatch

76

5 Schulterendoprothetik

(a)

(b)

(c)

(d)

Abb. 5.10: Zementierbares Polyethylenglenoid mit „Keel“ und planarer (a) und konvexer (b) Rückfläche (Fa. Tornier). (c) Zementierbares „pegged“ Glenoid der Promos-Prothese (Fa. Smith & Nephew). (d) Metal-backGlenoid mit Hohlschraube der Univers-Prothese (Fa. Arthrex).

Mismatch für Implantation einer Schultertotalprothese entscheidend

Rocking-horsePhänomen: glenoidale Lockerung durch asymmetrische Belastung

Sichere Verankerung der Glenoidkomponente durch Anatomie des Glenoids deutlich erschwert

Überwiegend zementierte Systeme Zwei Gruppen zementierter Glenoidkomponenten: Unterscheidung durch Form des prominenten Anteils der Rückfläche

ruskopf-Glenoid-Paarung führt zu einer exakten Zentralisierung des Humeruskopfes und zur Unterdrückung der physiologischen Translation durch die sogenannte „concavity compression“. Dies entspricht nicht den anatomischen Verhältnissen ⫺ hier ist eine Translationsbewegung von 1,5⫺2,0 mm als physiologisch anzusehen. Wird durch endgradige Bewegungen die Translation forciert, kommt es zu Spitzenbelastungen im Randbereich der Glenoidkomponente. Frühzeitiger einseitiger Polyethylenverbrauch und Lockerung der Glenoidkomponente durch einseitige Belastung und korrespondierender Hubbelastung der Gegenseite, an der die Lockerung beginnt, können die Folge sein. Diesen Prozess bezeichnete Matsen als „Rockinghorse-Phänomen“. Eine nicht konforme Humeruskopf-Glenoid-Paarung mit größerem Glenoidradius wird angestrebt, da sie eine physiologischere Translation der Komponenten ermöglicht und die mechanische Belastung im stabileren Zentrum des Glenoids konzentriert. Ein Ausmaß von 5⫺7 mm dieses sogenannten Mismatch von Glenoid- und Kopfradius zugunsten des Glenoids wird als idealer Kompromiss zwischen Stabilität und Translation der Totalendoprothese angesehen. Die Möglichkeiten einer sicheren Verankerung der Glenoidkomponente werden durch die anatomischen Gegebenheiten des Glenoids insbesondere bei fortgeschrittener Omarthrose im Vergleich zu anderen Gelenken deutlich erschwert. Die Breite des spongiösen Knochens beträgt bei normalem Glenoid ca. 26 mm und kann im Fall einer fortgeschrittenen Arthrose bis auf 10⫺15 mm und weniger sinken. Das Ziel beim Design einer Glenoidkomponente ist es deshalb, möglichst wenig des bereits spärlich vorhandenen Knochens resezieren zu müssen und trotzdem eine sichere Fixation zu gewährleisten. Zementierte Systeme sind aktuell in der Überzahl. Zementierte Glenoidkomponenten bestehen in der Regel vollständig aus Polyethylen. Auch hier werden zwei große Gruppen voneinander unterschieden. Unterscheidungsmerkmal ist dabei die Form des prominenten Anteils der Rückfläche durch einen zentralen „Keel“

5.4 Biomechanik und Prothesendesign

(Abb. 5.10 a, b) oder als mehrere Stifte, sogenannte „Pegs“ (Abb. 5.10 c). Ein zentral positionierter Keel, wie von Charles Neer ursprünglich entwickelt, ist noch heute die am häufigsten verwendete Designvariante. Eine Weiterentwicklung des Keel-Glenoids ist ein nach anterior versetzter Keel, um die Fixation direkter unter dem Hauptansatzpunkt der Kraft auf das Glenohumeralgelenk zu positionieren. Des Weiteren kann durch diese anteriore Fixation der kompaktere posteriore Knochenstock des Glenoids erhalten bleiben, während der weichere anteriore Teil im Rahmen der Implantation reseziert wird. Die Verwendung von mehreren Stiften oder Zapfen als Verankerung bietet den Vorteil eines geringen Knochenverbrauchs bei der Präparation des Pfannenlagers. Ein ausreichender Abstand zwischen den Pegs vorausgesetzt, werden so auch die Scherkräfte im Vergleich zu einer zentralen Fixation mit einem vergleichsweise großen Keel reduziert. Der kritische Punkt bei der Verwendung der Peg-Glenoide ist die Präparation, also die Bohrung der Löcher für die Pegs. Durch die Vielzahl der Löcher besteht die Gefahr, den geringen Knochenstock des Glenoids an mehreren Stellen zu schwächen und im Extremfall eine Frakturierung des Glenoids herbeizuführen. Ob Pegoder Keel-Fixation eine günstigere Prognose bezüglich der Komplikation einer Pfannenlockerung hat, kann aufgrund divergierender Studienergebnisse nicht sicher beantwortet werden. Ratsam ist es, sich den anatomischen Gegebenheiten anzupassen. So zeigt sich bei ausreichendem Knochenstock zumindest experimentell ein Vorteil für das Peg-Glenoid. Hingegen scheint bei bereits ausgeprägter Erosion, mit deutlicher Verschmälerung des Glenoids, das Keel-Glenoid eine bessere Verankerung gewährleisten zu können. Der Ansatz, ein Glenoid zementfrei zu implantieren, bringt gleichzeitig eine Änderung des Materials mit sich. Nur mit Rückflächen aus Metall, den sogenannten Metal-back-Komponenten, ist die Möglichkeit eines tatsächlichen biologischen Einwachsens der Glenoidkomponente in den vorhandenen Knochen gegeben. Die primäre Verankerung wird dabei z. B. mit Schrauben durchgeführt. Metalback-Glenoidkomponenten bestehen in der Regel aus zwei Komponenten, dem „metal-back“ selbst und einem Polyethlenanteil, der mit der Humeruskopfkomponente artikuliert (Abb. 5.10 d). Dadurch entsteht eine weitere Kontaktfläche zwischen zwei unterschiedlichen Materialien mit möglichen Komplikationen, z. B. Dissoziationen der beiden Anteile oder Abrieb der Komponenten. Weitere potentielle Nachteile dieser Glenoide sind eine vermehrte Breite der beiden Komponenten bzw. ein dünnerer Polyethylenanteil und ein mögliches Stress-Shielding des unterliegenden Knochens durch die primär stabile Fixation. 5.4.3 Oberflächenersatz Das Konzept des endoprothetischen Oberflächenersatzes am Schultergelenk unterscheidet sich in verschiedener Hinsicht von dem der

77

왘 häufigste Designvariante: zentral positionierter Keel 왘 Verankerung durch Stifte oder Zapfen ⫽ Pegs

Vorteil von Peg- oder Keel-Fixierung abhängig von anatomischen Gegebenheiten

Biologisches Einwachsen der Glenoidkomponente in vorhandenen Knochen nur mit Rückflächen aus Metall (metal back)

Mögliche Komplikationen durch Kontaktfläche zwischen zwei unterschiedlichen Materialien

Oberflächenersatz: Ersatz der zerstörten Gelenkoberfläche,

78

5 Schulterendoprothetik

Wiederherstellung der normalen Anatomie bei minimaler Knochenresektion Vorteile des Oberflächenersatzes (⫽ Kappenprothese)

Nachteil: durch erschwerte Exposition des Glenoids schwierigerer Glenoidersatz 2006: ca. 1.500 Kappenprothesen/ 10.000 implantierte Schulterprothesen Zementierte und zementfreie Oberflächenersatzimplantate Unterschiedliche Designs des Oberflächenersatzes

herkömmlichen Schaftprothesen. Es beruht im Wesentlichen auf dem ausschließlichen Ersatz der zerstörten Gelenkoberfläche mit Wiederherstellung der normalen Anatomie bei minimaler Knochenresektion. Insbesondere bei jungen Patienten mit guter Knochenqualität bietet diese sogenannte Kappenprothese die Möglichkeit, die erkrankte Knorpeloberfläche zu ersetzen, ohne den Humerusschaft bearbeiten zu müssen. Im Falle einer Wechseloperation erleichtert dies dem Operateur die Verankerung des Revisionsschaftes, da auch bei der Explantation der Kappenprothese der Schaft nicht bearbeitet werden muss. Ein potentieller operationstechnischer Nachteil aller Kappenprothesen ergibt sich durch die deutlich erschwerte Exposition des Glenoids. Der Glenoidersatz wird dadurch deutlich schwieriger. Bei fortgeschrittenen Arthrosen oder Nekrosen mit Beteiligung des Glenoids sollte dieser Nachteil bedacht und die Indikation zum Oberflächenersatz kritisch geprüft werden. Die zunehmende Popularität solcher Systeme unterstreicht die Tatsache, dass in Deutschland im Jahr 2006 von ca. 10.000 implantierten Schulterprothesen ca. 1.500 Oberflächenersatzimplantate implantiert wurden. Form, Material und Verankerungsprinzipien. Auch beim Oberflächenersatz stehen sowohl zementierte als auch zementfreie Implantate zur Wahl. Bei dem Scan-Cup handelt es sich um eine anfänglich 3,0 mm und später 1,7 mm dicke hemisphärische Kappe aus Edelstahl (Abb. 5.11). Sowohl ringsum laufende als auch radiäre Riefen auf der Kappeninnenseite sichern die Fixation der Prothese und erlauben die Ver-

Abb. 5.11: Scan Shoulder“ (MITAB, Sjöbo, Schweden)

Abb. 5.12: DuromTM Schulter-Cup (Fa. Zimmer, Deutschland)

5.4 Biomechanik und Prothesendesign

drängung überschüssigen Zements. Der Prothesenrand ist im Querschnitt konisch zulaufend. Ein weiteres Beispiel für einen zementierten Oberflächenersatz ist der von Rüther 1996 entwickelte Durom‘Schultercup (Abb. 5.12). Dieser zu zementierende Oberflächenersatz wird momentan in sieben verschiedenen Größen (40⫺52 mm) angeboten. Die Kappeninnenseite ist zur besseren Verbindung mit dem Knochenzement grob gestrahlt. Durch einen zentral liegenden, zylindrischen Zapfen wird die Prothese beim Einschlagen zentriert und das Abkippen der Kappe auf dem sphärisch gefrästen Oberarmkopf verhindert. Neben dem Scan-Cup gilt die Copeland‘-Schulter als der Oberflächenersatz mit der längsten klinischen Erfahrung. Es handelt sich hier um ein zementfreies Implantat, das aktuell in acht verschiedenen Größen verfügbar ist. Die Krümmungsradien betragen 50 bzw. 54 mm. Durch unterschiedliche Kalottenhöhen werden jedoch variable anatomische Größen und Offsets abgedeckt. Der Cup selber ist aus einer Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung gefertigt und besitzt eine mit Hydroxylapatit beschichtete Innenseite sowie ein verbessertes Einwachsverhalten. Der mit Verankerungsrippen versehene, konisch geformte Press-fit-Zapfen soll die Rotationsstabilität gewährleisten (Abb. 5.4). Ähnliche Konzeptionsmerkmale wie die Copeland-Prothese weist auch der Global-C.A.P.‘-Oberflächenersatz von Depuy auf (Abb. 5.13). Dabei handelt es sich ebenfalls um ein zementfreies Implantat. Die knöcherne Integration wird durch eine sogenannte Porocoat“Beschichtung auf der Prothesenunterseite gefördert. Merkmal dieser Beschichtung sind zufällig verteilte Kügelchen mit geeigneter Porengröße. Durch eine zusätzliche Hydroxylapatitbeschichtung (DuoFix‘) kann das knöcherne Einwachsen der Prothese weiter beschleunigt werden. Im Gegensatz zur Copeland-Prothese ist der ebenfalls mit Verankerungsrippen versehene Press-fit-Zapfen kreuzförmig und vorne spitz zulaufend. Ein vollkommen anderes Verankerungsprinzip weist die von Hertel entwickelte EPOCA“-RH-Oberflächenersatzprothese (Fa. Synthes) auf. Die epiphysäre Fixation innerhalb des Oberarmkopfes wird durch eine mit Hydroxylapatit beschichtete perforierte Krone erreicht. Durch die leicht konische Form der Krone kommt es zu einer guten primären Press-fit-Stabilität (Abb. 5.14).

Abb. 5.13: Global C.A.P.TM (Fa. Depuy, Kirkel Limbach, Deutschland)

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Längste klinische Erfahrung mit Copeland™-Cup

Aufbau des Copeland™-Cups

Konzeptionsmerkmale des Global-C.A.P.™Oberflächenersatzes

Verankerungsprinzip der EPOCA®-RH-Oberflächenersatzprothese

80

5 Schulterendoprothetik

Abb. 5.14: EPOCA“-RH-Oberflächenersatzprothese (Fa. Synthes, Schweiz)

Design und Verankerung der schaftfreien Humeruskopfprothese „Eclipse“

Im Gegensatz zu den klassischen Kappenprothesen wird bei der von Habermeyer entwickelten Eclipse-Prothese der Fa. Arthrex nicht nur der Knorpel bis zum subchondralen Knochen abgetragen, sondern der ganze Humeruskopf entlang des Collum anatomicum analog zur Implantation einer konventionellen Schaftprothese reseziert. Diese schaftfreie Humeruskopfprothese ist für den zementfreien Einsatz bestimmt und besteht aus einer Kalotte (Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung), einer Druckscheibe sowie einer Hohlschraube (beide Titanlegierung) (Abb. 5.15). Die Kalotte wird über eine Konussteckverbindung auf die Druckscheibe, welche in verschiedenen Durchmessern erhältlich ist, gesetzt. Durch insgesamt sechs Rippen auf der Knochenkontaktseite wird ein stabiles Fixieren der Druckscheibe ermöglicht. Die Verankerung im Humerus erfolgt letztendlich durch die Hohlschraube. Schlitze entlang dem Gewinde der Hohlschraube erlauben das Einwachsen spongiösen Knochens und führen in Ergänzung zur korundgestrahlten Oberfläche zu einer anhaltenden Osteointegration und sicheren Verankerung. Die Implantation einer Glenoidkomponente ist bei dieser Prothese durch die „normale“ Resektion des Humeruskopfes nicht erschwert.

Abb. 5.15: EclipseTM Humeruskopfprothese (Fa. Arthrex, Karlsfeld, Deutschland) Individuellere Rekonstruktion kleinerer Knorpelschäden des Oberarmkopfes mit HemiCAP®-Oberflächenersatz

Eine noch individuellere Rekonstruktion insbesondere von kleineren Knorpelschäden des Oberarmkopfes erlaubt der sogenannte HemiCAP“-Oberflächenersatz (Arthrosurface Inc., Franklin, Massachusetts, USA; Abb. 5.16). Dieser besteht aus zwei Teilen: einer aus Titan bestehenden Spongioschraube zur Implantatverankerung

5.4 Biomechanik und Prothesendesign

81

(a)

(b) Abb. 5.16: (a, b) HemiCAP“ Oberflächenersatz (Arthrosurface Inc., Franklin, Massachusetts, USA).

Abb. 5.17: Partial Eclipse“ Oberflächenteilersatz (Fa. Arthrex)

sowie einer aus Kobalt/Chrom bestehenden Artikulationsfläche, die in drei verschiedenen Größen erhältlich ist (25 mm, 30 mm, 35 mm). Verschiedene Offsetgrößen korrespondieren sowohl zum superior-inferioren als auch zum medio-lateralen Krümmungsradius an der Implantatseite. Dadurch wird intraoperativ eine exakte Wiederherstellung der ursprünglichen anatomischen Gelenkfläche möglich. Auch die Firma Arthrex bietet mit der „Partial Eclipse“ einen Oberflächenteilersatz für den proximalen Humerus an (Abb. 5.17). Dieser zeichnet sich zusätzlich dadurch aus, dass er arthroskopisch

„Partial Eclipse“ als Oberflächenteilersatz des proximalen Humerus

82

5 Schulterendoprothetik

und somit ohne Ablösen der Subscapularissehne implantiert werden kann. Sämtliche Instrumente und Implantatkomponenten werden über einen ventralen Zugang im Rotatorenmanschettenintervall und einen Bohrkanal am Humeruskopf in das Gelenk eingebracht. Langzeitergebnisse liegen aktuell jedoch noch nicht vor. 5.4.4 Inverse Schulterprothese

Biomechanisches Prinzip der inversen Prothese: Umkehrung des anatomischen Verhältnisses zwischen Glenoid- und Humeruskomponente 왘 Prototyp: Delta-III-Prothese

Ein besonderes Problem der Schulterendoprothese stellt sich, wenn die Omarthrose mit einer ausgedehnten Rotatorenmanschettenruptur einhergeht. Diese sogenannte Defektarthropathie stellt einen Sonderfall dar und bedarf einer speziellen Lösung, um eine sichere Implantation mit funktioneller Verbesserung der Schulterfunktion zu ermöglichen. Das Ziel, die ursprüngliche Anatomie wiederherzustellen, kann in dieser Situation nicht erreicht werden; es bedarf einer völligen Veränderung der Gelenkbiomechanik. Das biomechanische Prinzip der inversen Prothese beruht auf der Umkehrung des anatomischen Verhältnisses zwischen Glenoid- und Humeruskomponente. Der Prototyp der modernen inversen Prothese ist die von Paul Grammont entwickelte Delta-III-Prothese, die durch eine Medialisierung und Distalisierung in dieser schwierigen biomechanischen Situation eine ausreichende Mobilität um ein stabiles Drehzentrum erreicht (Abb. 5.18). Dabei wird der Hebelarm des M. deltoideus verlängert. Die Glenoidkomponente war dabei größer als bei früheren Prothesendesigns und der humerale Einsatz mit 155∞ beinahe hori-

(a)

(b)

Abb. 5.18: (a, b) Grundprinzip der inversen Prothese: 1. fixiertes und medialisiertes Drehzentrum (Verlängerung des Deltahebelarmes (L2 > L1) und Verminderung des Drehmomentes auf die Glenoidkomponente und 2. Vergrößerung des akromiohumeralen Abstandes zu Wiederherstellung der Deltaspannung (F2 > F1) (Fa. DePuy)

5.4 Biomechanik und Prothesendesign

zontal orientiert. Durch die Artikulation des konvexen Glenoidkörpers mit einem konkaven Gelenkpartner im Humerus wird für den gesamten Bewegungsumfang ein stabiles Drehzentrum im Glenohumeralgelenk wiederhergestellt. Mit dieser Modifikation des Prothesendesigns konnte das Problem der Frühlockerungen behoben werden. Eine bekannte funktionelle Einschränkung der inversen Prothese ist die Tatsache, dass die Rotation, insbesondere die Außenrotation, im Gegensatz zur Flexion und Abduktion nicht wiederhergestellt werden kann. Die primäre Indikation zur inversen Schulterprothese besteht bei der Defektarthropathie. Für diese Indikation finden sich in der Literatur die langfristigsten und besten Ergebnisse. In der jüngeren Vergangenheit wird die inverse Prothese jedoch zunehmend als Revisionsimplantat und bei nicht rekonstruierbaren Frakturen bei älteren Patienten verwendet. Trotz der ermutigenden Ergebnisse kommt es zu einer hohen Komplikationsrate, sodass die Indikation kritisch gestellt werden sollte. Eine Verwendung bei jüngeren Patienten wird generell nicht empfohlen. Form, Material und Verankerungsprinzipien. Mit dem modularen System moderner Prothesensysteme besteht die Möglichkeit, die Prothese individuell anzupassen. Dazu werden Schäfte mit verschiedenen Längen und Durchmessern, verschiedenen Metaphysen, Polyethylen-Inlays in verschiedenen Höhen und Durchmessern (die zusätzlich mit Adaptern verlängert werden können) und Glenosphären mit metaphysengerechten Durchmessern angeboten (Abb. 5.6). Die Schäfte bestehen in der Regel aus CoCr, sie sind distal poliert und durch die Konusgeometrie an die Schaftanatomie angepasst. Einige Hersteller beschichten die Schäfte proximal porös mit Ti6AI4V. Die Legierung besitzt hohe mechanische Festigkeitswerte, erlaubt eine Osteointegration durch direktes Anwachsen des Knochens auf den aufgerauten Oberflächen und bietet einen geringen Verschleißwiderstand. Die Länge der Beschichtung variiert zwischen den verschiedenen Herstellern. Die Schäfte sind in verschiedenen Längen und Durchmessern erhältlich und können zementfrei und/oder zementiert eingebracht werden. Die Epiphyse besteht in der Regel aus dem gleichen Material und wird über verschiedene Schraubsysteme am Schaft fixiert. Entsprechend der Technik für den Schaft muss eine Epiphyse für das zementierte oder zementfreie Verfahren gewählt werden. Die Designs bieten durch Finnen eine hohe Rotationsstabilität. Oftmals sind Löcher eingelassen, um z. B. die Tubercula zu befestigen. Einige Hersteller haben Platzhalter im Programm, um Defekte der Metaphyse zu überbrücken oder bei Instabilitäten die Lateralisation zu vergrößern. Der Humeruseinsatz (Polyethylen-Inlay) besteht meist aus einem speziellen Polyethylen UHMWPE (ultra-high-molecular-weight polyethylene nach ISO5834-2). Dieses Material zeichnet sich durch eine hohe Verschleißfestigkeit, hohe Kerbschlagzähigkeit und eine geringe Gleitreibung aus und hat sich als Werkstoff für artikulierende Flä-

83

왘 Verhinderung von Frühlockerungen 왘 Nachteil: keine Wiederherstellung der Rotation 왘 Indikation: Defektarthropathie 왘 meist als Revisionsimplantat 왘 hohe Komplikationsrate

Individuelle Prothesenanpassung durch modulare Systeme 왘 Schäfte mit verschiedenen Längen, Durchmessern, Beschichtungen, verschiedenen Metaphysen

왘 Humeruseinsatz (Polyethylen-Inlay) in verschiedenen Höhen und Durchmessern

84

5 Schulterendoprothetik

왘 Glenosphären mit metaphysengerechten Durchmessern

왘 Glenoide meist zementfrei verankerte Scheiben

chen in künstlichen Gelenken seit über 20 Jahren klinisch bewährt. Dem Operateur stehen verschiedene Größen, Durchmesser und Höhen zur Verfügung. Die Inlays werden mit einem Impaktor eingeschlagen und besitzen eine Rotationssicherung. In Revisionsfällen oder zur Korrektur von massiven Instabilitäten kann ein retentives Polyethylen-Inlay verwendet werden, welches die Luxationswahrscheinlichkeit verringert. Bei jungen Patienten mit guter Delta-Spannung kann gegebenenfalls ein High-mobility-Inlay eingesetzt werden. Dieses zeichnet sich durch eine geringere Konkavität aus und lässt somit einen größeren Bewegungsradius zu. Die Glenosphären bestehen in der Regel aus CoCrMo-Schmiedelegierung nach ISO5832-12, ein bekanntes und bewährtes Material mit hoher Verschleißresistenz in der Werkstoffprüfung. Sie sind in verschiedenen Durchmessern erhältlich, bei den meisten Herstellern mit 36 und 42 mm. Die Glenosphäre wird meist mit einem Impaktor auf die Glenoidbasis gepresst und anschließend mit einer zentralen Verblockungsschraube gesichert. Die Glenoide (Metaglenoid oder Metaglene) sind in der Regel Scheiben, die zementfrei verankert werden, wobei die verschiedenen Hersteller sehr unterschiedliche Konzepte anbieten. Die Größen variieren je nach Hersteller und sind nonkonform, sodass die passende Kopfgröße gefunden werden muss. Bei den meisten Herstellern wird die Fixation der Basisplatte zementfrei durch einen zentralen Stift und zwei bis vier periphere, meist winkelstabile Schrauben erreicht (Abb. 5.19).

Abb. 5.19: Glenosphäre der AequalisReversed-Prothese mit zwei winkelstabilen (superior und inferior) und zwei Kortikalisschrauben (anterior und posterior) (Fa. Tornier)

5.4.5 Ausblick Modulare Prothesen der 5. Generation als aktueller Stand der Entwicklung

Umwandlung einer konventionellen Schulterprothese mit oder ohne Schaft und Glenoid in inverse Schulterprothese möglich

Der letzte Stand der Entwicklung sind modulare Prothesen der 5. Generation, die bei Bedarf eine Umwandlung einer konventionellen Schulterprothese mit oder ohne Schaft und Glenoid in eine inverse Schulterprothese ermöglichen. Bei fortgeschrittener Degeneration der Rotatorenmanschette kann so eine Revisionsoperation deutlich erleichtert werden, da sowohl der Schaft als auch die Glenoidplatte belassen werden kann. So bietet z. B. das Promos-Schultersystem der Fa. Smith & Nephew die Möglichkeit, auf einen konventionellen Schaft eine Humerusschale aufzusetzen und nach Implantation der inversen zementfreien Glenoidkomponente eine Hemiprothese in

5.5 Indikationen und Kontraindikationen

eine inverse Prothese zu konvertieren, ohne den ursprünglichen Schaft zu explantieren (Abb. 5.7). Daneben ist der Oberflächenteilersatz, bei strenger Indikationsstellung, eine gute Neuerung und Alternative in der Schulterendoprothetik. Insbesondere die arthroskopisch implantierbaren Fabrikate sind aufgrund der Weichteilschonung interessant und lassen auf gute Langzeitergebnisse hoffen. Diese stehen allerdings noch aus.

85

Oberflächenteilersatz bei strenger Indikationsstellung gute Alternative

5.5 Indikationen und Kontraindikationen Persistierende und progrediente, medikamentenpflichtige Schulterschmerzen sowie eine zunehmende Bewegungseinschränkung durch die Einsteifung der Schulter bei radiologisch gesicherten arthrotischen Veränderungen sind Indikationen zur Schulterprothesenimplantation. Die Ausprägung der radiologischen Parameter, wie Gelenkspaltbreite und Pfannenmorphologie, sind dabei sekundär zu der gebotenen Symptomatik. Typische Indikationen für eine Schulterendoprothese sind: 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

primäre Omarthrose posttraumatische Omarthrose avaskuläre Humeruskopfnekrose rheumatoide Arthritis Instabilitätsarthrose Defektarthropathie

Indikationen zur Schulterprothesenimplantation symptombezogen

Typische Indikationen

5.10.1 Primäre Omarthrose Im Vergleich zu den statisch belasteten Gelenken der unteren Extremität wird die primäre Omarthrose seltener diagnostiziert und weist eine vergleichsweise niedrige Prävalenz von etwa 3 % auf. Dennoch sollte sie in der Diagnostik von Schulterschmerzen auf keinen Fall übersehen werden. Die Beschwerdesymptomatik beginnt meist diffus und lässt nur selten primär auf das Glenohumeralgelenk als Schmerzauslöser schließen. Ruhe- und Bewegungsschmerzen werden von den Patienten beklagt, führen aber meistens zu keiner funktionell relevanten Bewegungseinschränkung der Schulter. Erst im fortgeschritteneren Stadium kommt es zu einer zunehmenden Bewegungseinschränkung, wobei insbesondere Rotationsbewegungen deutlich vermindert sind. Radiologisch tritt gerade die Verschmälerung des Gelenkspaltes im Anfangsstadium nicht zwingend in Erscheinung. Im fortgeschrittenen Stadium finden sich dann die typischen radiologischen Arthrosezeichen wie subchondrale Sklerosierung der Gelenkflächen, Ausbildung von humeralen Kranzosteophyten und subchondralen Geröllzysten bis zur vollständigen Deformierung des Humeruskopfes (Abb. 5.20). Als weiteres typisches pathomorphologisches Korrelat finden sich eine Verkleinerung der vorderen sowie eine

Primäre Omarthrose 왘 Prävalenz ca. 3 % 왘 Symptome

왘 typische radiologische Arthrosezeichen im fortgeschrittenen Stadium

86

5 Schulterendoprothetik

Abb. 5.20: Primäre Omarthrose im Nativ-Röntgen 왘 Rotatorenmanschette meist intakt 왘 Hemiprothese oder (meist) Totalendoprothese

Vergrößerung der unteren Gelenkkapsel. Die Rotatorenmanschette ist bei der primären Omarthrose meistens intakt. Bei zentrischer Humeruskopfposition mit physiologischer Konkavität der Gelenkpfanne ist ein alleiniger Humeruskopfersatz im Sinne einer Hemiprothese möglich. In allen anderen Fällen, insbesondere bei dorsalem Glenoidverbrauch, sollte bei der primären Omarthrose eine Totalendoprothese vorgezogen werden, da das Risiko einer zunehmenden Glenoidarrosion bei Hemiprothese das Risiko einer Lockerung eines künstlichen Glenoidersatzes deutlich übertrifft. 5.10.2 Humeruskopfnekrose

Humeruskopfnekrose 왘 Ursache: Durchblutungsstörung multifaktorieller Genese

(a)

Der Humeruskopfnekrose liegt in der Regel eine Durchblutungsstörung multifaktorieller Genese zugrunde. Dabei gilt es zwischen einer posttraumatischen Form als Folge einer Humeruskopffraktur sowie

(b)

(c)

Abb. 5.21: (a, b) Humeruskopfnekrose im MRT und intraoperativ nach Hochdosischemotherapie. (c) Postoperatives Röntgenbild nach Implantation einer schaftfreien Eclipse-Prothese (Fa. Arthrex)

5.5 Indikationen und Kontraindikationen

einer atraumatischen Form zu unterscheiden. Letztere tritt am häufigsten nach lokaler oder systemischer Kortisontherapie auf. Andere häufige Ursachen sind Alkoholabusus, Cushing-Syndrom, Hämoglobinopathien, Morbus Gaucher und Pankreatitis (Abb. 5.21 a, b). Die zunehmende Zerstörung des Humeruskopfes bzw. des gesamten Gelenkes erfolgt nach Cruess nach radiologischen Kriterien in die Stadien I⫺V. Aufgrund der Tatsache, dass bei der Humeruskopfnekrose lange Zeit ein erhebliches Missverhältnis zwischen radiologisch sehr eindrucksvoller Destruktion des Oberarmkopfes und nur geringer Veränderung des glenoidalen Gelenkpartners auftritt, besteht in den meisten Fällen keine Indikation zum Pfannenersatz (Abb. 5.21 c).

87

왘 posttraumatische oder atraumatische Form

왘 meistens keine Indikation zum Pfannenersatz

5.10.3 Rheumatoide Arthritis Bei der rheumatoiden Arthritis ist das Schultergelenk normalerweise nicht das primär betroffene Gelenk. Neben der krankheitstypischen Entzündung der Synovialis, die zur Zerstörung der Gelenkflächen von Humeruskopf und Glenoid führt, kommt es häufig frühzeitig zur Schädigung der Rotatorenmanschette. Sekundär kann es abhängig vom Ausmaß der Rotatorenmanschettenschädigung zum Humeruskopfhochstand kommen. Indikation und Implantatwahl werden bei der rheumatoiden Arthritis wesentlich vom Grad der Gelenkflächenzerstörung (humeral und besonders glenoidal) und dem Zustand der Rotatorenmanschette bestimmt. Bei ausreichender glenoidaler Knochensubstanz und intakter Rotatorenmanschette kann durchaus die Implantation einer Schultertotalendoprothese in Erwägung gezogen werden. Bei weit fortgeschrittener Glenoiddestruktion und/oder vorliegendem Rotatorenmanschettendefekt ist die Verwendung einer Schulterhemiprothese indiziert. Bei ausreichender knöcherner Substanz des Humeruskopfes bzw. gerade beim jüngeren Patienten kann hier als Alternative zur herkömmlichen Schaftprothese auch ein Oberflächenersatz in Erwägung gezogen werden.

Rheumatoide Arthritis

왘 oft frühzeitige Schädigung der Rotatorenmanschette 왘 Indikation und Implantatwahl abhängig von Grad der Gelenkflächenzerstörung und Zustand der Rotatorenmanschette

5.10.4 Instabilitätsarthrose Eine Instabilitätsarthrose entsteht auf dem Boden einer oder mehrerer Schulterluxationen. Es gilt zwischen einer primären Instabilitätsarthrose und einer sekundären Form zu unterscheiden, die postoperativ nach Stabilisierungsoperationen auftritt. Letztere zählen bei den unter 55-Jährigen zu den Hauptursachen für das Entstehen einer schweren Arthrose im Bereich des Schultergelenkes (Abb. 5.22). Eine Korrelation zwischen Anzahl der stattgehabten Luxationen und Ausprägung der Arthrose besteht bei der primären Form nicht. Trotz des relativ jungen durchschnittlichen Patientenalters ist bei den Instabilitätsarthrosen in den meisten Fällen eine Totalendoprothese indiziert, da die Pfanne meist arthrotisch verändert ist und eine dorsale Subluxationsstellung des Humeruskopfes besteht. Das originäre Problem war ja bereits ein Instabilitätsproblem, was auf die Notwendigkeit einer guten Pfannenkonkavität hinweist. Zweitens besteht be-

Instabilitätsarthrose 왘 primäre und sekundäre Form

왘 meistens Totalendoprothese indiziert

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5 Schulterendoprothetik

왘 Indikation einer Hemiprothese in Sonderfällen

sonders posterior die Gefahr einer Pfannenerosion, was zu rezidivierender Instabilität führen würde, wenn ein Pfannenersatz ausbliebe. Im Sonderfall einer chronisch verhakten vorderen oder hinteren Luxation mit entsprechender Destruktion des Pfannenrandes und Humeruskopfimpressionsfraktur ist eine Hemiprothese indiziert. U.U. sollte der Pfannenschaden durch ein entsprechendes Planfräsen ausgeglichen werden, um eine erneute Luxationsstellung zu verhindern. Nur in Einzelfällen ist ein knöcherner Pfannenaufbau notwendig.

Abb. 5.22: Sekundäre Instabilitätsarthrose im Nativ-Röntgen

Posttraumatische Omarthrose 왘 nach konservativer oder operativer Behandlung von Humeruskopffrakturen

5.10.5 Posttraumatische Omarthrose Posttraumatische Omarthrosen treten nach konservativer oder operativer Behandlung von Humeruskopffrakturen auf (Abb. 5.23). Sie stellen meist komplexe Situationen dar, da eine Kombination von knöchernen Defekten und Schäden von Rotatorenmanschette und

Abb. 5.23: Posttraumatische Omarthrose im Nativ-Röntgen

5.5 Indikationen und Kontraindikationen

Schultergürtelmuskulatur vorliegt. Wie schon bei der Instabilitätsarthrose besteht häufig auch in der posttraumatischen Situation eine Glenoidarthrose, sodass, wenn technisch machbar, die Implantation eines Glenoidersatzes großzügig in Erwägung gezogen werden sollte. Neue schaftfreie Prothesentypen wie z. B. die Eclipse-Prothese (Fa. Arthrex) können eine Vereinfachung der endoprothetischen Versorgung ermöglichen (Abb. 5.5).

89

왘 Implantation eines Glenoidersatzes

5.10.6 Defektarthropathie Charakterisiert wird die Defektarthropathie durch das gleichzeitige Vorliegen einer Gelenkdestruktion im Sinne einer Omarthrose und einem ausgeprägtem Defekt der Rotatorenmanschette, der zu einem Höhertreten des Oberarmkopfes unter das Schulterdach und einer unterschiedlich ausgeprägten Instabilität führt (Abb. 5.24 a, b). Neer bezeichnete dieses Krankheitsbild 1981 als „cuff tear arthropathy“. Der endoprothetische Gelenkersatz bei der Defektarthropathie stellt aufgrund des Rotatorenmanschettendefektes eine besondere Herausforderung dar. Während der herkömmliche Glenoidersatz bei der Defektarthropathie aufgrund frühzeitiger Lockerung durch die exzentrische Belastung („Rocking-horse-Phänomen“) obsolet ist, liefert eine herkömmliche Schulterhemiprothese häufig nur unbefriedigende Ergebnisse. Um Instabilität und Funktionsverlust zu kompensieren, bietet sich bei der Defektarthropathie bei Patienten ab dem 70. Lebensjahr die Implantation einer inversen Schulterprothese an (Abb. 5.24 c).

(a)

(b)

Abb. 5.24: (a, b) Defektarthropathie im Nativ-Röntgen und im MRT. (c) Postoperativ nach inverser Schulterprothese

Defektarthropathie 왘 gleichzeitiges Vorliegen von Omarthrose und Defekt der Rotatorenmanschette

왘 Implantation einer inversen Schulterprothese

(c)

90

5 Schulterendoprothetik

5.10.7 Kontraindikationen Zu den Kontraindikationen gehören: Kontraindikationen

쐌 floride lokale oder systemische Infektionen 쐌 ungenügender Knochensockel zur Stützung der Komponenten im proximalen Humerus oder in der Cavitas glenoidalis 쐌 schlechte Knochenqualität, z. B. bei Osteoporose, durch die es zu einer beträchtlichen Wanderung der Prothese und/oder der Gefahr einer Fraktur von Humerus oder Glenoid kommen kann 쐌 neurologische Erkrankungen wie Myopathien, neurogene Arthropathie 쐌 septische Arthritis 5.6 Operationstechnik 5.6.1 Operationsplanung

Routinemäßig MRT zur Beurteilung der knöchernen Verhältnisse am Glenoid und Darstellung der Rotatorenmanschette

CT bei speziellen Fragestellungen

Röntgenschablonen zur präoperativen Implantatwahl

Zur präoperativen Diagnostik bei Planung einer Schulterendoprothese zählt neben Anamnese sowie klinischer und neurologischer Untersuchung eine apparative Diagnostik in Form von konventionellen Röntgenaufnahmen in True-a.p.- und axialer Projektion. Darüber hinaus erfolgt routinemäßig zur sicheren Beurteilung der knöchernen Verhältnisse am Glenoid sowie zur Darstellung der Rotatorenmanschette ein Schnittbildverfahren. In der Regel erlaubt die MRT sowohl eine exakte Beurteilung der Rotatorenmanschette als auch der knöchernen Deformierung von Humeruskopf und Glenoid. Im Falle einer speziellen Fragestellung bezüglich der knöchernen Verhältnisse sollte zusätzlich eine Computertomographie mit gegebenenfalls 3DRekonstruktion erfolgen, da diese eine exakte Darstellung der Pathologie erlaubt. Für die präoperative Implantatwahl stehen in der Regel von allen Prothesenherstellern Röntgenschablonen zur Verfügung. Dabei gilt es entsprechende Vergrößerungsfaktoren zu berücksichtigen. 5.6.2 Schultertotalendoprothese

Operationstechnik

왘 Lagerung des Patienten in BeachChair-Position 왘 Standardzugang: klassischer deltoideopektoraler Zugang

Der Eingriff erfolgt typischerweise in Intubationsnarkose und wird mit einem Interskalenus-Katheter zur peri- und postoperativen Schmerztherapie kombiniert. Standardmäßig wird der Patient in der Beach-Chair-Position (Abb. 5.25) mit ca. 45∞ aufgerichtetem Oberkörper gelagert. Unabdingbar ist die seitliche Platzierung des Patienten auf dem Operationstisch, um ein ungehindertes Absenken und Extendieren des Oberarmes neben der Tischkante zu ermöglichen. Als Standardzugang findet typischerweise der klassische deltoideopektorale Zugang Anwendung. Nach Aufsuchen der V. cephalica in der Mohrenheim-Grube erfolgt die Präparation des Sulcus deltoideopectoralis von proximal nach distal. Nach Einsatz der Retraktoren werden die sogenannten „conjoined tendons“ (Mm. biceps brachii caput breve und coracobrachialis) sowie die Subscapularissehne dargestellt. Besondere Beachtung ist dem Verlauf des N. axillaris zu

5.6 Operationstechnik

91

Abb. 5.25: Beach-Chair-Lagerung

schenken, der am Unterrand des M. subscapularis nach dorsal umbiegt und durch die laterale Achsellücke zieht. Abhängig von der präoperativen Außenrotationsfähigkeit erfolgt die Ablösung der Subscapularissehne 5⫺10 mm medial des Ansatzes am Tuberculum minus (ARO über 20∞) oder aber direkt am Tuberculum minus (ARO 0⫺20∞), da durch die spätere, zusätzliche Medialisierung des Sehnenansatzes ein zusätzlicher Rotationsgewinn möglich ist. Bei stark kontrakten Verhältnissen erfolgt eine komplette Subscapularisablösung mit bifokaler Kapsulotomie. Anschließend gelingt die Luxation des Schultergelenkes unter vorsichtiger Außenrotation, Adduktion und Extension. Die typischen humeralen Kranzosteophyten werden zur exakten Darstellung der Resektionsebene am Collum anatomicum abgetragen. Dies ist insbesondere wichtig, um eine Größenfehlbestimmung und ein daraus resultierendes overstuffing zu vermeiden. Eine Resektionslehre kann die Oberarmkopfresektion, welche mit einer Inklination von ca. 125⫺140∞ und einer Retrotorsion von 20⫺30∞ ausgeführt wird, erleichtern. Bei Verwendung einer herkömmlichen Schaftprothese erfolgt nach der Kopfresektion die Markraumpräparation. Alternativ kann jedoch auch eine schaftfreie Prothesenvariante gewählt werden, bei der eine Präparation des Markraumes entfällt. Nach abgeschlossener Markraum- bzw. Kalottenpräparation werden 4⫺5 transossäre Fäden für die Subscapularissehnenrefixation durch den kortikalen Humerushals ca. 1 cm unterhalb der Resektionsfläche vorgelegt. Durch diese Medialisierung der Sehne werden ca. 20∞ Außenrotation gewonnen. Bei Implantation einer Totalendoprothese wird die Humeruskopfresektionsebene mit einer entsprechenden Schutzplatte geschützt. Der technisch schwierigste Operationsschritt ist zweifelsohne die Pfannenimplantation. Eine übersichtliche Glenoiddarstellung, welche durch ein komplettes Weichteil-Release erreicht wird, ist dazu

왘 Ablösung der Subscapularissehne

왘 Luxation des Schultergelenkes, Oberarmkopfresektion, Markraumpräparation

왘 Subscapularissehnenrefixation

왘 Pfannenimplantation

92

5 Schulterendoprothetik

(a)

(b)

Abb. 5.26: (a, b) Implantation eines zementierten „pegged“ Glenoids

왘 komplettes Weichteil-Release

왘 Implantation der Humeruskopfkomponente 왘 Überprüfung von joint play, Balancing, Stabilität

unerlässlich. Ein vollständiges Weichteil-Release beinhaltet die komplette Ablösung der Subscapularissehne, eine Mobilisierung der Rotatorenmanschette, eine humeral- und glenoidalseitige Kapsulotomie sowie ggf. eine Tenotomie der langen Bizepssehne sowie des Caput longum des M. triceps. Die Glenoidexposition gelingt dann mit zwei Hohmann-Haken am oberen und vorderen Pfannenrand sowie einem speziellen Kopfretraktor über dem hinteren Pfannenrand. Bei geplanter Glenoidimplantation erfolgt eine komplette Exzision des Labrum glenoidale. Nach Kürettage des Gelenkknorpels wird das kortikale Pfannenlager hinsichtlich dorsaler Abflachung, bikonkaver Deformität und glenoidalem Inklinationswinkel beurteilt. Nach Markierung des Pfannenmittelpunktes erfolgt die Glenoidfräsung, wobei Inklinationsebene und Retroversionsebene ggf. zu korrigieren sind. Aufgrund der recht weichen knöchernen Verhältnisse des Glenoides sollte die Fräsung nur bis gerade auf den subchondralen Knochen erfolgen. Das Pfannenlager hat nach Abschluss der Fräsung kongruent mit der Glenoidkomponente zu sein, da sonst eine frühzeitige Pfannenlockerung droht. Anschließend erfolgt das Implantieren der definitiven Glenoidkomponente (Abb. 5.26), wobei zwischen zementierten und unzementierten Glenoidersätzen, sogenannten „metal-backs“, zu unterscheiden ist. Nach Abschluss der Pfannenimplantation erfolgen die Implantation der Humeruskopfkomponente und die Überprüfung von joint play, Balancing und Stabilität (Abb. 5.27). Ziel sollte eine dorsale Kopftranslation von 15 mm sowie eine Abduktionsfähigkeit von mindestens 90∞, Innenrotationsfähigkeit von 70∞ und Außenrotationsfähigkeit von 40∞ sein. Nach Reposition und definitiver Prothesenimplantation ist eine sorgfältige Readaption der Subscapularissehne in leichter Abduktions- und Außenrotationsstellung essentiell. Zur Reinsertion dienen die vorgelegten Fäden am Humerushals.

5.7 Ergebnisse

93

Abb. 5.27: Überprüfung des „joint play“

Abschließend erfolgt der Verschluss des Rotatorenmanschettenintervalls durch eine Seit-zu-Seit-Naht von Subscapularis und Supraspinatus.

왘 abschließende Schritte

5.7 Ergebnisse Im Verlauf des vergangenen Jahrzehntes hat die moderne Schulterendoprothese zunehmend unter Beweis gestellt, dass mit ihr analog zur Hüft- und Knieendoprothetik bei korrekter Indikationsstellung zuverlässig gute Ergebnisse hinsichtlich Schmerzreduktion und Funktionsverbesserung möglich sind. Vorteile einer Schulterhemiprothese liegen bei dem technisch weniger schwierigen Eingriff, geringerem Blutverlust, kürzeren Operationszeiten und niedrigeren Kosten. In einer Metaanalyse konnte jedoch gezeigt werden, dass Patienten mit einer primären, konzentrischen Omarthrose nach Implantation einer Schultertotalendoprothese signifikant besser in Bezug auf postoperative Funktion, Schmerzlinderung und Beweglichkeit abschneiden. Nach Schulterhemiprothese kam es bei 20 % der Patienten sekundär zur Glenoidimplantation. Dennoch sind weitere längerfristige Ergebnisse auch mit den neueren Prothesenmodellen notwendig, um den Einfluss einer fortlaufenden Glenoiddegeneration nach Hemiprothese bzw. einer Glenoidkomponentenlockerung nach Totalendoprothese auf das postoperative Resultat beurteilen zu können. Ergebnisse für den Oberflächenersatz des Humeruskopfes liegen bislang insbesondere für die rheumatoide Arthritis und Omarthrose vor. Diese entsprechen im Wesentlichen denjenigen modularer Prothesen auch der neueren Generationen. Nachteil des Oberflächenersatzes ist die technisch extrem schwierige Implantation einer Glenoidkomponente. Dafür wiederum ist ein möglicher Systemwechsel auf eine Schaftprothese technisch einfach. Die besten klinischen Ergebnisse mittels Oberflächenersatz ließen sich für die Patienten mit pri-

Gute Ergebnisse bei Schmerzreduktion und Funktionsverbesserung Schultertotalendoprothese: signifikant bessere Ergebnisse für postoperative Funktion, Schmerzlinderung, Beweglichkeit als Hemiprothese Glenoiddegeneration nach Hemiprothese Glenoidkomponentenlockerung nach Totalendoprothese Vor- und Nachteile des Oberflächenersatzes

94

5 Schulterendoprothetik

Beste klinische Ergebnisse bei primärer Omarthrose, schlechtere bei rheumatoider Arthritis

Defektarthropathie: beste klinische Resultate mit inverser Prothese

Inverse Prothese als Revisionsimplantat Aushöhlung der unteren Gelenkpfanne unterhalb der Glenosphäre in 68 %

märer Omarthrose feststellen. Copeland et al. erreichten einen Constant-Score von 73,5 % nach Hemiprothese sowie von 93,7 % nach Totalendoprothese. Patienten mit rheumatoider Arthritis wiesen im Constant-Score schlechtere Ergebnisse als die Patienten mit primärer Omarthrose auf. Zusätzlich fanden sich in diesem Patientengut auch deutlich höhere Lockerungsraten von bis zu 25 %. Bei Patienten mit einer Defektarthropathie hat sich die inverse Prothese als das Implantat mit den besten klinischen Resultaten herausgestellt. Boileau et al. konnten nach einem durchschnittlichen Nachuntersuchungszeitraum von 40 Monaten eine Verbesserung des durchschnittlichen Constant-Score von 18 auf 66 Punkte sowie eine Verbesserung der aktiven Flexion von präoperativ 53∞ auf postoperativ 123∞ feststellen. Als Revisionsimplantat sind die Ergebnisse zwar schlechter als bei Patienten mit Defektarthropathie, dennoch profitiert auch dieses schwierige Patientenkollektiv signifikant von der Implantation einer inversen Prothese. Ein sogenanntes „scapular notching“, d. h. die Aushöhlung der unteren Gelenkpfanne unterhalb der Glenosphäre, beobachteten Boileau et al. in 68 % aller Fälle. 5.8 Komplikationen

16 % Gesamtkomplikationsrate

Prävalenzen der unterschiedlichen Komplikationen

Zweithäufigste Komplikation: glenohumerale Instabilitäten

Häufigste Komplikation: Prothesenlockerungen

Die Gesamtkomplikationsrate in der Schulterendoprothese wird in der Literatur mit 16 % angegeben. Dabei gilt es zwischen intra- und postoperativen sowie zwischen allgemeinen und prothesenspezifischen Komplikationen zu differenzieren. Infektionen nach Schulterprothese treten mit einer Prävalenz von 0,7 % auf. Häufigste Erreger sind Staphylococcus aureus, S. epidermidis und Propionibacterium acnes. Das Risiko einer intraoperativen periprothetischen Fraktur liegt bei 1,1 %. Postoperative periprothetische Frakturen zeigen eine Häufigkeit von 0,7 %. Neurologische Komplikationen treten mit einer Wahrscheinlichkeit von unter 1 % auf. In über 50 % aller Fälle ist der N. axillaris betroffen. In über 2/3 aller neurologischen Komplikationen kommt es zu einer Restitutio ad integrum. Die Prävalenz von postoperativen Rupturen der Rotatorenmanschette liegt bei 1,3 %. Dabei ist in über der Hälfte aller Rupturen die Subscapularissehne betroffen. Das Risiko glenohumeraler Instabilitäten nach Schulterprothesenimplantation liegt bei knapp 5 % und stellt damit die insgesamt zweithäufigste Komplikation dar. In über 80 % der Fälle kommt es dabei zu einer superioren oder anterioren Instabilität, deren Ursache häufig multifaktoriell (neurogen, muskulär, kapsulär oder implantatbezogen) ist. Fast 40 % aller Komplikationen nach Schulterendoprothese sind Prothesenlockerungen. Insgesamt liegt die Prävalenz bei 6,3 %. Über 80 % aller Lockerungen betreffen die Glenoidkomponente. Nur ein geringer Anteil dieser radiologisch sichtbaren Lockerungen ist jedoch auch klinisch relevant. Eine weitere Komplikation im Bereich der Gelenkpfanne ist eine zunehmende Glenoidarrosion nach Schulterhemiprothese, welche die Hauptursache für eine operative Revision nach Hemiprothese darstellt.

5.9 Postoperative Rehabilitation

95

Abb. 5.28: „Scapular notching“ im Nativ-Röntgen

Eine spezifische Komplikation der inversen Schulterprothesen stellt das sogenannte „scapular notching“ dar (Abb. 5.28). Dieses radiologische Phänomen beschreibt eine Osteolyse im Bereich der inferioren Anteile der Gelenkpfanne und des Skapulahalses, resultierend aus einem Impingement der Metaglenekomponente am Skapulahals. Als Folge dieser Osteolyse kann es zur Lockerung und zum Ausbruch der Glenosphäre aus der Gelenkpfanne kommen. Vermieden werden kann das notching durch ein kaudales Überhängen („inferior overlap“) der Glenosphäre von 3⫺5 mm.

„Scapular notching“ spezifische Komplikation der inversen Schulterprothesen

5.9 Postoperative Rehabilitation Bei Implantation einer Schulterprothese liegt in der Regel eine intakte Subscapularissehne vor, die abgelöst und zum Operationsende wieder refixiert werden muss. Einzige Ausnahme bildet das Vorliegen einer Rotatorenmanschettenmassenruptur beim Krankheitsbild der Defektarthropathie. Die Nachbehandlung wird im Wesentlichen durch die Einheilungszeit der refixierten Subscapularissehne bestimmt. In der Regel haben weder Prothesenart noch Glenoidersatz einen Einfluss auf das Nachbehandlungskonzept.

Einheilungszeit der refixierten Subscapularissehne bestimmt Nachbehandlung

1. Phase: 1.ⴚ14. postop. Tag: Passive Schultergelenksmobilisation 쐌 Ruhigstellung im Gilchrist-Verband für vier Wochen 쐌 erlaubte Bewegungsumfänge (schmerzfrei ohne harten Anschlag): 90∞ Flexion, 60∞ Abduktion und maximal 10∞ ARO 쐌 unterstützende Maßnahmen: Eisbehandlung, Lymphdrainage, Wärme 쐌 aktiv und passiv freie Bewegung des Ellenbogens und des Handgelenkes 쐌 vorsichtige passive Skapulamobilisation

왘 1.⫺14. postop. Tag

2. Phase: 3.ⴚ6. postop. Woche: Erarbeiten der passiven und Beginn mit aktiver Gelenkbeweglichkeit Ziel 6. Woche: schmerzfreies Erreichen des Scheitels und des Gesäßes 쐌 Abnahme des Gilchrist-Verbandes nach der 4. postoperativen Woche und Beginn mit aktiver Mobilisation 쐌 erlaubte Bewegungsumfänge (schmerzfrei ohne harten Anschlag): 90∞ Flexion, 90∞ Abduktion und maximal 20∞ ARO

왘 3.⫺6. postop. Woche

96

5 Schulterendoprothetik

쐌 vorsichtige aktive Mobilisation sowie isometrische Übungen für Skapulastabilisatoren und Rotatorenmanschette (Ausnahme M. subscapularis) 왘 7.⫺12. postop. Woche

3. Phase: 7.ⴚ12. postop. Woche: Erarbeiten der aktiven Gelenkbeweglichkeit und muskuläre Kräftigung Ziel 12. Woche: schmerzfreier Nacken- und Schürzengriff 쐌 freie aktive und passive Gelenkbeweglichkeit erlaubt (Schmerzgrenze!) 쐌 humeruszentrierende, dynamische und stabilisierende Übungen 쐌 Kräftigung der Rotatorenmanschette ab der 9. Woche auch exzentrisch 쐌 Skapulastabilisierung

왘 ab 13. postop. Woche

4. Phase: Ab der 13. postop. Woche 쐌 Festlegen des weiteren Procederes bzw. Rückkehr zu körperlichen Arbeiten und Sport 쐌 zunehmende muskuläre Kräftigung der Rotatorenmanschette und skapulothorakalen Muskulatur, ggf. an Geräten 쐌 dynamische Bewegungsübungen zur Verbesserung der Koordination 5.10 Ökonomische Aspekte 5.10.1 Diagnosis Related Groups in der Schulterendoprothetik

Diagnosis Related Groups

Für die Schulterendoprothetik gibt es keine eigene DRG, eines der Probleme für die Schulterchirurgie. Es wird deshalb immer die I05Z

Tab. 5.1: DRGs in der Schulterendoprothetik (CC: Komorbiditäten) DRG Bezeichnung

I05Z Implantation einer Endoprothese an Gelenken der oberen Extremität: Totalendoprothese Schultergelenk: invers I05Z Implantation einer Endoprothese an Gelenken der oberen Extremität: Totalendoprothese Schultergelenk: konventionell (nicht invers) I05Z Implantation einer Endoprothese an Gelenken der oberen Extremität: Totalendoprothese Schultergelenk: Humeruskopfprothese

Ertrag BewertungsUntere Grenzin Euro relation bei verweildauer Hauptabteilung Erster Tag mit Abschlag

Obere Grenzverweildauer

Mittlere Verweildauer

Erster Tag zusätzliches Entgelt

5.000⫺ 2,837 6.000

4

28

15,9

5.000⫺ 2,837 6.000

4

28

15,9

5.000⫺ 2,837 6.000

4

28

15;9

Literatur

genommen, die sonst für Hüftendoprothetikrevisionschirurgie vorgesehen ist. Bei modularen Prothesen, insbesondere bei den inversen Prothesen, werden Zusatzentgelte gezahlt, die aber von Klinik zu Klinik unterschiedlich sind. Die mittlere Verweildauer bezieht sich auf die gesamte I05Z. Ein Schulterprothesenpatient bleibt nicht länger als 5⫺10 Tage. 5.10.2 Implantatkosten Tab. 5.2: Implantatkosten

Implantatkosten

Implantat

Kosten

Oberflächenersatz (Kappenprothese) Modulare Hemiprothese Glenoid zementiert Glenoid zementfrei Inverse Prothese

1.000⫺1.400 g 1.900⫺2.300 g 200⫺ 350 g 600⫺ 800 g 2.100⫺3.800 g

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97

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6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes I. Schleicher, O. Kilian, R. Schnettler

6.1 Einleitung In Deutschland werden pro Jahr etwa 190.000 Hüftprothesen implantiert. Grund für die steigende Tendenz in der Anzahl implantierter Hüftendoprothesen ist die höhere Lebenserwartung. Der Hüftgelenkersatz hat sich zu einer der häufigsten Operationen in der Orthopädie entwickelt. Mit 95 % Zufriedenheit der Patienten gehört sie zu den erfolgreichsten Operationen. In den letzten Jahren gibt es bei der Primärimplantation der Hüftgelenksendoprothese Bewährtes, aber auch viel Innovatives. Die Analyse von Versagerfällen nach Primärimplantation zeigt das Problem in der aseptischen Lockerung mit über 75 %. Innerhalb der ersten 15 Jahre müssen etwa 10 % der Implantate wegen aseptischer Prothesenlockerung gewechselt werden. Stabilere Verankerungstechniken der Implantate in zementfreier Technik durch Veränderung der Oberflächenstrukturen oder der Hydroxylapatitbeschichtung, verbesserte Materialien in den Gleitpaarungen zur Reduzierung des Polyethylenabriebes und neuartige Prothesendesigns führten zu verlängerten Standzeiten der Endoprothesen. In der operativen Technik stehen mittlerweile durch Navigation unterstützte Operationstechniken zur verbesserten Positionierung der Implantate zur Verfügung. Minimalinvasive Zugangswege haben sich etabliert. So können eine anatomiegerechtere Implantation, eine noch geringere Weichteilschädigung und eine schnellere Rehabilitation erreicht werden. Auch im perioperativen Management der Implantation einer Hüftgelenksendoprothese konnten Weiterentwicklungen verzeichnet werden. Neuentwickelte Medikamente zur isolierten Hemmung von Gerinnungsfaktoren können möglicherweise die Thromboseprophylaxe im Hochrisikobereich verbessern, eine heparininduzierte Thrombozytopenie vermeiden und eine patientenfreundliche orale Applikation ermöglichen. Die stetigen Weiterentwicklungen der Implantate, der Werkstoffe und der Designs, aber auch Verbesserungen in den Operationstechniken und dem perioperativen Management führen zu einer kontinuierlichen Verbesserung in der Primärendoprothetik des Hüftgelenkes.

Pro Jahr etwa 190.000 Hüftprothesenimplantationen 95 % Patientenzufriedenheit Versagerfälle nach Primärimplantation: über 75 % aseptische Lockerung Verlängerte Standzeiten der Endoprothesen und schnellere Reha durch 왘 stabilere Verankerung 왘 verbessertes Material 왘 neuartiges Prothesendesign 왘 verbesserte operative Technik

Neue Medikamente zur isolierten Hemmung von Gerinnungsfaktoren

Kontinuierliche Verbesserung in Hüftgelenksprimärendoprothetik

6.2 Anatomie des Hüftgelenkes Das Hüftgelenk (Articulatio coxa) ist die Verbindung des Acetabulums mit dem Caput femoris. Das Caput femoris ist zu zwei Dritteln

Anatomie des Hüftgelenkes

100

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Aufbau des Acetabulums

Aufbau der Gelenkkapsel

Kugelgelenk mit drei Hauptachsen der Bewegung

mit Knorpel überzogen. In der Mitte der knorpeligen Gelenkfläche des Hüftkopfes liegt die Fovea capitis, in der das Ligamentum capitis femoris mit dem Ramus acetabularis (Ast der Arteria obturatoria) ansetzt. Das Acetabulum ist halbkugelig mit einer kaudalen Unterbrechung, der Incisura acetabuli. Um den Rand des Acetabulums liegt ein faserknorpeliger Ring, das Labrum glenoidale, das im Bereich der Incisura durch das Ligamentum acetabulare überbrückt wird. Das Acetabulum ist halbmondförmig in der Fossa lunata mit Knorpel überdeckt, die übrige Fläche ist mit Binde- und Fettgewebe ausgefüllt. Im dreidimensionalen Raum ist das Acetabulum in der Frontalebene um 45∞ zur Seite (Inklination), in der Sagittalebene um ca. 20∞ nach vorne geneigt (Anteversion). Acetabulum und Labrum zusammen überdecken zu 2/3 den Hüftkopf. Der Schenkelhals steht zur Femurschaftachse in einem Winkel von etwa 135∞ beim Erwachsenen (CCD-Winkel) und ist in Relation zur den distalen Femurkondylen um ca. 20∞ nach vorne geneigt (Antetorsion). Die Gelenkkapsel entspringt am knöchernen Rand des Acetabulums und setzt im Bereich der Linea intertrochanterica am Femur an. Die Gelenkkapsel ist durch die Ligamenta iliofemorale, pubofemorale und ischiofemorale verstärkt, die Bewegungen im Hüftgelenk ausbalancieren und teilweise hemmen. Das Hüftgelenk ist ein Kugelgelenk mit drei Hauptachsen der Bewegung bei Neutralstellung im Stehen: 쐌 Transversalachse für Ante- und Retroversion (Normalbefund Anteversion/Retroversion ⫽ 130∞/0∞/10∞) 쐌 Sagittalachse für die Abduktion und Anteversion (Normalbefund Abduktion/Adduktion ⫽ 30⫺45∞/0∞/20⫺30∞) 쐌 Longitudinalachse für die Innen- und Außenrotation (Normalbefund Außenrotation/Innenrotation ⫽ 40⫺50∞/0∞/30⫺40∞) Die Bewegungen im Hüftgelenk in den drei Hauptachsen werden durch Muskelgruppen ausgeführt:

Muskelgruppen für Bewegungen im Hüftgelenk in den drei Hauptachsen

쐌 Anteversion: M. iliopsoas, M. glutaeus maximus, M. glutaeus medius (oberer Teil), M. rectus femoris, M. tensor fascia latae, 쐌 Retroversion: M. glutaeus maximus, M. glutaeus medius (unterer Teil) 쐌 Abduktion: M. glutaeus maximus (obere Hälfte), M. glutaeus medius et minimus 쐌 Adduktion: M. iliopsoas, M. glutaeus maximus (untere Hälfte), M. pectineus, M. adductor longus, brevis et magnus, M. gracilis 쐌 Innenrotation: M. glutaeus medius, M. glutaeus minimus, M. adductor magnus 쐌 Außenrotation: M. glutaeus maximus (untere Hälfte), medius et minimus (hinterer Teil), M. piriformis, M. obturatorius internus, M. gemelli, M. quadratus femoris, M. obturatorius externus

Stabilisierung des Hüftgelenkes

Die Abbremsung der Überstreckung im Hüftgelenk erfolgt vorwiegend durch die Bandstrukturen, die der Überbeugung durch die dor-

6.3 Implantatwerkstoffe

sale Muskulatur. Wichtiger Stabilisator des Hüftgelenkes ist der M. glutaeus medius, der insbesondere beim Gehen die Hauptarbeit zur Stabilisierung des Beckens übernimmt und dessen Minderfunktion zu einem Abkippen des Beckens (Trendelenburg-Gang) führt. Medial stabilisieren die Adduktoren, ventral der M. ileopsoas und der M. rectus femoris und dorsal die ischiocrurale Muskulatur und der hintere Anteil des M. glutaeus maximus. Die arterielle Versorgung des Hüftkopfes erfolgt durch die Arteriae circumflexa femoris medialis et lateralis aus der Arteria femoralis. Für die Blutversorgung des Hüftkopfes hat der Ramus acetabularis, der im Ligamentum capitis femoris verläuft, beim Erwachsenen keine Bedeutung. Die Arteria circumflexa femoris medialis verläuft zwischen dem M. iliopsoas und dem M. pectineus nach medial und weiter in Richtung Trochanter minor. In den Adduktoren verzweigen sich zwei Äste, die Rami superficialis et profundes, die den hinteren Anteil der Gelenkkapsel versorgen. Die Arteria circumflexa femoris lateralis liegt topographisch unter dem M. rectus femoris und teilt sich ebenfalls in zwei Äste: den Ramus ascendens, der den vorderen Anteil der Gelenkkapsel versorgt, und den Ramus descendens zur Versorgung des M. quadriceps femoris. Aufgrund der Gefäßversorgung bergen Zerreißungen der Gelenkkapsel die Gefahr einer Hüftkopfnekrose.

101

Arterielle Versorgung des Hüftkopfes

Gefahr einer Hüftkopfnekrose durch Zerreißungen der Gelenkkapsel

6.3 Implantatwerkstoffe Die für die Hüftendoprothetik verwendeten Materialien müssen die Anforderungen an die Bioverträglichkeit und -funktionsfähigkeit erfüllen. Als geeignete Werkstoffe für zementiert verankerte Schaftprothesen gelten als Standard zum jetzigen Zeitpunk in der Reihenfolge:

Bioverträglichkeit und -funktionsfähigkeit des Materials wichtig

쐌 geschmiedete Kobalt-Chrom-Molybdän- (CoCrMo-)Legierungen 쐌 CoCrMo-Gusslegierungen 쐌 geschmiedete, hochpolierte Titanlegierungen

Werkstoffe für zementiert verankerte Schaftprothesen

Bei der Wahl des Implantatwerkstoffes ist zu beachten, dass CoCrMo-Legierungen geringfügige Anteile von Nickel aufweisen, wodurch implantatassoziierte Reaktionen bei Nickelallergie ausgelöst werden könnten. Es wird daher empfohlen, bei bekannter Nickelallergie zementfreie Implantate aus Titanlegierungen zu wählen. Für zementfrei verankerte Prothesenschäfte ist der heutige Standard: 쐌 geschmiedete Kobalt-Chrom-Molybdän- (CoCrMo-)Legierungen 쐌 geschmiedete Titanlegierungen Zementiert implantierte Pfannenprothesen bestehen aus Polyethylen (PE). Bei der zementlosen Implantation werden geschraubte oder press-fit verankerte Pfannen mit einem Polyethylen- oder Keramik-

Bei bekannter Nickelallergie: zementfreie Implantate aus Titanlegierungen

Werkstoffe für zementfrei verankerte Prothesenschäfte Zementiert implantierte Pfannenprothesen aus Polyethylen

102

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Zementlos implantierte geschraubte/Press-fitPfannen mit Polyethylen-Inlay Für Pfannenprothesen geeignete Werkstoffe Verbesserte Osteointegration durch Oberflächenmodifikation Werkstoffhärte der Komponenten entscheidend für Materialabrieb und dadurch ausgelöste zelluläre Aktivitäten Mögliche Gleitpaarungen

inlay eingebracht. Die für Pfannenprothesen geeigneten Werkstoffe sind in dieser Reihenfolge: 쐌 Reintitan 쐌 Titanlegierungen 쐌 geschmiedete Kobalt-Chrom-Molybdän- (CoCrMo-)Legierungen Durch eine Oberflächenrauigkeit wie auch durch eine Beschichtung mit Hydroxylapatit wird bei zementfreier Implantation eine verbesserte Osteointegration der Schaft- und Pfannenprothesen erreicht. Für die Gleitpaarung zwischen Prothesenkugel und Inlay der Hüftpfanne stehen verschiedene Werkstoffe zur Verfügung. Die Werkstoffhärte der beiden artikulierenden Komponenten ist für den Materialabrieb und dadurch ausgelöste zelluläre, resorbierende Aktivitäten entscheidend. Folgende Gleitpaarungen existieren: 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Metall/Polyethylen (Metall-PE) ⫺ Abriebrate 150⫺200 μm/Jahr Metall/hochvernetztes PE ⫺ Abriebrate 150⫺180 μm/Jahr Al2O3/Polyethylen (Keramik-PE) ⫺ Abriebrate 50⫺100 μm/Jahr Keramik/hochvernetztes PE ⫺ Abriebrate 30⫺50 μm/Jahr Al2O3/Al2O3 (Keramik-Keramik) ⫺ Abriebrate < 10 μm/Jahr Zirkonium/Zirkonium (Keramik-Keramik, Deltaprothese) ⫺ Abriebrate < 10 μm/Jahr; Zirkonium besitzt eine höhere Werkstoffhärte als Aluminiumoxid. 쐌 CoCrMo/CoCrMo (Metall-Metall, Metasul) ⫺ Abriebrate < 10 μm/ Jahr; durch einen höheren Molybdänanteil wird eine „weichere Metalleigenschaft“ erreicht, die in Kombination mit einem Flüssigkeitsfilm einen geringen Abrieb aufweist. Allerdings ist noch unklar, inwieweit erhöhte Metallionenspiegel einen toxischen oder kanzerogenen Effekt ausüben.

6.4 Zementierte versus zementfreie Implantation Ziele der Endoprothetik

Zementierte Technik: antibiotikahaltige Knochenzemente

Verarbeitung des Knochenzementes

Polymerisation ist exotherme Reaktion

Ziel der Endoprothetik ist neben einer schmerzfreien Funktion und der Minimierung des Abriebs zwischen den Gleitpaarungen eine dauerhafte Fixierung der Implantate. Die Verankerung der Pfannen- und Schaftsysteme kann zementiert oder zementfrei erfolgen. Für die zementierte Technik kommen antibiotikahaltige Knochenzemente zur Anwendung. Der Knochenzement besteht aus einer polymeren Pulverkomponente (Methylmethacryl-Acrylat-MethylesterCopolymer, PMMA), einer monomeren Flüssigkeitskomponente (Methylmethacrylat, stabilisiert mit Hydrochinon), Katalysatoren (Benzolperoxid) und Aktivatoren (Radikalen-Bildner, N,N-Dimethyl-p-toluidin, DmpT). Durch das Anmischen des Zweikomponentensystems, bestehend aus einem Pulver (Polymer) und einer Flüssigkeit (Methylmethacrylat), wird ein Polymerisationsprozess ausgelöst, der zum Aushärten des Zementes innerhalb von 10⫺12 Minuten führt. Die Polymerisation ist mit einem Temperaturanstieg (exotherme Reaktion) verbunden, wobei pro Mol polymerisierten Methacrylats eine Energie von 57 kJ freigesetzt wird. In vivo wurden

6.5 Zementierte Implantate

Temperaturmaxima im Bereich von 40⫺46 ∞C an der Grenzschicht zwischen Knochen und Zement ermittelt. Das Prinzip der zementfreien Verankerung ist neben einer Primärinstabilität das Anwachsen von Knochen an die Oberfläche der Prothese (Osteointegration). Eine Primärstabilität des Implantates wird durch die Formgebung zur Verklemmung des Implantates, den „press-fit“, durch an der Prothese angebrachte Stabilisatoren und durch die zusätzliche Fixierung der Pfanne durch Schrauben erreicht. Ziel ist die initiale Vermeidung von Kipp- und Rotationsinstabilitäten nach Implantation. Die Sekundärstabilität wird durch eine Osteointegration der Implantate gewährleistet, die durch mikroporöse Oberflächenstrukturen oder durch Hydroxylapatitbeschichtungen erreicht werden kann. Die Frage, ob zementiert oder zementfrei implantiert werden soll, wird kontrovers diskutiert. Die Wechselwirkung zwischen Implantat bzw. Zement mit dem umgebenden Gewebe ist entscheidend für die Standzeit der Endoprothese. Es ist bekannt, dass mit der zementierten Implantationstechnik eine höhere primäre Stabilität erreicht wird, indem der Zement in die Markräume zwischen den Spongiosabälkchen penetriert und sich an die Formgebung der endostalen Kontaktfläche anpasst. Die Osteointegration, d. h. das Anwachsen von neuformierten Knochen, ist an einer Titanoberfläche deutlich besser als an einem Zementköcher, der keine Bioaktivität aufweist. Eine gesteigerte osteogenetische Aktivität führt zu einer höheren Sekundärstabilität bei zementfreier Implantationstechnik. Langzeitergebnisse zeigten keine Überlegenheit der zementfreien Implantation bezüglich der Standzeiten, sodass die zementierte Technik als Standardtechnik weiterhin gerechtfertigt ist. Vorteil der zementierten Implantation für die Frührehabilitation ist die sofortige Belastbarkeit des operierten Beines. Nach einer zementfreien Implantation wird häufig eine Entlastung des operierten Beines von bis zu sechs Wochen empfohlen, während eine zementierte Hüftgelenksendoprothese sofort belastet werden kann. So wird bei älteren Patienten häufig eine zementierte und bei jüngeren Patienten eine zementfreie Implantation der Endoprothese durchgeführt, wobei ein biologisches Alter von etwa 70⫺80 Jahren für die Entscheidung zementierte oder zementfreie Implantation angesehen wird. Ein weiterer Grund für die zementfreie Implantationstechnik beim jüngeren Patienten ist die hohe Wahrscheinlichkeit von Wechseloperationen im Verlauf, die sich bei einer zementfrei implantierten Hüftgelenksendoprothese häufig einfacher als bei zementierten Implantaten durchführen lassen. Alternativ zur reinen zementierten oder zementfreien Implantationstechnik ist die Hybridmethode (zementfreie Pfanne, zementierter Schaft) eine Möglichkeit.

103

Temperaturmaxima in vivo: 40⫺46 °C Osteointegration Prinzip der zementfreien Verankerung Primärstabilität des Implantates beeinflusst Kipp- und Rotationsinstabilitäten. Sekundärstabilität durch Osteointegration Kontroverse Diskussion über zementierte oder zementfreie Implantation Wechselwirkung zwischen Implantat/ Zement und Gewebe beeinflussen Standzeit Zementierte Implantation: höhere Primärstabilität Zementfreie Implantation: höhere Sekundärstabilität Zementierte Technik als Standardtechnik Sofortige Belastbarkeit des operierten Beines bei zementierter Implantation Ältere Patienten: zementierte Implantation Jüngere Patienten: zementfreie Implantation

Wechseloperationen bei zementfreier Implantation einfacher

Hybridmethode als Alternative

6.5 Zementierte Implantate 6.5.1 Polyethylenpfanne Für die zementierte Implantationstechnik stehen Schalen aus hochmolekularem Polyethylen zur Verfügung. Dieses Material weist einen

Schalen aus hochmolekularem Polyethylen für zementierte Implantationstechnik

104

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Folgen einer Fehlimplantation der Pfanne Hauptproblem: Lockerung zementierter Pfannen im Verlauf

geringen Reibekoeffizienten in unterschiedlichen Gleitpaarungen und geringen Abrieb auf. Für die korrekte Positionierung der Pfanne werden Abduktionswinkel zwischen 30∞ und 55∞ und ein Anteversionswinkel zwischen 0∞ und 30∞ in der Literatur angegeben. Eine Fehlimplantation der Pfanne kann zu einem Iliopsoas-Impingement, Luxationen, Pfannenmigrationen und frühzeitigen Lockerungen durch einen vermehrten Polyethylenabrieb führen. Die Lockerung zementierter Pfannen im Verlauf ist nach wie vor das Hauptproblem mit exponentieller Zunahme ab dem 8. postoperativen Jahr. 6.5.2 Der zementierte Schaft

Zementiertechnik entscheidend für Standzeit der Prothesen Wichtig für Vorbereitung des Markraumes: Verwendung einer Geradschaft- oder einer anatomischen Prothese

Im Bereich der Schaftzementierung konnte in den letzten Jahren nachgewiesen werden, dass nicht das Prothesendesign (Abb. 6.1), sondern die Zementiertechnik entscheidend für die Standzeit der Prothesen ist. Ein gleichmäßiger Zementmantel ohne Lufteinschlüsse und mit einer Dicke von 2⫺3 mm sollte bei der Implantation erreicht werden. Bei der zementierten Technik des Schaftes ist es für die Vorbereitung des Markraumes wichtig, ob eine Geradschaftprothese oder eine anatomisch angepasste Prothese (Tab. 6.1) verwendet wird. Beim

Abb. 6.1: Zementfreier (oben) und zementierter Schaft (unten)

Tab. 6.1: Auswahl von zementierten Schäften Prothesentyp

Firma

Geradschaft

Bicontact Müller Geradschaft MS-30

Aesculap Smith&Nephew GmbH Zimmer Germany GmbH

Anatomischer Schaft

Olympia SP II Lubinus

Biomet Link

6.6 Zementfreie Implantate

Geradschaft wird der Markraum aufgeraspelt, während bei den gering gebogenen Prothesen der Markraum durch vorsichtiges Einschlagen komprimiert wird. Die Vakuum-Zementiertechnik wie auch die Jet-Lavage vor Einbringen des Zementes in den Markraum sind bewährte Verfahren. Um eine Ausdehnung des Zementes in den gesamten Markraum zu vermeiden, werden heutzutage vorwiegend Zementstopper aus resorbierbarem Material verwendet. Zur Anwendung kommen aber auch Zementstopper aus Polyethylen oder aus einem kortikospongiösen Span, der aus dem Hüftkopf präpariert wird.

Zementstopper vermeiden Zementausdehnung in gesamten Markraum

6.6 Zementfreie Implantate 6.6.1 Schraub- und Press-fit-Pfannen Als zementfreies Pfannensystem kommen konische Schraubpfannen und sphärische Press-fit-Pfannen zur Anwendung (Abb. 6.2 und Abb. 6.3).

Abb. 6.2: Einteilung zementfreier Pfannen

Abb. 6.3: Press-fit-Pfanne (links) und Schraubpfanne (rechts) mit Polyethylen-Inlay

105

Zementfreie Pfannensysteme

106

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes Tab. 6.2: Auswahl von hemisphärischen, hemisphärisch abgeflachten und elliptischen Press-fit-Pfannen

Verankerungsprinzip bei Schraubpfannen Press-fit-Implantation

Bessere Osteointegration und niedrigere Lockerungsraten bei sphärischen Pfannen Zusätzliche Stabilität durch Schrauben, Spikes, Zapfen

Primärstabilität der Press-fit-Pfanne durch Verklemmung Press-fit-Pfannen mit hemisphärischem oder elliptischem Design

Methoden zur Optimierung der Osteointegration und zur Erhöhung der Sekundärstabilität

Prothesentyp

Firma

Hemispärisch

Trident Pinnacle EL-Pfanne RM Pressfit Exceed Continuum

Stryker DePuy Smith&Nephew Mathys Biomet Zimmer Germany GmbH

Hemisphärisch abgeflacht

Allofit Plasmacup Rimcup

Zimmer Germany GmbH Aesculap Biomet

Elliptisch

TM-Cup

Zimmer Germany GmbH

Das Prinzip der Verankerung bei den Schraubpfannen ist ein konisches Vorfräsen, das Eindrehen der Pfanne und das Erreichen einer Primärstabilität durch die Gewindegeometrie. Bei der Press-fit-Implantation wird sphärisch, subchondral gefräst und das Implantat mit einer Vorspannung in das Pfannenlager eingeschlagen. Die Kontaktfläche der sphärischen Pfannen ist größer als bei den konischen Implantaten. Daraus resultieren eine bessere Osteointegration und niedrigere Lockerungsraten der sphärischen Pfannen. Eine zusätzliche Stabilität wird durch die Verwendung von Schrauben, Spikes oder Zapfen gewährleistet, die in der Belastungsrichtung im oberen Pfannenrand verlaufen, damit nur eine Belastung auf Zug und Druck, nicht auf Verkippung, erfolgt und ein Impingement vermieden wird. Die stabile Verankerung einer Press-fit-Pfanne wird durch eine Überdimensionierung der Pfanne im Vergleich zur Fräsung des Acetabulums erreicht. Die Primärstabilität der Press-fit-Pfanne wird somit durch eine Verklemmung (Kraft und Reibeschluss) im Acetabulum erreicht. Im Gegensatz zur konischen Fräsung bei der Verwendung von Schraubpfannen ist die Fräsung bei der Press-fit-Pfanne aufgrund des „Halbkugel-Designs“ des Acetabulums hemisphärisch. Die Pfannen weisen ein ebenfalls hemisphärisches oder elliptisches Design auf (Tab. 6.2). Eine Optimierung der Osteointegration der Press-fit-Pfanne und das Erreichen einer hohen Sekundärstabilität zur Vermeidung von Rotations- und Kippinstabilitäten wird bei den Implantaten erreicht durch: 쐌 die Rauheit der strukturierten Titanoberflächen (mikroporös) oder durch eine im Plasmaspray-Verfahren aufgebrachte Hydroxylapatitbeschichtung 쐌 zusätzliche Stabilisatoren wie Zapfen, Spikes, Stifte etc. 쐌 das zusätzliche Einbringung von Schrauben durch Bohrlöcher in der Pfanne

6.6 Zementfreie Implantate

107

Tab. 6.3: Auswahl von Schraubpfannen Prothesentyp

Firma

Hemisphärisch

Spirofit Trident

DePuy Stryker

Konisch

Variall Twin 1 SSC-Cup

Zimmer Germany GmbH Biomet Stemcup

Bikonisch

Bicon Plus

Smith&Nephew GmbH

Parabol

Hi-Cup Parabol

Smith&Nephew GmbH Chiropro

Jedoch ist zu betonen, dass das „Press-fit“-Einbringen der Pfanne den absolut wichtigsten Faktor darstellt. Die Verankerung von Schraubpfannen (Tab. 6.3) wird durch die Gewindegeometrie erreicht. Nach einem konischen Fräsvorgang wird das Implantat aus Reintitan in das knöcherne Pfannenlager selbstschneidend eingedreht. Ein flaches Gewinde führt zu einem besseren Einschneiden in den vorgefrästen Knochen, während es bei einem Spitzgewinde häufig zu einem Verklemmen der Pfanne im knöchernen Lager kommt.

„Press-fit“-Einbringen der Pfanne wichtigste Stabilisierung Verankerung von Schraubpfannen durch Gewindegeometrie bestimmt

6.6.2 Die bipolare Prothese (Duokopfprothese) Hauptindikation für die Implantation einer Duokopfprothese ist die osteoporetisch bedingte mediale Schenkelhalsfraktur beim älteren Patienten. Die Duokopfprothese ist eine bipolare, femorale Hemiprothese mit einer äußeren Keramik- oder Metallkappe, einem Polyethylen-Inlay, einem zementierten Schaft mit Keramik- oder Metallkopf, jedoch ohne Versorgung des Acetabulums (Abb. 6.4). Die durch den Verzicht auf Implantation einer Pfanne deutlich kürzeren OP-Zeiten und ein geringerer Blutverlust im Vergleich zur „konventi-

Abb. 6.4: Duokopfprothese und röntgenologischer Befund einer Duokopfprothese

Osteoporotisch bedingte mediale Schenkelhalsfraktur beim älteren Patienten Hauptindikation für Duokopfprothese 왘 kürzere OP-Zeiten 왘 geringerer Blutverlust

108

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Abb. 6.5: Einteilung zementfreier Schäfte

왘 sofort volle Belastung

Hohe Rotationsfreiheit und geringe Relativbewegungen Kontraindikationen für Duokopfprothese: 왘 zusätzlich vorliegende Acetabulumfraktur 왘 Protrusionscoxarthrose Tumoren, Hüftkopfnekrose seltene Indikation für Implantation einer bipolaren Prothese beim jüngeren Patienten

onellen“ Hüftendoprothese stellen für den älteren Patienten eine geringere Belastung dar. Die Patienten können sofort voll belasten und eine Frührehabilitation kann eingeleitet werden. Die Keramik- bzw. Metallkappe und die Kopfprothese sind selbstzentrierend, wobei die Rotationszentren der inneren und der äußeren Kopfeinheit exzentrisch verlaufen. Die äußere Kappe tendiert zur Einnahme einer senkrechten Position gegenüber der Richtung der Hauptbelastungszone. Dadurch werden eine hohe Rotationsfreiheit und geringe Relativbewegungen zwischen Acetabulum und Pfanne erreicht. Eine zusätzlich zur medialen Schenkelhalsfraktur vorliegende Acetabulumfraktur oder eine Protrusionscoxarthrose sind Kontraindikationen für die Verwendung einer Duokopfprothese. Aufgrund der möglichen Komplikationen mit Protrusion des künstlichen Hüftkopfes in das Becken und die Zerstörung des Knorpels der Gelenkpfanne nach kurzer Standzeit wird die Implantation einer Duokopfprothese beim jüngeren Patienten zurückhaltend angewendet. Indikation für die Implantation einer bipolaren Prothese beim jüngeren Patienten stellen in seltenen Fällen Tumoren oder Hüftkopfnekrosen dar. Ein Vorteil der Duokopfprothese besteht in der Möglichkeit des Wechsels auf eine unipolare (konventionelle) Hüftprothese ohne Entfernung der Femurkomponente. 6.6.3 Die epiphysäre Verankerung (Oberflächenersatz)

Minimale Knochenresektion Vorteil des Oberflächenersatzes Frühlockerungen und Fremdkörpergranulome durch polyethyleninduzierte Osteolysen McMinn-Prothese neue Generation des Oberflächenersatzes

Bereits in den 1970er-Jahren kam der Oberflächenersatz, z. B. der von H. Wagner entwickelte Doppelcup mit einer Femurkomponente aus Metall oder Keramik und mit einer Pfannenkomponente aus Polyethylen, zur Anwendung. Der Vorteil dieses Prothesensystems liegt in der minimalen Knochenresektion. Polyethyleninduzierte Osteolysen führten jedoch zu Frühlockerungen und Fremdkörpergranulomen, sodass dieses Prothesendesign zunächst weitgehend wieder verlassen wurde. Der Oberflächenersatz („hip resurfacing“) erlebte jedoch vor ca. 15⫺20 Jahren eine Renaissance. 1990 wurde von Derek McMinn vom Royal Orthopaedic Hospital in Birmingham mit der McMinn-Prothese eine neue Generation des Oberflächenersatzes

6.6 Zementfreie Implantate

109

Abb. 6.6: Oberflächenersatz und röntgenologischer Befund (Orthopädische Klinik der Thüringen-Klinik Saalfeld) Tab. 6.4: Auswahl von Oberflächenersatz-Prothesen Prothesentyp “

DUROM Hip-Oberflächenersatz BHR“-Birmingham Hip Resurfacing ReCap“-Oberflächenersatz

Firma Zimmer Germany GmbH Smith&Nephew GmbH Biomet Deutschland GmbH

(Birmingham Hip Resurfacing, BHR) entwickelt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Hüftsystemen bleibt beim Oberflächenersatz der meta- und epiphysäre Femuranteil weitgehend erhalten. Die anatomische Form des Schenkelhalses mit dem Collum-Centrum-Diapysenwinkel (CCD) und der Torsionswinkel bleiben bestehen. Die minimale Resektion gewährleistet eine unveränderte Biomechanik mit Kraftübertragung über den Schenkelhals zum Femur und die Vermeidung eines Stress-Shieldings. Eine Deformität des proximalen Femurs oder eine Beinlängendifferenz können mit einem Oberflächenersatz nicht korrigiert werden. Die Indikation für den Oberflächenersatz ist die Coxarthrose bei dem jüngeren und aktiven Patienten ohne wesentliche Deformierung der Gelenkstrukturen. Die sekundäre Coxarthrose bei Dysplasie, eine manifeste Osteoporose, eine Coxa vara, Knochenzysten im Schenkelhals und die Hüftkopfnekrose sind Kontraindikationen für die Implantation eines Oberflächensystems. Als relative Kontraindikationen werden ein hoher Body-Mass-Index (BMI) und eine vorangegangene Osteosynthese des betroffenen Hüftgelenkes angesehen. Der Oberflächenersatz (Abb. 6.6, Tab. 6.4) besteht aus der Acetabulum-Komponente, die press-fit (zementfrei) im Acetabulum veran-

Vorteile: 왘 unveränderte Biomechanik 왘 Vermeidung eines Stress-Shieldings Keine Korrektur einer Deformität des proximalen Femur oder Beinlängendifferenz Coxarthrose beim jüngeren und aktiven Patienten Indikation für Oberflächenersatz Kontraindikationen Relative Kontraindikationen

110

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Aufbau, Material und Design des Oberflächenersatzes

Operativer Zugangsweg

Komplikationen nach Implantation eines Oberflächenersatzes

Revisionsrate nach OberflächenersatzImplantation ca. 2,8 % in 36 Monaten

Metall-MetallGleitpaarungen in der Diskussion

Vorteile Nachteile

Empfehlung: systematische Nachuntersuchung mit Röntgenaufnahmen und Bestimmung des Blut-Kobaltspiegels Ggf. Revision

Schenkelhalsschraubenprothese (Druckscheibenprothese)

kert wird. Die Pfannen sind bei den meisten Modellen mit einem mikroporigen Reintitan oder Hydroxylapatit beschichtet, um durch eine verbesserte Osteokonduktion die Stabilität und Integration des Implantates zu verbessern. Die Hüftkopfkappe wird in zementierter Technik implantiert. Das Hüftsystem weist als Besonderheit sehr große Kopfdurchmesser auf, was der minimalen Knochenresektion als auch einer höheren Stabilität und einem größeren Bewegungsumfang der Prothese gerecht wird. Das Prothesendesign umfasst eine abriebresistente Metall-Metall-Gleitpaarung (Metasul“), sodass polyethyleninduzierte Osteolysen nicht auftreten. Die Implantation erfolgt meistens in Seitenlage und über einen dorsalen Zugang zum Hüftgelenk, wobei auch ein erweiterter anterolateraler Zugang zum Hüftgelenk möglich ist. Als Komplikationsmöglichkeiten nach Implantation eines Oberflächenersatzes können Schenkelhalsfrakturen, ein implantatassoziiertes Impingement durch Anschlagen des Schenkelhalses an die Pfanne, Luxationen bzw. Subluxationen sowie zugangsbedingt nervale Schäden auftreten. Eine australische Studie (National Joint Replacement Register 2007) zeigte eine durchschnittliche Revisionsrate nach Implantation eines Oberflächenersatzes von 2,8 % (0⫺8,4 %) nach 36 Monaten Follow-up. Bei 3.497 nachuntersuchten Patienten traten 50 Schenkelhalsfrakturen, zwölf aseptische Pfannenlockerungen, vier aseptische Lockerungen der Femurkomponente und zwei Infektionen auf. Die Metall-Metall-Gleitpaarungen, die beim Oberflächenersatz angewendet werden, sind gegenwärtig im Fokus der Diskussion. Nach einer Konsensus-Empfehlung der EFORT (European Federation of National Associations of Orthopaedics and Traumatology) der Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik (AE) und der Deutschen ArthroseHilfe von April 2012 sind Nutzen der Metall-Metall-Gleitpaarung der geringe Abrieb, weniger Materialbrüche, geringeres Luxationsrisiko ab Kopfgröße 36 mm sowie höherer Bewegungsumfang bei Großköpfen. Dem stehen neben dem Risiko der Schenkelhalsfraktur und des höheren Knochenverbrauchs auf der Pfannenseite die systemischen Risiken der Verbreitung von metallischen Produkten und Ionen über den Kreislauf mit unbekannten Folgen gegenüber. Deshalb werden für alle Patienten mit Metall-Metall-Gleitpaarung systematische Nachuntersuchungen mit Röntgenaufnahmen und Blutuntersuchungen hinsichtlich des Kobaltspiegels empfohlen. Dabei sollten die Kobaltwerte zwischen 2 und 7 μg/l liegen, wobei der genaue Schwellenwert noch ermittelt werden muss. Bei Auffälligkeiten muss ggf. eine Revision besprochen werden. Mitglieder einer Expertenkommission führen zurzeit ein systematisches Review zu Konzentration und Höhe der Metallionen-Exposition durch. Das Ergebnis stand bei Drucklegung noch aus. 6.6.4 Die metaphysäre Schaftverankerung Schenkelhalsschraubenprothesen (Druckscheibenprothesen). Die Schenkelhalsschraubenprothese (Druckscheibenprothese) ist ein zement-

6.6 Zementfreie Implantate

Abb. 6.7: Druckscheibenprothese mit Metasul-Gleitpaarung

Abb. 6.8: Röntgenologischer Befund einer Druckscheibenprothese (Orthopädische Klinik der Thüringen-Klinik Saalfeld)

freies Hüftsystem mit einer metaphysären Verankerung im erhaltenen Schenkelhals und proximalen Femur (Abb. 6.7 und Abb. 6.8). Die auf dem Schenkelhals aufliegende Druckscheibe soll bei diesem Hüftsystem die Druckkräfte und die am proximalen Femur befestigte

111

112

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Voraussetzungen für Implantation Kontraindikation: osteoporotische Schenkelhalsfraktur

Geringer Knochenverlust bei Primärimplantation Voraussetzung für Revisionsendoprothetik Indikation: Coxarthrose des „jungen“, aktiven Patienten Kurzschaftprothese: metaphysäre Verankerung in Spongiosa des proximalen Femurs durch Multipunktkontakt

Wegen geringen knöchernen Substanzverlustes bei Implantation für jüngere Patienten geeignet

Vermeidung des Stress-Shieldings durch Kurzschaftprothese

Platte die Zugkräfte kompensieren. Beide Komponenten sind mit einer durch den Schenkelhals verlaufenden Zugschraube miteinander verbunden. Voraussetzungen für die Implantation einer Druckscheibenprothese sind eine regelrechte Form des Schenkelhalses, ein physiologischer CCD-Winkel (125⫺130∞) und normale Knochenstrukturen. Die osteoporotische Schenkelhalsfraktur ist eine Kontraindikation für die Verwendung dieses Hüftsystems. Aus den hohen Lockerungsraten nach Implantation einer Druckscheibenprothese stellt sich die Frage, ob möglicherweise der spongiöse Knochen den auftretenden Kräften nicht standhält. Zusätzlich wurden Kortikalisatrophien im proximalen Femur beobachtet. Durch den geringen Knochenverlust bei der Primärimplantation sind die Voraussetzungen für die Revisionsendoprothetik verbessert. Heutzutage wird die Indikation zur Implantation einer Druckscheibenprothese sehr eng gestellt. Indikation ist die Coxarthrose des „jungen“, aktiven Patienten mit normalem Knochenstoffwechsel und regelrechter Morphologie des Hüftgelenkes. Kurzschaftprothese (Kurzstielprothese). Der zementfrei zu implantierende Mayo“Hüftschaft wurde 1988 in der Mayo-Klinik Rochester entwickelt. Mittlerweile stehen noch weitere Kurzschaftprothesen von verschiedenen Anbietern auf dem Markt zur Verfügung. Die Kurzschaftprothese (Tab. 6.5) basiert auf einer metaphysären Verankerung in der Spongiosa des proximalen Femurs durch einen Multipunktkontakt. Durch den geringen knöchernen Substanzverlust bei der Implantation ist das System für jüngere Patienten geeignet, bei denen ein Wechseleingriff sehr wahrscheinlich ist. Der proximale Schaftanteil ist konisch, womit bei der zementfreien Implantation eine Primärstabilität erreicht und ein Nachsinken der Schaftprothese verhindert wird. Die Rotationsstabilität bei der metaphysären Verankerung wird durch das Schaftdesign mit Annährung an die anatomische Form des proximalen Femurs erreicht. Mit der Kurzschaftprothese soll auch der Effekt des Stress-Shieldings vermieden werden, ein Phänomen, das bei Prothesen mit diaphysärer Verankerung auftreten kann. Bei einer diaphysären Verankerung des Schaftes kann es zur Druckentlastung der Kortikalis des

Tab. 6.5: Auswahl von Druckscheiben- und Kurzschaftprothesen (Kurzstielprothesen) Prothesentyp

Firma

Metha-Modulare Kurzschaftprothese CFP Hüftschaft Mayo Kurzschaftprothese Nanos Kurzschaftprothese Proxima Cut DSP

Aesculap Link Zimmer Germany GmbH Smith&Nephew GmbH DePuy ESKA Sulzer medica

6.6 Zementfreie Implantate

113

proximalen Femurs und der Trochanterregion kommen, da die Last nicht mehr über den Knochen, sondern über den distal verankerten Prothesenschaft geleitet wird. Die „Entlastung“ des Knochens führt zur Demineralisierung und zur langsamen Deformierung des Knochens aufgrund des Muskelzuges. Folgen des Stress-Shieldings können Saumbildungen, Lockerungen und periprothetische Frakturen sein. Mit der Verwendung von Kurzschaftprothesen soll eine gleichmäßige Druckverteilung auf den meta- und diaphysären femoralen Knochen erreicht werden.

Stress-Shielding: Demineralisierung und Deformierung des Knochens aufgrund des Muskelzuges bei diaphysärer Verankerung

Metaphysär verankerter Geradschaft. Die metaphysäre Verankerung eines Geradschaftes (Tab. 6.6) und eines anatomischen Schaftes (Tab. 6.7) wird durch das Prothesendesign erreicht. Zusätzliche proximale Längsrippen können eine noch höhere Rotationsstabilität garantieren. Die metaphysär verankerten Schäfte weisen keinen Implantat-Knochen-Kontakt im distalen Anteil auf und vermeiden dadurch ein Stress-Shielding. Durch Hydroxylapatitbeschichtung oder grobgestrahlte Titanlegierung ist eine hohe Osteointegration der zementfrei implantierten Schaftprothesen gewährleistet.

Metaphysäre Verankerung durch spezielles Prothesendesign

Folgen: Saumbildungen, Lockerungen, periprothetische Frakturen

Vermeidung von StressShielding Hohe Osteointegration

Tab. 6.6: Auswahl metaphysär verankerter Geradschaftprothesen Prothesentyp

Firma

GSS System C Bi-Metric Bicontact CLS“Sportorno“Schaft Enosis

Matthys Biomet Aesculap Zimmer Smith&Nephew GmbH

Tab. 6.7: Auswahl metaphysär-verankerter anatomischer Schäfte Typ

Firma

CFP Schaft Proxima

Link DePuy

Meta-diaphysär verankerter Geradschaft. Der meta-diaphysär verankerte Geradschaft beruht auf einer proximalen Verklemmung mit einer distalen Kraftübertragung (Tab. 6.8, Abb. 6.9).

Tab. 6.8: Auswahl meta-diaphysär verankerter Standardschäfte Typ

Firma

Alloclassic PPF Corail

Zimmer Germany GmbH Biomet DePuy

Meta-diaphysär verankerter Geradschaft: proximale Verklemmung mit distaler Kraftübertragung

114

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Abb. 6.9: Röntgenologischer Befund eines meta-diaphysär verankerten Schaftes und einer Press-fit-Pfanne

Meta-diaphysär verankerter anatomischer Schaft: 왘 erhöhte Primär- und Rotationsstabilität 왘 verbesserte Osteointegration 왘 Vermeidung von Stress-Shielding

Meta-diaphysär verankerter anatomischer Schaft. Eine primäre Stabilität mit einer optimalen Anpassung des Prothesenschaftes im knöchernen Lager soll durch eine anatomische Formgebung des Implantates erreicht werden (Tab. 6.9). Die anatomische Anpassung führt zu einer gleichmäßigen Krafteinleitung in den proximalen Femur und erhöht die Primär- und Rotationsstabilität. Durch eine Oberflächenrauigkeit oder HA-Beschichtungen des proximalen Prothesenanteils wird eine verbesserte Osteointegration induziert. Abgeflachte distale Schaftspitzen vermeiden ein Stress-Shielding. Tab. 6.9: Auswahl meta-diaphysär verankerter anatomischer Schäfte

Diaphysär verankerte Schäfte in Revisionsendoprothetik

Etablierung minimalinvasiver Zugänge bei Primärimplantation

Typ

Firma

ABG II Cenos AJS SBG

Stryker Biomet Implantcast Smith&Nephew GmbH

Diaphysär verankerter Schaft. Diaphysär verankerte Schäfte sind Monoblock- oder Modularprothesen und kommen weniger in der Primärimplantation, sondern in der Revisionsendoprothetik zur Anwendung. 6.7 Operative Zugangswege Minimalinvasive Zugänge (minimal invasive surgery, MIS) im Rahmen der Primärimplantation wurden in den letzten Jahren vorangetrieben und scheinen sich zunehmend zu etablieren. Das Grundprin-

6.8 Prophylaxe heterotoper Ossifikationen

zip der minimalinvasiven Techniken ist ein so gering wie mögliches Gewebetrauma bei der Implantation der Hüftendoprothese. Die Vorteile dieser Zugänge im Vergleich zu den konventionellen Zugängen (z. B. der transgluteale Zugang nach Bauer, dorsaler Zugang) liegen in einer Weichteil- und insbesondere Muskelschonung (v. a. der Abduktorenmuskulatur) und einem Erhalt der Sensomotorik, wodurch eine postoperative Schmerzreduzierung, eine geringere muskuläre Insuffizienz und eine schnellere Frührehabilitation der Patienten erreicht werden sollen. Als minimalinvasive Zugänge sind dabei möglich:

115

Vorteile: 왘 Weichteil- und Muskelschonung 왘 Erhalt der Sensomotorik

쐌 anteriorer Smith-Peterson-Zugang 쐌 anterolateraler Watson-Jones-Zugang 쐌 posteriorer Zugang

Minimalinvasive Zugänge

Die minimalinvasiven Techniken erfordern spezielle Instrumente und Lagerungshilfsmittel. Für die Implantation werden Standardimplantate bei ausschließlich zementfreier Verankerung verwendet. Die Implantation einer Press-fit-Pfanne ist technisch günstiger als die Schraubpfanne, bei den Schäften kommen sowohl Kurzschaftprothesen als auch meta- und diaphysär verankerte Prothesen zur Anwendung. Eine Metaanalyse von minimalinvasiven und konventionellen Zugängen konnte bisher nur leichte Vorteile beim Blutverlust sowie eine etwas verbesserte Frührehabilitation aufzeigen. In Bezug auf Operationszeiten, Liegezeit der Patienten, den postoperativen Schmerzscore, auf Luxations- und Revisionsraten sowie periprothetische Frakturen konnten bisher keine signifikanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Zugangswegen festgestellt werden. Einzig für den minimalinvasiven anterioren Zugang wurde eine erhöhte Rate an zugangsbedingten Nervenschädigungen (N. cutaneus femoris lateralis) nachgewiesen.

Bei minimalinvasiver Technik eingesetzte Verankerungsmethoden und Implantatdesigns

Keine signifikanten Vorteile des minimalinvasiven Zugangs außer geringerer Blutverlust

6.8 Prophylaxe heterotoper Ossifikationen Die Inzidenz heterotoper Ossifikationen (HO) nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese wird in der Literatur ohne Prophylaxe mit über 40 % angegeben. Risikofaktoren für die Ausbildung ektoper Ossifikationen sind das Vorliegen einer chronischen Polyarthritis, eine ankylosierende Spondylarthritis, eine Low-dose-Heparinisierung, operationsbedingte Faktoren (Zugang, intraoperativ versprengte Zellen) und Ossifikationen nach vorangegangener Endoprothesenimplantation auf der kontralateralen Seite. Ursache der Knochenneubildung sind durch den Entzündungsreiz eingeleitete autoinduktive Prozesse mit Invasion stimulierter Histiozyten, Riesenzellen und Leukozyten in das periartikuläre Weichteilgewebe. Durch Aktivierung von Kollagenasen wird die Kollagenmatrix degradiert und in eine gefäßreiche, unreife Matrix transformiert. Einwandernde mesenchymale, pluripotente Stammzellen differenzieren zu Osteoprogenitorzellen, die wiederum zu Osteoblasten reifen

Inzidenz heterotoper Ossifikationen nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese > 40 % Risikofaktoren

Entstehung der heterotopen Ossifikationen

116

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

und heterotope Ossifikationen bilden. Dieser Prozess wird möglicherweise durch bone morphogenetic proteins (BMP) ausgelöst. Die Klassifikation der HO erfolgt nach Brooker: Klassifikation der heterotopen Ossifikationen nach Brooker

쐌 Grad 0: kein Nachweis von Knocheninseln 쐌 Grad 1: vereinzelte Knocheninseln in den periartikulären Weichteilen 쐌 Grad 2: Knochen/Exophyten vom Becken oder Femurkopf mit über 1 cm Abstand 쐌 Grad 3: Knochen/Exophyten vom Becken oder Femurkopf mit unter 1 cm Abstand 쐌 Grad 4: knöcherne Spange/Ankylose zwischen Femurkopf und Becken

Prophylaxe wegen hoher Inzidenzrate nötig

Aufgrund der hohen Inzidenzrate heterotoper Ossifikationen ist eine Prophylaxe bei Implantation einer Hüftgelenksendoprothese notwendig. Eine wirksame Prophylaxe kann medikamentös oder durch eine lokale Bestrahlung erreicht werden. Medikamentös kommen nichtsteroidale Antiphlogistika oder die selektiven Cox-2-Hemmer zur Anwendung, wobei die prophylaktische Applikation über 14⫺21 Tage erfolgen sollte (Tab. 6.10). Die antiinflammatorische Wirkung beruht auf der Hemmung der Prostaglandinsynthese und die dadurch verminderte Proliferationsrate mesenchymaler Vorläuferzellen. Studien haben gezeigt, dass nichtsteroidale Antiphlogistika effizienter als Cox-2-Hemmer in der Vermeidung ektoper Ossifikationen sind (Indomethacin mit höchster Wirksamkeit), die Nebenwirkungen wie gastrointestinale Symptome jedoch deutlich höher als bei Cox-2-Hemmern ausfallen. Die prophylaktische Applikation von Acetylsalicylsäure und Biphosphonaten hat sich in mehreren Studien als unwirksam erwiesen.

Prophylaxe: 왘 nichtsteroidale Antiphlogistika 왘 selektive Cox-2-Hemmer

NSRA effizienter, aber stärkere Nebenwirkungen Acetylsalicylsäure, Biphosphonate unwirksam

Tab. 6.10: Medikamentöse Therapie zur Prophylaxe heterotoper Ossifikationen

Hochrisikopatienten: Kombination aus Bestrahlung und medikamentöser Therapie

Gruppe

Medikament

Applikation

NSAR

Indomethacin Voltaren resinat Diclofenac Ibuprofen Naproxen Flubiprofen Acemetacin Tenoxicam

100 mg/d für 14 Tage 150 mg/Tag für 14 Tage 100 mg/d für 14⫺21 Tage 1.200 mg/d 750⫺1.000 mg/d für 8⫺14 Tage 300 mg/d für 14 Tag 200⫺300 mg/d für 21 Tage 20⫺40 mg/d für 14 Tage

Cox-2 Hemmer

Meloxicam

15 mg/d für 14 Tage

Bei Hochrisikopatienten können bei der Salvage-Therapie im Rahmen einer Revisionschirurgie die Bestrahlung und die medikamentöse Therapie kombiniert angewendet werden. 6.9 Thromboseprophylaxe Die in der Virchow-Trias definierten thrombembolischen Risikofaktoren tragen, einzeln betrachtet, in unbekanntem Maße zur Throm-

6.9 Thromboseprophylaxe

bogenese bei. Es kommt zur operationsbedingten Aktivierung der Blutgerinnung, deren Ausmaß mit der Schwere des Gewebstraumas korreliert. Wegen des unterschiedlichen Gehaltes an Thromboplastin in verschiedenen Geweben besteht auch eine Abhängigkeit von der Art des Gewebes, an dem der operative Eingriff durchgeführt wird. Operative Eingriffe führen außerdem zu venösen Endothelläsionen, die mechanisch, hypoxisch oder metabolisch bedingt sein können. In den Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie „Empfehlungen zur stationären und ambulanten Thromboembolie/ Prophylaxe in der Chirurgie“ wurde inauguriert: „Grundsätzlich besteht für jeden operierten oder länger immobilisierten Patienten ein Thromboserisiko.“ Der Empfehlung der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie entsprechend ⫺ die 2009 in einer S3-Leitlinie verankert wurde ⫺ gehört der elektive Hüftersatz zur Gruppe mit einem hohen Thromboserisiko. Während bei einem mittleren Thromboserisiko die Häufigkeit einer tiefen Beinvenenthrombose (TVT) mit 10 bis 40 % angegeben wird, liegt sie bei einem hohen Thromboserisiko zwischen 40 und 80 %. Neben den Basismaßnahmen wie Frühmobilisation, Bewegungsübungen, Anleitung zur Eigenübung und physikalischen Maßnahmen (z. B. Thrombosestrümpfe) sollte eine medikamentöse Thromboseprophylaxe erfolgen. Bei Kontraindikationen zu einer medikamentösen Thromboseprophylaxe sollte eine intermittierende pneumatische Kompression von Fuß/Wade/Oberschenkel durchgeführt werden. Zur medikamentösen Thromboseprophylaxe stehen folgende Präparategruppen zur Verfügung:

Operationsbedingte Aktivierung der Blutgerinnung

쐌 Heparine (unfraktioniert [UH] und niedermolekular fraktioniert [NMH]) 쐌 Danaparoid 쐌 isolierte Hemmer von Faktor Xa 쐌 Thrombininhibitoren 쐌 Vitamin-K-Antagonisten

Präparategruppen zur medikamentösen Thromboseprophylaxe

ASS sollte nicht zur Thromboseprophylaxe eingesetzt werden. Der gerinnungshemmende Effekt von unfraktioniertem Heparin beruht auf der Aktivierung von Antithrombin III gegen Thrombin und Faktor Xa. Es wird in einer Dosis von 2⫺3 ⫻ 5.000 IE/d bzw. 2 ⫻ 7.500 IE/d subkutan verabreicht. Jedoch haben sich unfraktionierte Heparine im Vergleich zu NMH in Metaanalysen als unterlegen hinsichtlich dem Auftreten von tiefen Beinvenenthrombosen sowie der Inzidenz von heparininduzierter Thombozytopenie Typ II erwiesen und werden deshalb nicht mehr empfohlen. Im Vergleich zum unfraktionierten Heparin hat die Applikation von NMH (Tab. 6.11) den Vorteil der geringeren Applikationsfrequenz, ein geringeres Blutungsrisiko und eine niedrigere Inzidenz heparininduzierter Thrombozytopenie. Allerdings besteht bei eingeschränkter Nierenfunktion ein Kumulationsrisiko. Die Prophylaxe

117

Mechanisch, hypoxisch oder metabolisch bedingte venöse Endothelläsionen durch operative Eingriffe Thromboserisiko für jeden operierten oder länger immobilisierten Patienten Elektiver Hüftersatz mit hohem Thromboserisiko verbunden Häufigkeit einer tiefen Beinvenenthrombose 40⫺80 % Medikamentöse Thromboseprophylaxe oder bei Kontraindikationen intermittierende pneumatische Kompression nötig

Wirkung von unfraktioniertem Heparin Unzureichender Schutz vor tiefer Beinvenenthrombose, heparininduzierter Thombozytopenie Typ II Vorteile des niedermolekularen Heparins

118

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes Tab. 6.11: Niedermolokulare Heparine (NMH) zur Thromboseprophylaxe in der Primärendoprothetik des Hüftgelenkes

Heparininduzierte Thrombozytopenie Typ I und II

Risiko: 0,05⫺6,5 %

NMH

Bezeichnung

Enoxaparin 40 mg Certoparin-Natrium Nadoparin-Calcium Dalteparin-Natrium Reviparin

Clexane 40“ Monoembolex“ Fraxiparin 0,3“ Fragmin“ Clivarin“

sollte am Vorabend der Operation begonnen und 28⫺35 Tage fortgeführt werden. Nach Applikation von niedermolekularem Heparin kann es zur Ausbildung einer heparininduzierten Thrombozytopenie (HIT) kommen. Unterschieden wird zwischen der HIT Typ I, die asymptomatisch verläuft und nicht behandlungsbedürftig ist, und einer symptomatischen, lebensbedrohlichen HIT Typ II. Bei der HIT Typ II kommt es zu einer immunologischen Reaktion gegen den durch NMH induzierten Heparin-Plättchenfaktor-4-Komplex mit Aktivierung der Thrombozyten und des plasmatischen Gerinnungssystems. Das Risiko einer symptomatischen heparininduzierten Thrombozytopenie nach NMH-Applikation wird mit 0,05⫺6,5 % angegeben. Die Diagnose einer HIT II umfasst drei Kriterien:

Diagnose einer heparininduzierten Thrombozytopenie Typ II

쐌 Heparinisierung (unfraktioniert oder niedermolekular) 쐌 Vorliegen einer Thrombozytopenie 쐌 Nachweis von Heparin-Plättchenfaktor-4-Komplex mittels ELISA

HIT korreliert mit höherem Risiko für tiefe Beinvenenthrombose

Eine heparininduzierte Thrombozytopenie korreliert mit einem höheren Risiko für eine tiefe Beinvenenthrombose nach einer endoprothetischen Operation. Aus diesem Grund sollte eine regelmäßige Überprüfung der Thrombozytenwerte bis mindestens zum 14. Tag nach der Anwendung erfolgen. Bei Patienten mit einem Risiko für HIT II und geplanter Implantation einer Hüftgelenksendoprothetik darf weder unfraktioniertes noch niedermolekulares Heparin appliziert werden. Die Antikoagulation erfolgt mit dem Heparinoid Danaproid-Natrium (Orgaran“), welches antithombinvermittelt Faktor Xa hemmt, oder mit dem rekombinanten Hirudin-Präparat Lepirudin (Refludan“; Tab. 6.12). Fondaparinux (Arixtra“) ist ein antithrombinvermittelter FaktorXa-Hemmer, der in einer Dosierung von 2,5 mg/d s.c. sehr wirksam

Kein unfraktioniertes oder niedermolekulares Heparin für Risikopatienten

Fondaparinux reduziert Thromboembolien, aber erhöhte Blutungskomplikationen

Tab. 6.12: Medikamentöse Thromboseprophylaxe bei HIT II Gruppe

Bezeichnung “

Danaproid-Natrium

Orgaran

Lepirudin

Refludan“

Applikation zweimal täglich 750 IE s.c. über maximal 14 Tage 0,4 mg/kg KG i.v. als Bolus, anschließend 0,15 mg/kg KG pro Stunde i.v.

6.9 Thromboseprophylaxe

119

Tab. 6.13: Orale Thromboseprophylaxe mit Faktor-X- und Faktor-IIHemmern Gruppe

Bezeichnung “

Dabigatran

Pradaxa

Rivaroxaban

Xarelto“

Applikation ab 1. ⫺ 4. h postoperativ 1 Kapsel (110 mg) ab 1. p.o. Tag 220 mg/d für 10 Tage ab 1.⫺4. h postoperativ 1 Kapsel (10 mg) ab. 1. p.o. Tag 10 mg/d für 5 Wochen

ist, aber auch bei Niereninsuffizienz in reduzierter Dosis gegeben werden sollte. In Metaanalysen erwies es sich gegenüber NMH wirksamer bei der Reduzierung von Thromboembolien, es kam aber auch zu einer Erhöhung der Blutungskomplikationen, weshalb Fondaparinux frühestens sechs Stunden nach einer Operation gegeben werden sollte. Eine neue Ära der antithrombotischen medikamentösen Therapie wurde mit der gezielten Hemmung einzelner Enzyme der Gerinnungskaskade eingeleitet. Vorteile gegenüber der bisherigen Prophylaxe mit NMH sind die Unabhängigkeit von Antithrombin 3, die orale Applikationsform und der Wegfall des therapeutischen Monitorings. Zurzeit sind zwei Medikamente verfügbar. Dabigatran (Pradaxa“) ist ein direkter Thrombininhibitor. Eine vergleichende doppelblinde Studie ergab keine signifikanten Unterschiede in der Vermeidung von venösen Thromboembolien nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese zwischen oral appliziertem Dabigatran und subkutan appliziertem Enoxaparin 40. Die empfohlene Dosis beträgt 220 mg, wobei der Beginn 1⫺4 Stunden nach der Operation erst mit der Hälfte der Dosis erfolgen sollte und außerdem eine Reduzierung bei Niereninsuffizienz beachtet werden muss. Rivaroxaban (Xarelto“), ein direkter Faktor-Xa-Hemmer (Tab. 6.13), zeigte in mehreren Studien ein signifikant geringeres Auftreten von tiefen Beinvenenthrombosen im Vergleich zu Enoxaparin nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese. Das Blutungsrisiko bei der Anwendung beider Substanzen wies keine signifikanten Unterschiede auf. Die Medikation mit 10 mg sollte sechs Stunden nach der Operation begonnen werden. Vitamin-K-Antagonisten (Warfarin, Phenprocoumon) hemmen die Synthese der Vitamin-K-abhängigen Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X. Die Wirkung setzt verzögert ein und die Dosis muss individuell angepasst werden. Außerdem zeigten sich die Vitamin-K-Antagonisten bei der Auswertung von mehreren Studien weniger wirksam als NMH hinsichtlich des Thromboserisikos, sodass sie eher nicht zur medikamentösen Thromboseprophylaxe empfohlen werden. Da heutzutage häufig Hüftprothesenimplantationen in Rückenmarksnarkose durchgeführt werden, ist unbedingt der zeitliche Ab-

Neue antithrombotische Therapie durch gezielte Hemmung einzelner Enzyme der Gerinnungskaskade

Keine signifikanten Unterschiede zwischen oraler und subkutaner Applikation

Rivaroxaban mit signifikant geringerem Auftreten tiefer Beinvenenthrombosen

Vitamin-K-Antagonisten nicht zur medikamentösen Thromboseprophylaxe empfohlen Wichtig: zeitlicher Abstand zwischen medikamentöser Thromboseprophylaxe und Rückenmarkspunktion

120

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes Tab. 6.14: Empfohlene Zeitabstände zwischen medikamentöser Thromboseprophylaxe und Rückenmarkspunktion Medikament

Letzte Gabe vor Punktion/Katheter

Nächste Gabe nach Punktion/Katheterentfernung

UFH NMH Danaparoid

4h 12 h möglichst keine Spinalanästhesie oder single-shot 36⫺42 h 8⫺10 h INR < 1,4

1h 2⫺4 h

Fondaparinux Hirudine Vitamin-KAntagonisten

Bei elektiven Hüftoperationen medikamentöse Thromboseprophylaxe mit niedermolekularen Heparinen, Fondaparinux, Dabigatranetexilat oder Rivaroxaban

6⫺12 h 2⫺4 h direkt möglich

stand zur Regionalanästhesieeinleitung und Katheterentfernung zu beachten (siehe hierzu Tab. 6.14). Zusammenfassend kann bei elektiven Hüftoperationen die medikamentöse Thromboseprophylaxe mit niedermolekularen Heparinen (NMH), Fondaparinux, Dabigatranetexilat oder Rivaroxaban erfolgen. Die letzten drei werden insbesondere bei früher aufgetretener Heparinunverträglichkeit empfohlen. Werden NMH eingesetzt, kann damit am Vorabend der Operation begonnen werden, Fondaparinux oder Rivaroxaban können frühestens sechs Stunden nach der Operation gegeben werden, Dabigatranetexilat 1⫺4 Stunden nach der Operation mit der Hälfte der im Weiteren verwendeten Dosis. Die medikamentöse Prophylaxe sollte 28⫺35 Tage durchgeführt werden. 6.10 Autologe Transfusionen

Durchschnittlicher Blutverlust: intraoperativ 900 ( 500 ml, postoperativ 1.150 ( 450 ml Vermeidung der Transfusion homologer Blutkonserven

Die durchschnittlichen Blutverluste bei Primärimplantation einer Hüftgelenksendoprothese, unabhängig vom System, werden intraoperativ mit 900 ( 500 ml und postoperativ mit 1.150 ( 450 ml (Blutverlust total 2.050 ( 950 ml) angegeben. Die Transfusion von homologen Blutkonserven sollte, wenn möglich, bei einer geplanten Implantation weitgehend vermieden werden. Für die Substitution autologer Blutkomponenten stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung:

Verfahren zur Substitution autologer Blutkomponenten

쐌 쐌 쐌 쐌

Abnahme von Eigenblut etwa 4⫺6 Wochen vor geplanter Implantation

Die Abnahme von Eigenblut erfolgt etwa 4⫺6 Wochen vor der geplanten Implantation. Aufgrund der eingeschränkten Lagerungszeit ist der Operationszeitpunkt mit Beginn der Eigenblutspende festgelegt. Zu beachten ist auch die mögliche Schwächung des Patienten durch die zuvor erfolgte Eigenblutspende. Insbesondere bei kardial vorerkrankten Patienten ist dies ein Faktor, der bedacht werden

Eigenblutspende Frischplasmaspende (FPPS) normovolämische Hämodilution maschinelle Autotransfusion aus Wundblut-Rückgewinnung

6.11 DRG-Codierung der Hüftgelenksendoprothetik (Version 2012)

sollte. Das häufigste Verfahren der Lagerung nach Eigenblutabnahme ist die Aufarbeitung der Erythrozytenkonzentrate (EK) und Plasma (FFP). Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Verabreichung von autologen Blutkonserven bei der Primärimplantation notwendig ist, liegt bei etwa 5 %. Alternativen zur Eigenblutspende sind die Anwendung der akuten Hämodilution und die maschinelle Autotransfusion von Wundblut. Die Effizienz der Hämodilution ist abhängig vom Ausgangshämatokrit und dem Dilutionsgrad. Die durch Hämodilution gewonnenen Blutkomponenten können aufgrund der darin enthaltenen Gerinnungsfaktoren erst zum Ende der Operation dem Patienten retransfundiert werden. Da ausschließlich Malignome und Sepsisherde als Kontraindikation für eine intraoperative mechanische Autotransfusion aus Wundblut gelten, gehört diese Methode zu den am häufigsten angewendeten Methoden der Transfusion autologer Blutkomponenten bei der Primärimplantation.

121

Wahrscheinlichkeit für Verabreichung autologer Blutkonserven etwa 5 % Effizienz der Hämodilution abhängig von Ausgangshämatokrit und Verdünnungsgrad Kontraindikationen für intraoperative mechanische Autotransfusion aus Wundblut: Malignome, Sepsisherde Autotransfusion aus Wundblut eine der häufigsten Transfusionsmethoden

6.11 DRG-Codierung der Hüftgelenksendoprothetik (Version 2012) In der Codierung der Diagnosegruppen (ICD-Katalog, Version 2012) für die Implantation einer Hüftgelenksendoprothese werden die Diagnosen in primäre und sekundäre Coxarthrosen (M16) sowie Hüftkopfnekrosen (M87) unterteilt (Tab. 6.15). Im OPS-Katalog (Operationen- und Procederenschlüssel, Version 2012) sind die erlösungsrelevanten operativen Eingriffe verschlüsselt, wobei jährlich eine Aktualisierung erfolgt. Bei komplexen Eingriffen sind mehrere Codierungen möglich (Tab. 6.16). So ist z. B. eine Pfannendachplastik (5-829.1), eine Spongiosaplastik (5-784) oder die Verwendung von Osteosynthesematerial (5-786) im Rahmen der Implantation einer Hüftgelenksendoprothese zusätzlich zu codieren. Unter Beachtung bemessungsrelevanter Nebendiagnosen und eines patientenbezogenen Gesamtschweregrades werden DRG-Eingruppierungen (z. B. I03A) abgeleitet, die den Entgelterlös bestimmen. NebenTab. 6.15: Diagnosegruppen Coxarthrose/Hüftkopfnekrose ICD-Code

Bezeichnung

M16.0 M16.1 M16.2 M16.3 M16.4 M16.5 M16.6 M16.7 M87.05 M87.15 M87.25 M87.35 M87.85

Primäre Coxarthrose, beidseitig Sonstige primäre Coxarthrose Coxarthrose als Folge einer Dysplasie, beidseitig Sonstige dysplastische Coxarthrose Posttraumatische Coxarthrose, beidseitig Sonstige posttraumatische Coxarthrose Sonstige sekundäre Coxarthrose, beidseitig Sonstige sekundäre Coxarthrose Idiopathische aseptische Hüftkopfnekrose Hüftkopfnekrose durch Arzneimittel Posttraumatische Hüftkopfnekrose Sonstige sekundäre Hüftkopfnekrose Sonstige Hüftkopfnekrose

Diagnosegruppen

Codierungen bei komplexen Eingriffen

DRG-Eingruppierungen und bemessungsrelevante Nebendiagnosen

122

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes Tab. 6.16: OPS-Katalog für Sachkosten (Implantatkosten) einer Hüftgelenksendoprothese OPS-Code

Bezeichnung

5-820.0

Implantation einer Totalendoprothese am Hüftgelenk 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

5-820.2

Implantation einer Totalendoprothese, Sonderprothese 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

5-820.3

Implantation einer Femurkopfprothese 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

5-820.4

Implantation einer Duokopfprothese 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

5-820.5

Implantation einer Gelenkpfannenstützschale 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

5-820.7

Implantation einer Gelenkschnapp-Pfanne 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

5-820.8

Oberflächenersatzprothese 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

5-820.9

Kurzschaft-Femurkopfprothese 0 nicht zementiert 1 zementiert 2 teilzementiert (Hybrid)

diagnosen sind Krankheiten oder Beschwerden, die entweder gleichzeitig mit der Hauptdiagnose bestehen oder sich während des Krankenhausaufenthaltes entwickeln. Zu den Nebendiagnosen gehören z. B. die Blutungsanämie, Diabetes mellitus, Niereninsuffizienz, die den Einzeldiagnoseschweregrad des Patienten (complication and comorbidity level, CCL) darstellen. Die Summe der Einzelschweregrade, die patientenbezogene klinische Komplexitätsstufe (patient clinical complexity level, PCCL), geht in die Berechnung des DRGErlöses über Gruppenzuordnungen ein. Dem Fallpauschalen-Katalog sind die Hauptdiagnosegruppen mit der dazugehörigen Bewertungsrelation (BWR) und die mittlere Verweildauer (MVWD) zu entnehmen.

6.11 DRG-Codierung der Hüftgelenksendoprothetik (Version 2012) Tab. 6.17: DRG-Codierung Orthopädie/Unfallchirurgie 2012 (BWR ⫽ Bewertungsrelation, MVWD ⫽ mittlere Verweildauer) DRG

Bezeichnung

BWR

MVWD

I03A

Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes mit komplizierender Diagnose oder Arthrodese oder Alter < 16 Jahre oder beidseitige Eingriffe oder mehrere große Eingriffe an Gelenken der unteren Extremität mit komplexem Eingriff, mit äußerst schweren CC

4,336

24,8

I03B

Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes mit komplizierender Diagnose oder Arthrodese oder Alter < 16 Jahre oder beidseitige Eingriffe oder mehrere große Eingriffe an Gelenken der unteren Extremität mit komplexem Eingriff, ohne äußerst schwere CC

2,944

16,8

I05Z

Anderer großer Gelenkersatz oder Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes ohne komplizierende Diagnose, ohne Arthrodese, ohne komplexen Eingriff, mit äußerst schweren CC

2,849

13,8

I36Z

Beidseitige Implantation einer Endoprothese an Hüft- oder Kniegelenk

3,555

15,1

I46A

Prothesenwechsel am Hüftgelenk mit äußerst schweren CC oder mit allogener Knochentransplantation

3,337

16,4

I46B

Prothesenwechsel am Hüftgelenk ohne äußerst schwere CC, ohne allogene Knochentransplantaton

2,502

13,7

I47A

Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes ohne komplizierende Diagnose, ohne Arthrodese, ohne äußerst schwere CC, Alter > 15 Jahre, mit komplizierendem Eingriff

2,437

11,7

I47B

Revision oder Ersatz des Hüftgelenkes ohne komplizierende Diagnose, ohne Arthrodese, ohne äußerst schwere CC, Alter > 15 Jahre, ohne komplizierenden Eingriff

2,213

11,7

I08A

Andere Eingriffe an Hüftgelenk und Femur 4,080 mit komplexem Mehrfacheingriff oder mit sehr komplexen Diagnosen, mit Osteotomie oder Muskel-/Gelenkplastik bei Zerebralparese oder Kontraktur oder mit bestimmtem Eingriff bei Beckenfraktur oder Muskel-/ Gelenkplastik bei Zerebralparese oder Kontraktur

17,5

I08B

Andere Eingriffe an Hüftgelenk und Femur 2,737 mit komplexem Mehrfacheingriff oder mit sehr komplexen Diagnosen, ohne Osteotomie oder Muskel-/Gelenkplastik bei Zerebralparese oder Kontraktur, ohne bestimmten Eingriff bei Beckenfraktur, Alter < 16 Jahre

9,7

123

Hauptdiagnosegruppen

124

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes Tab. 6.17: (Fortsetzung)

Basisfallwert

Entgeltberechnung

I08C

Andere Eingriffe an Hüftgelenk und Femur mit kompl. Mehrfacheingr. oder sehr kompl. Diagn., Alter > 15 J. oder mit kompl. Eingr. oder äuß. schweren CC bei Para-/Tetrapl. oder Beckenfraktur oder Ersatz des Hüftgel. mit Eingr. an ob. Extr. oder Wirbelsäule

3,488

18,4

I01Z

Beidseitige Eingriffe oder mehrere große Eingriffe an Gelenken der unteren Extremität mit komplexer Diagnose

5,314

32

Für die Hüftgelenkendoprothetik sind die in Tab. 6.17 aufgeführten Hauptdiagnosegruppen relevant (DRG, Version 2012). In Abhängigkeit von der Verweilzeit wird aus der Bewertungsrelation das effektive Relativgewicht abgeleitet, das bei einer niedrigeren Verweilzeit entsprechend auch geringer ist. Ein Basisfallwert (BFW) oder eine Baserate wird benötigt, um den DRG-Erlös zu berechnen. Der Basisfallwert, der jährlich korrigiert wird, ist abhängig vom Bundesland und beträgt z. B. für Hessen in der Version 2012 einen Betrag in Höhe von 2.977,15 Euro. Die Formel für die Entgeltberechnung lautet: DRG-Erlös ⫽ Basisfallwert ⫻ effektives Relativgewicht 6.12 Rehabilitation nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese

Unterschiedliche Handhabung der frühpostoperativen Rehabilitation

Die frühpostoperative Rehabilitation in einer Akutklinik nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese wird nicht einheitlich gehandhabt, sondern ist oft von der Entscheidung des Operateurs abhängig. Wichtigstes Kriterium für eine möglichst sofortige Belastung ist die Primärstabilität der Implantate. Die erheblichen Differenzen in der Nachbehandlung zeigen sich darin, dass die Angaben in der Literatur von einer sofortigen Belastung ohne Nutzung zweier Unterarmstützen bis zu einer sechswöchigen Entlastung bzw. Teilbelastung im 3-Punkte-Gang reichen. Ziel der Frührehabilitation ist die Verbesserung der Gelenkfunktion und die gleichzeitige Stabilisierung des Gelenkes durch:

Methoden der Frührehabilitation zur Verbesserung der Gelenkfunktion und Stabilisierung des Gelenkes

쐌 Vermeidung muskulärer Defizite durch aktives Beüben 쐌 Schmerzlinderung durch muskeldetonisierende Maßnahmen 쐌 Verbesserung der Gelenkfunktion (passives und aktives Üben, Einsatz der CPM-Schiene bei Hüftbeugung unter 90∞, danach Ergometer) 쐌 Verbesserung der Gelenkfunktion durch manuelle Dehnung der kontrakten Gelenkkapsel (Wärme, Dehnungsmassage) 쐌 Gangschule mit Teilbelastung (3-Punkte-Gang) bis zur vollen Belastung (4-Punkte-Gang)

6.12 Rehabilitation nach Implantation einer Hüftgelenksendoprothese

쐌 Vermeiden eines Duchenne- oder Trendelenburg-Hinkens durch eine effiziente Gangschule durch Vollbelastung des operierten Beines so früh wie möglich und Weglassen der Unterarmstützen 쐌 Schulung der Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL) Am Operationstag wird das operierte Bein in einer flachen Schaumstoffschiene gelagert, Kryotherapie angewendet und mit isometrischen Spannungsübungen begonnen. Rehabilitative Maßnahmen am 1. postoperativen Tag sind:

Rehabilitation am Operationstag

쐌 aktive Streckung und Beugung des Sprunggelenkes zur Verbesserung der Blutzirkulation (Thromboseprophylaxe) 쐌 isometrische Spannungsübungen für die Hüftbeuger und -strecker 쐌 Atemgymnastik 쐌 Sitzen am Bett

Rehabilitative Maßnahmen am 1. postoperativen Tag

Innerhalb von 24 Stunden sollte der Patient bereits vor dem Bett gestanden haben. Am 3. bis 6. postoperativen Tag beginnen die krankengymnastischen Übungsbehandlungen, die in der Frührehabilitation entscheidend zur schnellen Wiedererlangung physiologischer Bewegungsabläufe beitragen: 쐌 Streckung und Beugung im Hüftgelenk, zunächst passiv, dann aktiv 쐌 isometrische Spannungsübungen für die Innenrotatoren 쐌 Gangschule

Krankengymnastische Übungsbehandlungen ab dem 3. bis 6. postoperativen Tag

Insbesondere durch eine Gangschulung soll in kürzester Zeit wieder ein physiologisches Gangbild erreicht werden. In Abhängigkeit von der Belastbarkeit des operierten Beines sind verschiedene Gangarten unter Nutzung von Unterarmstützen möglich:

Gangschulung

쐌 2-Punkte-Gang: Die Unterarmstützen werden diagonal (rechtes Bein ⫺ linke Gehstütze, linkes Bein ⫺ rechte Gehstütze) gleichzeitig aufgesetzt, damit wird axial mit dem halben Körpergewicht belastet. 쐌 3-Punkte-Gang: Das betroffene Bein wird zwischen zwei Unterarmstützen vorn nur mit Bodenkontakt oder Teilbelastung aufgesetzt. 쐌 4-Punkte-Gang: Die Unterarmstützen werden diagonal (rechtes Bein ⫺ linke Gehstütze, linkes Bein ⫺ rechte Gehstütze) nacheinander zeitversetzt aufgesetzt, damit kann voll belastet werden.

왘 2-Punkte-Gang

Zur Entlassung aus der Akutklinik nach etwa 14 Tagen bei normalem Verlauf (untere Verweildauer: 4 Tage, obere Verweildauer: 21 Tage) sollten die Patienten ein sicheres Gangbild aufweisen. Die Fortführung der Rehabilitation nach Entlassung aus der Akutklinik kann im Rahmen der Leistungen der gesetzlichen Krankenund Rentenversicherungsanstalten in einer stationären Anschlussheilbehandlung (AHB), im Rahmen einer berufsgenossenschaftlich stationären Weiterbehandlung oder in einer ambulanten, erweiterten

Sicheres Gangbild zur Entlassung

왘 3-Punkte-Gang

왘 4-Punkte-Gang

Fortführung der Rehabilitation nach Entlassung

125

126

6 Die primäre Endoprothetik des Hüftgelenkes

Röntgenverlaufskontrollen

Rehabilitation (EAP) erfolgen. Eine stationäre Rehabilitation dauert etwa drei Wochen; sie ist notwendig bis zum Erreichen des individuell optimalen Gangbildes bei Vollbelastung. Röntgenverlaufskontrollen werden unmittelbar postoperativ sowie nach 3, 6 und 12 Monaten empfohlen.

Literatur AWMF. Leitlinie Prophylaxe der venösen Thromboembolie (VTE). Registernummer 003-001. Stand: 01. 05. 2010. Breusch SJ, Berghof R, Schneider U, Weiß G, Simank HG, Lukoschek M, Ewerbeck V. Der Stand der Zementiertechnik bei Hüfttotalendoprothesen in Deutschland. Z Orthop 1999;137:101⫺7. Drees P, Eckardt A, Gay R, Gay S, Huber LC. Molekulare Signalwege der aseptischen Prothesenlockerung. BMT 2008;3:93⫺103. EFORT (European Federation Associations of Orthopaedics and Traumatology), Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik (AE), Deutsche ArthroseHilfe e.V. Aktuelle Konsensus-Empfehlungen zur Handhabung von Metall-Metall-Gleitpaarungen von April 2012. Grifka J, Haas S, Hovy L, Knopp W, Refior HL, Schürmann M, Wirth T. Update der Thromboseprophylaxe in Orthopädie und Unfallchirurgie. Der Orthopäde 2004;7:762⫺73. Grochola LF, Habermann B, Mastrodomenico N, Kurth A. Comparison of periprosthetic bone remodelling after implantation of anatomic and straight stem prostheses in total hip arthroplasty. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery 2008;4:383⫺92. Grübl A. Ergebnisse zementfreier Hüftendoprothetik. Der Radiologe 2006; 6:779⫺84. Heisel J, Jerosch J. Rehabilitation nach Hüft- und Knieendoprothese. Köln: Deutscher Ärzteverlag 2007. Honl M, Schwieger K, Gauck CH, Lampe F, Morlock MM, Wimmer MA, Hille E. Pfannenposition und Orientierung im Vergleich. Der Orthopäde 2005;11:1131⫺6. Kirschner P. Hüftendoprothetik. Der Chirurg 2005;1:95⫺104. Knecht A, Witzleb WC, Günther KP. Oberflächenersatz am Hüftgelenk. Der Orthopäde 2005;1:79⫺90. Özkir S, Droste P, Echtermeyer V. Wann wird zementiert. Trauma und Berufskrankheit 2007;9:S351⫺8. Perka C, Zippel H. Trends und Kontroversen in der Endoprothetik des Hüftgelenkes. Reinbek: Einhorn-Presse Verlag 2002. Plitz W. Die Metall-Metall-Gleitpaarung in der Hüftgelenkendoprothetik. Der Orthopäde 2007;3:212⫺9. Rittmeister M, König DP, Eysel P, Kerchbaumer F. Minimal-invasive Zugänge zum Hüft- und Kniegelenk bei künstlichem Gelenkersatz. Der Orthopäde 2004;11:1229⫺35. Schneider U, Breusch SJ, Thomsen M, Wirtz DC, Lukoschek M. Einfluss der Implantatposition einer Hüftprothese auf die Standzeit am Beispiel des CLS-Schaftes. Der Unfallchirurg 2002;1:31⫺5. Smith TO, Blake V, Hing CB. Minimally invasive versus conventional exposure for total hip arthroplasty: a systematic review and meta-analysis of clinical and radiological outcomes. Int Orthop 2011;35:137⫺42.

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127

7 Endoprothetik des Kniegelenkes C. Merle, J. Herre, P. R. Aldinger

7.1 Einleitung Der primäre endoprothetische Ersatz des Kniegelenkes zählt zu den am häufigsten durchgeführten operativen Interventionen in der Orthopädie und Unfallchirurgie und stellt den Goldstandard in der Behandlung der fortgeschrittenen Gonarthrose dar. In Deutschland werden jährlich über 160.000 Implantationen mit steigender Tendenz durchgeführt. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Prothesendesigns und -materialien sowie die Standardisierung der Implantationstechnik liegen mittlerweile sehr gute Langzeitergebnisse mit revisionsfreien Standzeiten von über 90 % nach 15 Jahren vor. Seit der erstmaligen experimentellen Implantation einer Kniegelenksscharnierprothese aus Elfenbein durch Themistocles Gluck im Jahr 1890 hat die Kniegelenksendoprothetik insbesondere durch die Fortschritte der letzten 15 Jahre einen hohen Entwicklungsstand erreicht. Es steht eine Vielzahl von Prothesenmodellen zur Verfügung, die eine individuelle Patientenversorgung auch bei komplexen Ausgangssituationen ermöglichen. So kommt der Wahl eines geeigneten Implantatsystems in Verbindung mit einer präzisen Indikationsstellung und einer exakten Operationstechnik entscheidende Bedeutung für das Erzielen eines guten Langzeitergebnisses zu. Die gängigen Prothesenmodelle sind aus speziellen Metalllegierungen (CrCoMo) gefertigt. Die Gleitfläche besteht dabei aus Polyethylen (PE), bei einigen Herstellern mittlerweile aus ultrahochvernetztem Polyethylen (UHWPE), was in Simulatorversuchen vergleichsweise bessere Abriebeigenschaften aufweist und somit bessere Langzeitergebnisse erwarten lässt. In den vergangenen Jahren wurden verschiedene Oberflächenveredelungsverfahren und Beschichtungen klinisch erprobt (Titanbeschichtung, Keramisierung), allerdings hat sich im Vergleich zur klassischen Metalllegierung (CrCoMo) bisher kein Vorteil dieser teuren Verfahren beweisen lassen.

Über 160.000 primäre Implantationen pro Jahr Goldstandard in Behandlung der fortgeschrittenen Gonarthrose

Revisionsfreie 15-Jahres-Standzeiten über 90 %

Vielzahl von Prothesenmodellen Individuelle Patientenversorgung auch bei komplexen Ausgangssituationen Prothesenmodelle aus speziellen Metalllegierungen (CrCoMo)

Kein Vorteil durch Oberflächenveredelung, Beschichtung

7.2 Anatomische und biomechanische Grundlagen Das Kniegelenk (Abb. 7.1) ist das größte Gelenk des menschlichen Körpers und unterliegt einer hohen mechanischen Beanspruchung. Es wird in drei Gelenkanteile (Kompartimente) mit insgesamt sechs Gelenkflächen unterteilt:

Kniegelenk größtes Gelenk des Körpers, mit hoher mechanischer Beanspruchung

130

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Abb. 7.1: Anatomie des Kniegelenkes, Ansicht von ventral Gelenkanteile des Kniegelenks

쐌 Articulatio femoropatellaris (femoropatellares Kompartiment) 쐌 Articulatio femorotibialis medialis (mediales femorotibiales Kompartiment) 쐌 Articulatio femorotibialis lateralis (laterales femorotibiales Kompartiment)

Gelenkstabilität durch komplexes Zusammenspiel passiver und aktiver Stabilisatoren

Die Stabilität des Kniegelenkes wird durch ein komplexes Zusammenspiel von passiven (Gelenkkapsel, Kollateralbänder, Kreuzbänder, Retinacula, Menisci) und aktiven (M. quadriceps femoris, ischiocrurale Muskulatur, M. popliteus) Stabilisatoren gewährleistet. Bei einer neutralen Beinachse verläuft die Traglinie (Mikulicz-Linie, mechanische Beinachse) in der Frontalebene vom Mittelpunkt des Hüftkopfes zum Mittelpunkt der Talusrolle durch den medialen Anteil der Eminentia intercondylaris. Ist die Mikulicz-Linie medialisiert bzw. lateralisiert, spricht man von einer Varus- bzw. Valgusfehlstellung. Die anatomische Beinachse, die sich aus dem Winkel der intramedullären Femur- und Tibiaachse ergibt, bildet einen Valguswinkel von ca. 5⫺10∞. Physiologischerweise fällt die Gelenklinie des Kniegelenkes in der Frontalebene von lateral nach medial um ca. 3∞ ab, die Gelenkfläche der Tibia ist in der Sagittalebene um ca. 5⫺15∞ nach dorsal geneigt (Slope) (Abb. 7.2). Der Bewegungsablauf des Kniegelenkes geht über die Reproduktion einer einfachen Scharniergelenksbewegung hinaus. Es handelt sich um eine komplexe Roll-Gleit-Drehbewegung mit ventrodorsaler Translation des Femurs gegenüber der Tibia bei zunehmender Flexion des Kniegelenkes (Rollback-Mechanismus). Da das mediale Tibiaplateau konkav geformt ist, während das laterale Tibiaplateau eine Konvexität aufweist, gleitet der kleinere late-

Mikulicz-Linie ⫽ mechanische Beinachse Varus- bzw. Valgusfehlstellung, wenn Mikulicz-Linie medialisiert bzw. lateralisiert ist

Bewegungsablauf des Kniegelenkes als komplexe Roll-GleitDrehbewegung Bewegungsablauf des Kniegelenkes

7.3 Gonarthrose

Abb. 7.2: Achsverhältnisse der unteren Extremität a.p.: physiologische Beinachse (links), Varusdeformität (Mitte) und Valgusdeformität (rechts)

rale Femurkondylus weiter nach dorsal als der mediale, sodass es mit zunehmender Flexion des Kniegelenkes zu einer zusätzlichen Innenrotationsbewegung der Tibia gegenüber dem Femur kommt. Dies entspricht dem Prinzip des „medial pivot“ (engl. pivot ⫽ Drehachse). Weiterhin ist in Beugestellung durch das Entspannen der Kreuzbänder ein limitierter Spielraum für eine aktive Rotation des Kniegelenkes möglich. In der Endphase der Extension kommt es durch Zug des vorderen Kreuzbandes und des Tractus iliotibialis zu einer Außenrotation der Tibia gegenüber dem Femur (Schlussrotation), was eine maximale Stabilisierung des Gelenkes in Streckung durch Anspannen der Kapsel und der Kollateralbänder ermöglicht. Die Schlussrotation wird durch Anspannen des M. popliteus in der Frühphase der Flexion aufgehoben.

7.3 Gonarthrose 7.3.1 Epidemiologie Die Arthrose des Kniegelenkes zählt zu den häufigsten Arthroseformen. Ihre Prävalenz steigt mit dem Lebensalter und ist in der weiblichen Bevölkerung höher als in der männlichen. Studien gehen von einer Prävalenz symptomatischer Gonarthrosen bei über 55-Jährigen von ca. 12,5 % aus. Die Prävalenz radiologisch manifester Gonarthrose bei über 50-Jährigen liegt bei bis zu 68 %. Die Einschätzung der Inzidenz der Gonarthrose variiert stark (45⫺900 Neuerkrankungen pro 100.000 Lebensjahre). Angesichts der zukünftigen demographischen Entwicklung in der BRD wird die „Volkskrankheit Arthrose“ als sozialmedizinisches und volkswirtschaftliches Problem immer grö-

Kniegelenksarthrose eine der häufigsten Arthroseformen Prävalenz steigt mit Lebensalter Prävalenz bei Frauen höher

131

132

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Hohe Erwartungshaltung an Ergebnis Zunehmender Aktivitätsanspruch bis ins hohe Alter

ßere Bedeutung gewinnen. Dem gegenüber stehen eine hohe Erwartungshaltung des Patienten an das Ergebnis einer operativen Intervention sowie ein zunehmender Aktivitätsanspruch bis in das hohe Alter.

7.3.2 Ätiologie und Klassifikation Primäre Arthrose mit weitgehend unbekannter Ursache Sekundäre Arthrose als Folge eines angeborenen oder erworbenen Gelenkschadens Primäre Gonarthrose wahrscheinlich mit multifaktoriellen Ursachen Risikofaktoren

Arthrosen werden klinisch hinsichtlich ihrer Ätiologie in zwei Gruppen unterteilt: Man unterscheidet die primäre (idiopathische) Arthrose, deren Ursache weitgehend unbekannt ist, von den sekundären Arthroseformen, die sich als Folge eines angeborenen oder erworbenen Gelenkschadens manifestieren (Tab. 7.1). Die primäre Gonarthrose steht zu den sekundären Arthroseformen in einem Verhältnis von 2 :1. Entgegen früheren Annahmen, dass die primäre Gonarthrose eine altersbedingte, rein mechanische Abnutzung der am meisten belasteten Gelenkflächen ist, werden heute multifaktorielle Ursachen angenommen. Risikofaktoren, die das Entstehen bzw. die Progression primärer Arthrose begünstigen, sind zunehmendes Alter, weibliches Geschlecht, Übergewicht sowie eine erhöhte Knochendichte. Auch eine genetische Prädisposition erscheint ätiologisch relevant. Morphologisch wird die Pangonarthrose (Abb. 7.3) mit ausgeprägten degenerativen Veränderungen in allen drei Kniegelenkskomparti-

Tab. 7.1: Wichtige Ursachen der sekundären Gonarthrose Trauma

traumatische Läsionen von Kniebinnenstrukturen (z. B. Knorpel, Meniskus, Kreuzbänder) intraartikuläre Frakturen freie Gelenkkörper posttraumatische Instabilitäten

Dysplastische Gelenkanlage Kondylenhypoplasie Achsfehlstellungen

Genu varum/valgum kongenital oder erworben extraartikuläre Frakturen

Entzündliche Erkrankungen bakterielle Arthritis rheumatoide Arthritis Metabolische Erkrankungen Hyperurikämie Chondrokalzinose Hämochromatose Ochronose Gerinnungsstörungen

Hämophilie

Sonstige Ursachen

Osteochondrosis dissecans aseptische Osteonekrosen (M. Ahlbäck) Marfan-Syndrom Ehlers-Danlos-Syndrom neuropathische Gelenkzerstörung (CharcotGelenk)

7.3 Gonarthrose

133

Abb. 7.3: Pangonarthrose, a.p. und seitlich

Abb. 7.4: Varusgonarthrose, a.p., seitlich, Ganzbeinstandaufnahme

menten von der Varusgonarthrose (Abb. 7.4), der Valgusgonarthrose (Abb. 7.5) und der Femoropatellararthrose unterschieden. Bei der Varus- und Valgusgonarthrose ist vorwiegend das mediale bzw. laterale Kompartiment betroffen, was durch den einseitigen Höhenverlust des Gelenkspaltes zu einer entsprechenden Achsdeformität der unteren Extremität führt. Isolierte Arthrosen des femoropatellaren Kompartimentes sind seltener und betreffen vorwiegend das weibliche Geschlecht. Ausmaß und Lokalisation der arthrotischen Verän-

Morphologische Unterscheidung der Pangonarthrose von Varusgonarthrose, Valgusgonarthrose und Femoropatellararthrose

134

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Abb. 7.5: Valgusgonarthrose mit lateraler tibialer Defektzone, a.p., seitlich, Ganzbeinstandaufnahme

derungen beeinflussen das Therapiekonzept, die Implantatwahl, die Nachbehandlung und die Prognose der operativen Intervention.

7.3.3 Klinik Gonarthrose: Schmerzen im Bereich des Kniegelenkes Arthrosetypischer Anlaufschmerz, Instabilitätsgefühl, belastungsinduzierte Schwellneigung Anamnese: vorangegangene Therapiemaßnahmen

Parameter der klinischen Untersuchung des Kniegelenkes

Patienten mit Gonarthrose beklagen vorwiegend Schmerzen im Bereich des Kniegelenkes, die initial belastungsabhängig sind und in fortgeschrittenen Stadien auch als Ruhe- oder Nachtschmerz beschrieben werden. Außerdem sind ein arthrosetypischer Anlaufschmerz, ein Instabilitätsgefühl und eine belastungsinduzierte Schwellneigung häufig vorhanden. Die schmerzfreie Gehstrecke ist zunehmend limitiert, Belastungen werden vermieden, was für die Patienten einen Verlust an Lebensqualität bedeutet. Anamnestisch sind gezielt vorangegangene konservative (Physiotherapie, Schmerzmedikation) und invasive Therapiemaßnahmen (intraartikuläre Injektionen, Voroperationen) zu eruieren. Die klinische Untersuchung des Kniegelenkes sollte folgende Aspekte berücksichtigen: 쐌 Gangbild des Patienten, evtl. benötigte Hilfsmittel 쐌 Beurteilung der Beinachse und einer möglichen Beinlängendifferenz 쐌 Bewegungsausmaß nach der Neutral-Null-Methode 쐌 Stabilitätsprüfung 쐌 Beurteilung der Patellaführung 쐌 orientierende Untersuchung der angrenzenden Gelenke, insbes. des Hüftgelenkes

7.4 Indikationen und Kontraindikationen

135

쐌 Erhebung eines neurovaskulären Status 쐌 Infektzeichen Differentialdiagnostisch ist eine Vielzahl an intra- bzw. extraartikulären Schmerzursachen in Betracht zu ziehen, wobei zu berücksichtigen ist, dass einige der folgenden Differentialdiagnosen auch sekundärarthrotischen Veränderungen zugrunde liegen können:

Viele intra- bzw. extraartikuläre Schmerzursachen

쐌 intraartikuläre Pathologien (z. B. Meniskusläsionen, Osteochondrosis dissecans, Osteonekrosen) 쐌 periartikuläre Pathologien (z. B. Bursitiden, Insertionstendinopathien) 쐌 Erkrankungen des Hüftgelenkes (z. B. Coxarthrose, Schmerzausstrahlung in das Kniegelenk) 쐌 entzündliche Erkrankungen (z. B. Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises, bakterielle Arthritis) 쐌 metabolische Erkrankungen (z. B. Chondrokalzinose, Hyperurikämie) 쐌 Gefäßerkrankungen (z. B. PAVK, Claudicatio intermittens) 쐌 neurologische Erkrankungen (z. B. radikuläre/pseudoradikuläre Syndrome, Neuropathien) 쐌 Neoplasien (z. B. Primärtumoren, Metastasen, PVNS)

Mögliche Differentialdiagnosen

7.3.4 Bildgebende Diagnostik Zur Diagnosesicherung einer Gonarthrose ist eine Röntgenaufnahme des betroffenen Kniegelenkes im Stehen in zwei Ebenen (a.p. und seitlich) sowie eine Patellatangentialaufnahme in 30∞ Flexion ausreichend. Bei speziellen Fragestellungen sind ggf. weitere Aufnahmen erforderlich. Zur Beurteilung der Beinachse sollte eine Ganzbeinstandaufnahme (a.p.) angefertigt werden. Steht eine Pathologie der Patella im Vordergrund, sind Tangentialaufnahmen in 30∞, 60∞ und 90∞ Flexion des Kniegelenkes aufschlussreich. Bei unikompartimentellen Arthrosen können zur Beurteilung des Ausmaßes der Knorpelschädigung Varus- und Valgusstressaufnahmen bzw. eine p.a. Rosenberg-Aufnahme (bei posterolateraler Defektzone) zusätzliche Informationen liefern. Weitere bildgebende Verfahren (MRT, CT, Sonographie, Skelettszintigraphie) sind speziellen Fragestellungen vorbehalten und spielen in der Diagnostik und Therapieplanung der Gonarthrose eine untergeordnete Rolle.

Diagnosesicherung einer Gonarthrose mittels Röntgenaufnahmen des betroffenen Kniegelenkes Ggf. weitere Röntgenaufnahmen bei speziellen Fragestellungen

Weitere bildgebende Verfahren bei speziellen Fragestellungen

7.4 Indikationen und Kontraindikationen Die Indikation zur Implantation einer Kniegelenksendoprothese kann bei fortgeschrittener, klinisch und radiologisch manifester Gelenkzerstörung mit therapieresistenten Schmerzen trotz umfassender konservativer und ggf. invasiver Maßnahmen und einer Beeinträchtigung der Lebensqualität des Patienten gestellt werden. Kontraindikationen eines endoprothetischen Eingriffes sind:

Indikation: fortgeschrittene, manifeste Gelenkzerstörung mit therapieresistenten Schmerzen

136

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Kontraindikationen eines endoprothetischen Eingriffs

쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

akute oder chronische Infektionen des Kniegelenkes Hautverletzungen im Bereich des Operationsgebietes Ulcus cruris Thrombose Nagelbettinfektionen vaskuläre Störungen

7.5 Operationsziele Operationsziele: 왘 Schmerzfreiheit 왘 suffiziente Stabilität des operierten Gelenkes

왘 gute Alltagsfunktion

Patientenzufriedenheit nach Kniegelenksprothesen ca. 85 %

Hauptziel des endoprothetischen Kniegelenksersatzes ist die Schmerzfreiheit des Kniegelenkes, welche bei der überwiegenden Anzahl der operierten Patienten erreicht werden kann. Darüber hinaus ist eine suffiziente Stabilität des operierten Gelenkes von entscheidender Bedeutung, da postoperative Instabilitäten nicht nur die Patientenzufriedenheit beinträchtigen, sondern auch die Standzeit des Implantates durch vermehrten Abrieb mit frühzeitiger Lockerung limitieren. Eine Beweglichkeit mit einer Flexion von über 100∞ bei voller Extension ist für eine gute Alltagsfunktion erforderlich. Sehr häufig kann durch den endoprothetischen Kniegelenksersatz eine entscheidende Verbesserung der Lebensqualität des Patienten durch Schmerzreduktion (> 90 %) und Funktionsverbesserung erzielt werden. Im Vergleich zur totalendoprothetischen Versorgung des Hüftgelenkes, bei der nahezu alle Patienten hohe Zufriedenheitswerte aufweisen, ist die postoperative Patientenzufriedenheit nach Kniegelenksprothesen signifikant geringer und liegt bei ca. 85 %. 7.6 Risiko- und Erfolgsfaktoren Die Ergebnisqualität nach Implantation einer Kniegelenksendoprothese hängt von verschiedenen Faktoren ab:

Faktoren der Ergebnisqualität nach Implantation einer Kniegelenksendoprothese

쐌 Patientenalter zum Zeitpunkt der Implantation 쐌 Patientenaktivität im Umgang mit dem endoprothetischen Gelenkersatz, Compliance 쐌 Begleiterkrankungen 쐌 Design des Implantates 쐌 tribologische Eigenschaften der Implantatkomponenten 쐌 Fixationsmodus der Implantate 쐌 adäquate Patientenselektion und Indikationsstellung 쐌 operative Technik: korrekte Ausrichtung der Implantatkomponenten, verlässliche Verankerung, Herstellung einer ausgeglichenen Weichteilspannung, exakte Patellaführung 쐌 Operateur 7.7 Präoperative Maßnahmen

Präoperative Risikominimierung sehr wichtig 왘 Begleiterkrankungen

Bei den meisten endoprothetischen Eingriffen handelt es sich um ein operatives Verfahren mit elektivem Charakter, sodass der präoperativen Risikominimierung entscheidende Bedeutung zukommt. Initial sollten Begleiterkrankungen des Patienten eruiert werden, um in Ko-

7.7 Präoperative Maßnahmen

operation mit den betreuenden internistischen und anästhesiologischen Fachrichtungen eine umfassende Einschätzung des Operationsrisikos vornehmen zu können und entsprechende therapeutische Maßnahmen einzuleiten. Präoperativ ist ein aktuelles Labor mit Gerinnungs- und Entzündungsparametern (CRP) erforderlich.

137

왘 aktuelles Labor mit Gerinnungs- und Entzündungsparametern

7.7.1 Operationsplanung Die präoperative Planung ist ein essentieller Aspekt des Standardvorgehens bei endoprothetischen Eingriffen. Zur radiologischen Basisdiagnostik gehören Aufnahmen des Kniegelenkes in zwei Ebenen, eine Ganzbeinstandaufnahme sowie eine Patellatangentialaufnahme, um die ossäre Ausgangssituation, die Beinachse und die Patellaführung („patella tracking“) beurteilen zu können. Anhand der präoperativen Röntgenaufnahmen können unter Berücksichtigung des Befundes der klinischen Untersuchung Prothesenmodell, -größe, Kopplungsgrad und Resektionsebenen bestimmt werden. Beim bikondylären Oberflächenersatz erfolgt die Größenbestimmung der femoralen Komponente im seitlichen Röntgenbild anhand des a.p. Durchmessers der Kondylen, die Größe der Tibiakomponente wird im a.p. Röntgenbild unter Berücksichtigung der mediolateralen Tibiaausdehnung ermittelt. Bei digitaler Bildverarbeitung und -archivierung (PACS) kommen Planungsprogramme zur Anwendung (Abb. 7.6). Besonderheiten in der Planung können sich bei komplexen Situationen, beispielsweise bei augmentationsbedürftigen knöchernen Defektzonen oder ausgeprägten Deformitäten mit Kontrakturen, ergeben.

Abb. 7.6: Planungsskizze mit Achskorrektur und Größenbestimmung der Implantatkomponenten

Präoperative Planung essentieller Teil des Standardvorgehens bei endoprothetischen Eingriffen Radiologische Basisdiagnostik

Planungsprogramme für digitale Bildverarbeitung und -archivierung

138

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

7.7.2 Patientenaufklärung Rechtlich erforderlich: Aufklärungsgespräch, mündliche oder schriftliche Patienteneinwilligung zum geplanten Eingriff

Standardisierter Aufklärungsbogen mit Ergänzungsmöglichkeiten für individuelle Besonderheiten

Postoperative Schmerzreduktion und Funktionsverbesserung bei Kniegelenksendoprothetik deutlich später als bei Hüftgelenksendoprothetik

Die Patientenaufklärung sollte bei einem rein elektiven Eingriff gemäß den rechtlichen Grundlagen in einem präoperativen Zeitabstand von mindestens 24 Stunden erfolgen. Jede operative Intervention stellt gemäß § 229 StGB eine Körperverletzung dar, die erst durch das Aufklärungsgespräch und eine mündliche oder schriftliche Patienteneinwilligung zum geplanten Eingriff keine rechtlichen Konsequenzen für den Operateur hat. Die Verwendung eines standardisierten Aufklärungsbogens mit entsprechenden Ergänzungsmöglichkeiten für individuelle Besonderheiten hat sich bewährt. Neben dem Ablauf der Operation und möglichen Therapiealternativen sollten dem Patienten allgemeine und spezielle Operationsrisiken erläutert werden (Tab. 7.2). Ebenfalls ist der zu erwartende zeitliche Verlauf hinsichtlich des postoperativen Ergebnisses für den Patienten interessant. Hier sollte darauf hingewiesen werden, dass sich die postoperativ zu erwartende Schmerzreduktion und Funktionsverbesserung im Vergleich zur Hüftgelenksendoprothetik in der Regel langsamer einstellt und das definitive Operationsergebnis frühestens nach 6⫺ 12 Monaten beurteilbar ist. Tab. 7.2: Allgemeine und spezielle Komplikationen Allgemeine Komplikationen

Spezielle Komplikationen

Hämatom Infektion Wundheilungsstörung tiefe Beinvenenthrombose/Embolie intraoperative Verletzung von Gefäßen, Nerven, Sehnen, Bändern u. a. Beschwerdepersistenz ggf. erneute Operation

aseptische Lockerung Achs-/Rotationsfehler Luxation periprothetische Frakturen Bewegungseinschränkung Beinlängendifferenz heterotope Ossifikationen

7.7.3 Anästhesieverfahren Allgemeinanästhesie und Spinal-/ Periduralanästhesie möglich Suffiziente intra- und postoperative Schmerztherapie wichtig Endoprothetischer Ersatz des Kniegelenkes schmerzhafter als der des Hüftgelenkes

Der teil- und totalendoprothetische Ersatz des Kniegelenkes kann grundsätzlich sowohl in Allgemeinanästhesie als auch in rückenmarksnahen Narkoseformen (Spinal-/Periduralanästhesie) durchgeführt werden. Von entscheidender Bedeutung für eine schnelle Rehabilitation und ein gutes funktionelles Operationsergebnis ist eine suffiziente intra- und postoperative Schmerztherapie, da der endoprothetische Ersatz des Kniegelenkes erfahrungsgemäß schmerzhafter ist als der des Hüftgelenkes. Da in Allgemeinanästhesie die perioperative Stressantwort in der Regel nur durch hohe Opiatdosen kontrolliert werden kann, kommen zusätzlich rückenmarksnahe oder periphere Regionalanästhesieverfahren (z. B. Periduralanästhesie, kathetergestützte Nerven-/Plexusblockaden) zur Anwendung, welche im frühen postoperativen Verlauf zur Analgesie weiterverwendet werden können.

7.9 Postoperative Maßnahmen

139

7.8 Perioperative Maßnahmen 쐌 Blutsperre (möglichst kurzer Einsatz während der Zementierphase) 쐌 perioperative Antibiotikaprophylaxe (Single-shot-Antibiose ⫽ einmalige intravenöse Gabe eines Antibiotikums zur kurzandauernden perioperativen antibiotischen Abschirmung, z. B. mit Cefuroxim 1,5 g i.v.) 쐌 fremdblutsparende Maßnahmen (z. B. Autotransfusion mit Drainagenblutaufbereitung) 쐌 intraoperative Röntgenmöglichkeit/BV in Spezialfällen 쐌 Thromboseprophylaxe mit niedermolekularem Heparin (NMH)

Perioperative Maßnahmen

7.9 Postoperative Maßnahmen 7.9.1 Allgemeine postoperative Maßnahmen 쐌 Erheben eines neurovaskulären Status 쐌 allgemeine Therapiemaßnahmen: Kryotherapie, Elevation, Kompression 쐌 Entfernung von Drainagen 12⫺24 Stunden postoperativ 쐌 spezielle Lagerung in Extension des Kniegelenkes (Fersenkissen) 쐌 gewichts- und risikoadaptierte Thromboseprophylaxe (z. B. mit niedermolekularem Heparin für 4⫺6 Wochen postoperativ) 쐌 postoperative Röntgenkontrolle des Kniegelenkes nach Entfernung des Drainagematerials, in der Regel am 2. postoperativen Tag, in zwei Ebenen, Patellatangentialaufnahme (ggf. Ganzbeinstandaufnahme zur Überprüfung der postoperativen mechanischen Beinachse) 쐌 erneute ausführliche Patientenaufklärung über Bewegungsumfang, Belastbarkeit und physiotherapeutische Nachbehandlung 쐌 individuelle postoperative Physiotherapie: Die Erstmobilisation kann grundsätzlich schon am Operationstag erfolgen. Abhängig von der Art des Eingriffes und der individuellen Patientensituation sollte zur Vermeidung möglicher postoperativer Komplikationen (Thrombose, Lungenembolie, Bewegungsdefizit) möglichst früh mit der krankengymnastischen Mobilisation und Beübung des Gelenkes begonnen werden. Ggf. individueller Belastungsaufbau, abhängig vom Implantatmodell und Verankerungsmodus, ggf. Beübung auf einer Motorschiene (CPM) 쐌 regelmäßige Nachuntersuchungen mit klinischer und ggf. radiologischer Verlaufskontrolle (z. B. 1 Jahr, 3 Jahre, 5 Jahre, 10 Jahre postoperativ)

Allgemeine postoperative Maßnahmen

7.9.2 Postoperative Schmerztherapie

Suffiziente postoperative Schmerztherapie grundlegende Voraussetzung für frühzeitige Mobilisation und adäquate physiotherapeutische Nachbehandlung

Die Gewährleistung einer suffizienten postoperativen Schmerztherapie ist nicht nur eine rechtliche ärztliche Verpflichtung, sondern auch die grundlegende Voraussetzung für eine frühzeitige Mobilisation und eine adäquate physiotherapeutische Nachbehandlung. Postoperative Schmerzen zählen überwiegend zur Gruppe der nozizeptiven

140

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Abb. 7.7: Anästhesieverfahren, peri- und postoperative Analgesiemaßnahmen

Unzureichende Schmerztherapie als prädiktiver Faktor für schlechtes funktionelles Ergebnis

Schmerztherapie: 왘 schmerztherapeutische Basismaßnahmen 왘 frühe physiotherapeutische Mobilisation 왘 Lymphdrainage 왘 pharmakologische Schmerztherapie Patientenkontrollierte Analgesie unter Verwendung programmierter Pumpensysteme

Schmerzen, wobei der postoperative Schmerz nach Kniegelenkseingriffen im Vergleich zu Hüftgelenksoperationen häufig stärker ausgeprägt ist. Eine unzureichende Schmerztherapie ist ein prädiktiver Faktor für ein schlechtes funktionelles Ergebnis nach Implantation einer Kniegelenksprothese, was einer systematischen und qualitätsgesicherten Schmerztherapie ebenfalls entscheidende Bedeutung zukommen lässt. Die Objektivierung des postoperativen Schmerzniveaus anhand visueller Analogskalen (z. B. VAS 0⫺10, 0 ⫽ kein Schmerz, 10 ⫽ maximal vorstellbarer Schmerz) oder numerischer Ratingskalen (NRS) sollte regelmäßig erfolgen und dokumentiert werden. Zu den schmerztherapeutischen Basismaßnahmen zählen Kryotherapie, Elevation und Kompression, ggf. mit Lagerung der operierten Extremität in leichter Flexion, um die Schwellung sowie die Ausschüttung von Schmerz- und Entzündungsmediatoren zu reduzieren. Auch eine frühe physiotherapeutische Mobilisation dient der Schmerzlinderung. Supportiv kann durch die Anwendung manueller Lymphdrainage zur Reduktion von Schwellung und Hämatom eine Beschwerdebesserung erzielt werden. Die pharmakologische Schmerztherapie sollte gemäß dem 3-Stufen-Konzept der WHO erfolgen (Abb. 7.7). Zu den spezifischen postoperativen Analgesieverfahren, die zunehmend mit gutem Erfolg eingesetzt werden, zählt die patientenkontrollierte Analgesie (PCA, patient controlled anaesthesia), die dem Patienten unter Verwendung programmierter Pumpensysteme mit definierbaren Dosisintervallen und -obergrenzen die Steuerung der intravenösen Schmerztherapie (z. B. mit Piritramid) überlässt. Entscheidend hierfür ist eine gute Patientencompliance.

7.10 Prothesendesign

Weitere spezifische Analgesieverfahren, die insbesondere in der frühen postoperativen Phase etabliert sind, sind kathetergestützte Verfahren der Regionalanästhesie wie die peridurale Analgesie oder periphere Nervenblockaden (z. B. „3-in-1-Block“: Verfahren der peripheren Regionalanästhesie, bei dem N. femoralis, N. cutaneus femoris lateralis und N. obturatorius durch die Platzierung eines Katheters und Applikation von Lokalanästhetika über einen inguinalen Zugang zum Plexus lumbalis blockiert werden). Sie kommen häufig schon intraoperativ zur Anwendung und sind einer isolierten systemischen Opiattherapie aufgrund nicht vorhandenen Sedierung und der hohen Effektivität bei geringem Risiko vorzuziehen. Mögliche unerwünschte Wirkungen wie vorübergehende sensible oder motorische Beeinträchtigungen müssen jedoch insbesondere im Hinblick auf eine mögliche Mobilisationseinschränkung berücksichtigt werden.

141

Kathetergestützte Verfahren der Regionalanästhesie: 왘 peridurale Analgesie 왘 periphere Nervenblockaden

왘 keine Sedierung und hohe Effektivität bei geringem Risiko

7.9.3 Medikamentöse Thromboseprophylaxe Kunstgelenkersatzoperationen am Kniegelenk zählen nach den Richtlinien der Fachgesellschaften zu den Hochrisikooperationen, die dementsprechend unter einer medikamentösen Thromboseprophylaxe durchgeführt werden müssen. Diese Thromboseprophylaxe wird üblicherweise mit einem niedermolekularen Heparin durchgeführt, das für den Hochrisikobereich zugelassen ist. Die Notwendigkeit einer medikamentösen Thromboseprophylaxe ist unstrittig, wobei die Dauer ab der Operation einer Knieprothese sechs Wochen betragen sollte. Für die medikamentöse Prophylaxe haben sich verschiedene niedermolekulare Heparine bewährt. Seit einiger Zeit stehen auch oral zu verabreichende Antithrombotika zur Verfügung. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, dass diese im Vergleich zu den parenteral verabreichten schlechter steuerbar sind bzw. die Gerinnungsparameter nicht beurteilbaren Veränderungen unterliegen. Außerdem wurde eine gelegentlich auftretende verlängerte Wundsekretionstendenz mit verzögerter Wundheilung beobachtet. Dies wirkt sich insbesondere dann negativ aus, wenn es in seltenen Fällen zu einer operativen Revision des frisch operierten Gelenkes kommen muss. Diese Nachteile sind in den ersten sechs Wochen nach einer Operation dem vermeintlichen Vorteil einer oralen Medikamentengabe gegenüberzustellen.

Endoprothetische Eingriffe am Kniegelenk zählen zu Hochrisikooperationen

Medikamentöse Thromboseprophylaxe erforderlich Niedermolekulare Heparine haben sich bewährt. Orale Antithrombotika mit Nachteilen

7.10 Prothesendesign Grundsätzlich wird der unikompartimentelle, bei dem nur ein femorotibiales Gelenkkompartiment (medial oder lateral) ersetzt wird, vom bi- (femorotibial) und trikompartimentellen (femorotibial und retropatellar) Gelenkersatz unterschieden (Abb. 7.8). Der unikompartimentelle Ersatz des femoropatellaren Gleitlagers wird gegenwärtig in Deutschland nur selten durchgeführt und ist einem speziellen Indikationsspektrum vorbehalten. Weiterhin wird bezüglich der

Uni-, bi- und trikompartimenteller Gelenkersatz

142

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Abb. 7.8: Prothesendesigns: A unikompartimenteller Oberflächenersatz, (a) femorotibial/unikondylär, (b) femoropatellar B bikondylärer Oberflächenersatz, (a) mit Erhalt des hinteren Kreuzbandes („cruciate retaining“), (b) mit Erhalt des hinteren Kreuzbandes („cruciate substituting/posterior stabilized“) C teilgekoppelte Prothese („semi-constrained“) D achsgeführte gekoppelte Prothese („constrained, rotating hinge“) (Quelle: Fraitzl CR et al. Kniegelenk-Arthrose und Arthritis. Orthopädie und Unfallchirurgie up2date 2008;3:155⫺232

Ungekoppelte, teilgekoppelte und achsgeführte Implantate

stabilisierenden Eigenschaften der Totalendoprothesen zwischen ungekoppelten, teilgekoppelten und achsgeführten Implantaten differenziert, welche abhängig von der gegebenen ligamentären Führung des zu operierenden Gelenkes zur Anwendung kommen. 7.10.1 Unikondylärer Gelenkersatz (Schlittenprothese) Das Konzept des unikondylären Gelenkersatzes (Abb. 7.9) wurde zur Therapie isolierter medialer oder lateraler Gelenkzerstörungen

Abb. 7.9: Unikondylärer Oberflächenersatz (Implantat, mediale Schlittenprothese)

7.10 Prothesendesign

143

mit intaktem Bandapparat und weitgehend physiologischen Achsverhältnissen entwickelt. Durch die kontinuierliche Optimierung des Prothesendesigns, des Implantationsinstrumentariums und der Operationstechnik sowie durch ein klar definiertes Indikationsspektrum mit präziser Patientenselektion sind die Standzeiten der aktuellen Schlittenprothesen mit denen des bikondylären Oberflächenersatzes vergleichbar. Die Vorteile eines unikompartimentellen Gelenkersatzes gegenüber der totalendoprothetischen Versorgung werden seit dessen Einführung Anfang der 1970er-Jahre in der Literatur kontrovers diskutiert. Die unikondyläre Schlittenprothese ist deutlich weniger invasiv und gewährleistet durch den Erhalt aller nicht beschädigten Strukturen des Kniegelenkes (v. a. der Kreuzbänder) eine möglichst natürliche Kniegelenksfunktion mit erhaltenem Bewegungsumfang. Durch die Möglichkeit einer zunehmend angewandten minimalinvasiven Implantationstechnik, bei der die Prothesenkomponenten über eine parapatellare Miniarthrotomie ohne Eversion der Patella implantiert werden können, ergibt sich ein geringeres Gewebetrauma mit niedrigerem intraoperativem Blutverlust gegenüber dem bikondylären Oberflächenersatz, was mit einer geringeren peri- und postoperativen Morbidität assoziiert wird. Studien konnten zeigen, dass intra- und postoperative Komplikationen seltener auftreten und weniger schwerwiegend sind. Ebenfalls konnte ein schnellerer Rehabilitationsverlauf im Vergleich zum totalendoprothetischen Gelenkersatz belegt werden. Ein wesentlicher Nachteil des unikondylären Gelenkersatzes liegt darin, dass es sich um eine technisch anspruchsvolle und wenig fehlerverzeihende („less forgiving“) Prozedur mit entsprechender Lernkurve handelt. Studien konnte zeigen, dass Operateure in Kliniken mit einer hohen Operationsfrequenz („high volume surgery“) deutlich bessere Ergebnisse erzielen konnten als Operateure, welche die Operation nur gelegentlich durchführen.

Unikondylärer Gelenkersatz bei isolierten medialen oder lateralen Gelenkzerstörungen mit intaktem Bandapparat und physiologischen Achsverhältnissen

Operationsprinzip. Teilendoprothetischer Ersatz des medialen oder lateralen Kniegelenkkompartimentes durch einen femoralen Metallschlitten (Schlittenprothese) und ein tibiales Metallplateau mit fixiertem oder mobilem Polyethylen-Inlay. Die Operationsdauer beträgt ca. 60⫺90 Minuten.

Operationsprinzip

Patientenselektion und Indikationsspektrum. Indikation für den unikondylären Gelenkersatz sind rein unikompartimentelle tibiofemorale Gelenkzerstörungen bei Patienten, die einen intakten Bandapparat mit weitgehend physiologischen Achsenverhältnissen aufweisen. Hierbei bildet die Entität der anteromedialen Gonarthrose die Hauptindikation. Weitere Indikationen sind ausgedehnte Osteonekrosen (M. Ahlbäck) oder große osteochondrale Defekte, die durch konservative oder gelenkerhaltende Maßnahmen nicht mehr therapierbar sind. Mediale Schlittenprothese. Idealerweise bietet der Patient mit anteromedialer Arthrose in der klinischen Befragung nach der vorrangigen

Unikompartimenteller Gelenkersatz versus totalendoprothetische Versorgung Unikondyläre Schlittenprothese: 왘 weniger invasiv 왘 natürliche Kniegelenkfunktion

왘 geringere peri- und postoperative Morbidität 왘 seltener intra- und postoperative Komplikationen 왘 schnellerer Rehabilitationsverlauf 왘 technisch anspruchsvolle Prozedur mit entsprechender Lernkurve

Hauptindikation: anteromediale Gonarthrose Weitere Indikationen: Osteonekrosen, große osteochondrale Defekte

144

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Abb. 7.10: Varusgonarthrose, Varus- und Valgusstressaufnahme, seitliche Aufnahme

„One-finger-sign“ zur Schmerzlokalisation bei anteromedialer Arthrose Voraussetzungen für mediale Schlittenprothese

Arthrotische Veränderungen des Femoropatellargelenkes keine absolute Kontraindikation

Keine vollständige Korrektur der mechanischen Achse, sondern Ausgleich medialer Verschleißerscheinungen Ziel: Wiederherstellung einer physiologischen Kniegelenkskinematik mit ausgeglichener Bandspannung Patientenalter keine Kontraindikation

Schmerzlokalisation das sogenannte „one-finger-sign“, was bedeutet, dass er mit einem Finger auf den anteromedialen Gelenkspalt des betroffenen Kniegelenkes deutet. Bei radiologisch manifester medialseitiger Degeneration sollte das laterale Gelenkkompartiment bei intaktem Meniskus eine vollständig erhaltene Knorpeldicke aufweisen, was durch eine erhaltene Gelenkspalthöhe in Valgusstressaufnahmen des Kniegelenkes in 20∞ Flexion belegt werden kann. Die klinisch oft vorhandene Varusfehlstellung des Gelenkes (Varusgonarthrose; Abb. 7.10) sollte passiv korrigierbar sein, ein Extensionsdefizit mit fixierter Beugekontraktur, das häufig durch osteophytäre Anbauten im Bereich des Ansatzes des vorderen Kreuzbandes („footprint osteophytes“) bedingt ist, sollte maximal 15∞ betragen. Arthrotische Veränderungen des Femoropatellargelenkes, die intraoperativ oft in Form von Erosionen sowohl an der medialen Patellafacette als auch im Bereich der medialen Trochlea femoris zu beobachten sind, stellen keine absolute Kontraindikation für eine unikondyläre Schlittenprothese dar, insbesondere bei Implantaten mit einem Mobile-bearing-Inlay (Abb. 7.11). Dies konnte in mehreren Studien gezeigt werden und ist auf eine postoperative mechanische Entlastung des betroffenen Knorpelareals (wie bei der Umstellung) durch die Korrektur der Varusfehlstellung zurückzuführen. Hierbei ist zu beachten, dass im Gegensatz zum totalendoprothetischen Gelenkersatz nicht eine vollständige Korrektur der mechanischen Achse, sondern ein Ausgleich der medialen Verschleißerscheinungen angestrebt wird. Ziel des unikondylären Gelenkersatzes ist die Wiederherstellung einer möglichst physiologischen Kniegelenkskinematik mit ausgeglichener Bandspannung. Das vordere und das hintere Kreuzband müssen intakt sein, da durch das Implantat keine Stabilisierung des Kniegelenkes in der Sagittalebene gewährleistet wird. Das Patientenalter stellt ebenfalls keine Kontraindikation für eine Schlittenprothese dar. Die geringe Morbidität des unikondylären Ge-

7.10 Prothesendesign

145

Abb. 7.11: Unikondyläre Schlittenprothese mit Mobile-bearing-Inlay, a.p. und seitliche Aufnahme

lenkersatzes aufgrund des geringeren intraoperativen Gewebetraumas und Blutverlustes bei minimalinvasiver Implantation ist ein klarer Vorteil gegenüber der Option einer Totalprothese bei älteren Patienten. Auch bei jüngeren Patienten (50⫹) kann ein medialer Schlitten empfohlen werden, da die Revisionsrate im 10- bis 15-JahresIntervall nicht höher als bei einer alternativen totalendoprothetischen Versorgung liegt. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass sich die 10-Jahres-Überlebensrate bei Patienten um die 50 Jahre nicht signifikant von der älterer Patienten unterscheidet (jeweils > 90 %). Weiterhin bietet der unikondyläre Ersatz den Vorteil, dass sich eine mögliche Revision in der Regel operativ relativ einfach gestaltet und eine Wechseloperation auf ein bikondyläres Oberflächenimplantat gute Ergebnisse zeigt. Mäßiges Übergewicht beeinflusst das Langzeitergebnis nicht negativ. Sind die oben genannten Kriterien erfüllt, ist etwa jedes vierte Kniegelenk, das zur endoprothetischen Versorgung ansteht, für eine mediale Schlittenprothese geeignet. Präoperative Planung. Eine exakte Indikationsstellung in Verbindung mit einer adäquaten präoperativen Planung ist für den Erfolg einer unikondylären Versorgung von essentieller Bedeutung. Präoperativ sollten Röntgenbilder des betroffenen Kniegelenkes in zwei Ebenen sowie Varus- und Valgusstressaufnahmen angefertigt werden. Klassischerweise zeigt sich hierauf ein aufgehobener medialseitiger Gelenkspalt mit klassischen Arthrosezeichen. In der Valgusstressaufnahme sollte sich das laterale Kompartiment hinsichtlich der Gelenkspalthöhe regelhaft darstellen. In der seitlichen Aufnahme darf die Tibia gegenüber dem Femur weder eine Subluxation nach ante-

Geringere Morbidität des unikondylären Gelenkersatzes gegenüber Totalprothese

Unikondylärer Ersatz: mögliche Revision relativ einfach, Wechseloperation auf bikondyläres Oberflächenimplantat mit guten Ergebnissen Mäßiges Übergewicht unproblematisch 1 ⁄4 der endoprothetisch zu versorgenden Kniegelenke geeignet Exakte Indikationsstellung und adäquate präoperative Planung für Erfolg einer unikondylären Versorgung essentiell

146

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Kontraindikation: Insuffizienz des vorderen Kreuzbandes

Laterale Schlittenprothesen: 왘 bei seltenen isolierten lateralen Gonarthrosen mit intaktem Bandapparat 왘 nur in wenigen spezialisierten Zentren

rior oder posterior aufweisen noch eine Auswälzung des Tibiaplateaus mit einer nach posterior reichenden Defektzone zeigen, da dies als Insuffizienz des vorderen Kreuzbandes gewertet werden kann und somit eine Kontraindikation für den unikondylären Gelenkersatz besteht. Laterale Schlittenprothese. Die Implantation lateraler Schlittenprothesen (Abb. 7.12) ist den seltenen isolierten lateralen Gonarthrosen mit intaktem Bandapparat vorbehalten und wird nur in wenigen spezialisierten Zentren angeboten. Im Gegensatz zu der medialen Gon-

Abb. 7.12: Laterale Schlittenprothese, a.p. und seitlich

Abb. 7.13: Valgusgonarthrose, a.p., seitlich, p.a. Aufnahme nach Rosenberg mit vollständiger Aufhebung des lateralen Gelenkspaltes bei posterolateraler Defektzone

7.10 Prothesendesign

arthrose ist die Knorpeldefektzone bei der isolierten Vagusgonarthrose posterolateral lokalisiert. Auf den konventionellen Röntgenaufnahmen im a.p. Strahlengang ist daher das Ausmaß der chondralen Destruktion nur unzureichend beurteilbar, weswegen eine Rosenberg-Aufnahme in 40∞ Flexion angefertigt werden sollte (Abb. 7.13). Auch die Operationstechnik ist aufgrund der hohen Mobilität des lateralen Kompartimentes sehr anspruchsvoll und erfordert eine hohe Präzision.

왘 Operationstechnik sehr anspruchsvoll

7.10.2 Ungekoppelter bikondylärer Oberflächenersatz Seit der Mitte der 1980er-Jahre hat sich der ungekoppelte („unconstrained“) Oberflächenersatz (Abb. 7.14) zur Standardtherapie der Gonarthrose mit ausreichender ligamentärer Gelenkführung etabliert. Er ermöglicht ein an die normale Kniegelenkfunktion angelehntes Roll-Gleitverhalten mit begrenzter Rotationsmöglichkeit. Im Vergleich zu gekoppelten Implantaten zeigt sich eine deutliche Reduktion der Krafteinwirkung auf die Implantatverankerung.

Ungekoppelter Oberflächenersatz Standardtherapie der Gonarthrose mit ausreichender ligamentärer Gelenkführung

Abb. 7.14: Bikondylärer Oberflächenersatz (Implantat)

Operationsprinzip. Totalendoprothetischer Oberflächenersatz (bioder trikompartimentell) durch ein femorales Metallschild und ein tibiales Metallplateau mit fixiertem oder mobilem Polyethylen-Inlay und der Option des Retropatellarersatzes (Polyethylen). Die Operationsdauer beträgt ca. 60⫺120 Minuten.

Operationsprinzip

Patientenselektion und Indikationsspektrum. Klassische Indikation für den ungekoppelten Oberflächenersatz (Abb. 7.15) ist die fortgeschrittene Pangonarthrose. Entscheidende Voraussetzung ist eine ausreichende ligamentäre Stabilität durch intakte Kollateralbänder, welche den Kraftschluss der Prothese gewährleisten. Das vordere Kreuzband (VKB) ist nicht erforderlich und wird bei den meisten Implantaten reseziert. Eine Fehlstellung der Beinachse in der Fron-

Indikation: fortgeschrittene Pangonarthrose Voraussetzungen

147

148

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Abb. 7.15: Bikondylärer Oberflächenersatz, a.p. und seitlich

talebene sollte nicht mehr als 25∞ betragen. Eine fixierte Beugekontraktur sollte 20∞ nicht überschreiten. Kontroverse Diskussion: Bedeutung des hinteren Kreuzbandes für funktionelles Ergebnis nach Implantation eines bikondylären Oberflächenersatzes

Hinteres Kreuzband mit stabilisierenden und propriozeptiven Eigenschaften Fixierte Valgusgonarthrosen und Flexionskontrakturen: Resektion des hinteren Kreuzbandes für Korrektur der Deformität erforderlich

Kontroverse Diskussion: Notwendigkeit des Retropatellarersatzes

Kreuzbanderhaltendes vs. kreuzbandersetzendes Vorgehen. Die Bedeutung des hinteren Kreuzbandes (HKB) für das funktionelle Ergebnis nach Implantation eines bikondylären Oberflächenersatzes ist Gegenstand kontroverser wissenschaftlicher Diskussion. HKB-ersetzende Implantate verwenden speziell konfigurierte Inlays, die durch einen Zapfen im Notchbereich die Kongruenz der Prothesenkomponenten erhöhen und das Gelenk in der Sagittalebene stabilisieren. Autoren, die Prothesenmodelle mit Erhalt des HKB („cruciate retaining“) befürworten, verweisen auf die stabilisierenden und propriozeptiven Eigenschaften des HKB sowie auf einen geringeren intrakondylären Knochenverlust. Operateure, die HKB-ersetzende Implantate („cruciate substituting/posterior stabilized“) favorisieren, führen an, dass das HKB, insbesondere bei ausgeprägten Arthrosen, häufig eine strukturelle Schädigung mit entsprechendem funktionellem Defizit aufweist. Insbesondere bei fixierten Valgusgonarthrosen und Beugekontrakturen ist eine Resektion des HKB für die Korrektur der Deformität häufig erforderlich. Retropatellarersatz. Der Ersatz der Patellarückfläche erfolgt durch eine Polyethlenkomponente, welche direkt auf die retropatellare Resektionsfläche zementiert werden kann. Die Notwendigkeit des Retropatellarersatzes wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Bei Patienten mit gut erhaltener Patellarückfläche und regelhafter Patellaführung kann nach derzeitiger Studienlage auf einen Retropatellarersatz in der Regel verzichtet werden. Hingegen sollte der Retropatellarersatz bei symptomatischer Retropatellararthrose sowie bei älteren Patienten, femoropatellarer Dysplasie und progredient destru-

7.10 Prothesendesign

149

ierenden Gelenkerkrankungen (z. B. rheumatoide Arthritis) durchgeführt werden. Mobile vs. fixierte Gleitlager. Kniegelenksendoprothesen werden hinsichtlich des Gleitlagers in Mobile-bearing- und Fixed-bearing-Varianten unterteilt. Im Gegensatz zu den Fixed-bearing-Implantaten, bei denen das Polyethylen-Inlay auf der tibialen Komponente fixiert ist, ist bei Mobile-bearing-Prothesen ein Gleiten und/oder Rotieren des Inlays innerhalb vorgegebener Limitierungen möglich. Man unterscheidet die mobilen Gleitlager in Floating- (a.p.-Translation und Rotationsbewegungen) und Rotating-platform- (auf Innen- und Außenrotation beschränktes Design) Modelle. Prothesen mit mobilen Laufflächen aus Polyethylen werden von fast allen Prothesenherstellern angeboten, da sie gegenüber den fixierten Gleitlagern theoretisch potentielle Vorteile bieten. Neben geringerem Abrieb aufgrund der hohen Kontaktfläche über einen großen Bewegungsumfang (dynamische Konformität) können mobil gelagerte Inlays mögliche Rotationsfehler der tibialen Komponente kompensieren. Da sich das Inlay der Femurkomponente dynamisch anpassen kann, wird die physiologische Roll-Gleit-Drehbewegung des Kniegelenkes besser nachgeahmt als bei fixierten Gleitlagern. Ein wesentlicher Nachteil des mobile-bearings sind auftretende Subluxationsphänomene mit weichteiligem Impingement. Auch Dislokationen des Inlays („spinout“) werden beschrieben. Eine Überlegenheit der mobilen gegenüber den fixierten Gleitlagern hinsichtlich der Langzeit-Standraten ist bisher nicht belegt. Insbesondere bei jüngeren Patienten unter 60 Jahren ist jedoch die Option eines Mobilebearing-Implantates in Erwägung zu ziehen.

Gleitlager: Mobile-bearing- und Fixed-bearing-Varianten

Verankerungsprinzipien. Grundsätzlich können Oberflächenersatzprothesen sowohl zementiert als auch zementfrei im Knochen verankert werden. Auch Hybridsysteme sind verfügbar. Während die zementfreie Verankerung des Femurschildes gute Ergebnisse zeigt, treten im Langzeitverlauf bei zementfreien tibialen Komponenten Osteolysen häufiger auf als bei zementierten, was u. a. auf eine fehlende Versiegelung des Prothesen-Knochen-Interfaces und damit assoziierten abriebsbedingten Osteolysen zurückzuführen ist. In den meisten Studien hat sich die zementierte Implantatverankerung mit den längsten Standzeiten und geringsten Revisionsraten als zuverlässigste Methode erwiesen (Swedish Knee Arthroplasty Register). Sie gilt daher weiterhin als Goldstandard in der Verankerung von Oberflächenersatzprothesen.

Zementfreie Verankerung des Femurschildes mit guten Ergebnissen

Mobile Gleitlager: 왘 Floating- und Rotatingplatform-Modelle

왘 geringerer Abrieb 왘 Kompensation möglicher Rotationsfehler 왘 bessere Nachahmung der physiologischen Roll-GleitDrehbewegung des Kniegelenkes Nachteil: Subluxationsphänomene mit weichteiligem Impingement Kein Vorteil mobiler gegenüber fixierten Gleitlagern bzgl. Standzeit

Im Langzeitverlauf bei zementfreien tibialen Komponenten häufiger Osteolysen Goldstandard: zementierte Implantatverankerung wegen längster Standzeiten und geringster Revisionsraten

7.10.3 Teilgekoppelte Prothesen Teilgekoppelte Prothesen („semi-constrained“) entsprechen dem Prinzip des Oberflächenersatzes und können ligamentäre Instabilitäten in der Frontal- und Sagittalebene durch designspezifische Variationen des Inlays bis zu einem gewissen Grad ausgleichen. Ein Zapfen des

Teilweiser Ausgleich ligamentärer Instabilitäten in Frontal- und Sagittalebene mit teilgekoppelten Prothesen

150

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Polyethylen-Inlays, der sich in einer interkondylären Box der femoralen Komponente abstützt, ermöglicht eine Stabilisierung des Kniegelenkes in Varus- und Valgusstress und kann so eine Insuffizienz der Kollateralbänder kompensieren. 7.10.4 Achsgeführte Prothesen Begrenzte Reproduktion der physiologischen Kinematik des Kniegelenkes durch achsgeführte Prothesen In primärer Endoprothetik nur begrenzter Stellenwert Operationsprinzip

Bei den achsgeführten Prothesen (Abb. 7.16 und Abb. 7.17) handelt es sich um modifizierte Scharniergelenke, welche die physiologische Kinematik des Kniegelenkes nur begrenzt reproduzieren können. Mit ihnen werden seit den 1970er-Jahren gute Ergebnisse in der primären endoprothetischen Versorgung der Gonarthrose erzielt; jedoch haben sie aufgrund der sehr guten Langzeitergebnisse des Oberflächenersatzes in der primären Endoprothetik nur noch einen begrenzten Stellenwert. Operationsprinzip. Totalendoprothetischer Ersatz (bi- oder trikompartimentell) durch eine modifizierte Scharnierprothese mit meist langstieliger tibialer und femoraler Verankerung und der Option des Retropatellarersatzes (Polyethylen). Die Kopplung der femoralen und tibialen Komponente erfolgt entweder über ein reines Scharniergelenk oder bei den neueren Implantaten über einen tibialen Zapfen, der in einer interkondylären Aussparung der femoralen Komponente verankert wird („rotating hinge“) und eine limitierte Rotationsbewegung mit vorwiegend kondylärer Kraftübertragung ermöglicht.

Abb. 7.16: Achsgeführte Prothese (Implantat)

7.10 Prothesendesign

151

Abb. 7.17: Achsgeführte Prothese, a.p. und seitlich

Patientenselektion und Indikationsspektrum. Haupteinsatzbereich ist die Gonarthrose mit chronisch ligamentärer Instabilität, die nicht durch teilgekoppelte Implantate kompensiert werden kann. Auch der Ausgleich ausgeprägter Fehlstellungen und Kontrakturen ist mit achsgeführten Prothesen möglich. Weiterhin werden diese Prothesen in der Revisionsendoprothetik, insbesondere bei Vorliegen ossärer Defektzonen, angewendet. Die Indikation ist bei jungen Patienten aufgrund der notwendigen ausgedehnten interkondylären Knochenresektion und der langstieligen diaphysären Verankerung zurückhaltend zu stellen, da im Revisionsfall die Rückzugsoptionen limitiert sind.

Indikationen: 왘 Gonarthrose mit chronisch ligamentärer Instabilität 왘 Ausgleich ausgeprägter Fehlstellungen und Kontrakturen 왘 Revisionsendoprothetik, v. a. bei Vorliegen ossärer Defektzonen Im Revisionsfall limitierte Rückzugsoptionen

7.10.5 Modulare Revisionsimplantate/Tumorprothesen Modulare Implantate und individuell angefertigte Sonderprothesen („custom made“) kommen sowohl in der Revisionsendoprothetik als auch in der onkologischen Orthopädie zum Einsatz (Abb. 7.18). Ossäre Defektsituationen, die in der Behandlung von Neoplasien sowie bei komplexen Wechselsituationen entstehen, können durch die Entwicklung modularer Implantate zunehmend extremitätenerhaltend („limb salvage surgery“) therapiert werden. Die endoprothetische Rekonstruktion stellt hierbei jedoch eine große Herausforderung für den Operateur und die verwendeten Materialien dar. Aufgrund der erschwerten Verankerung, die meist diaphysär erfolgen muss, und der erschwerten Rekonstruktion der Gelenkbiomechanik mit hoher

Modulare Implantate und individuell angefertigte Sonderprothesen in Revisionsendoprothetik und onkologischer Orthopädie

Große Herausforderung für Operateur und verwendete Materialien

152

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Abb. 7.18: Totaler Femurersatz bei einem 20-jährigen Patienten nach multiplen Voroperationen nach Resektion eines Ewing-Sarkoms mit Infektverlauf

Langzeitresultate modularer Prothesen deutlich schlechter

mechanischer Beanspruchung der Implantate sind die Langzeitresultate modularer Prothesen deutlich schlechter als die der primären Kniegelenksendoprothesen. 7.10.6 Patellofemorale Prothesen

Unikompartimenteller Ersatz des femoropatellaren Gelenkes in spezialisierten Zentren

Der endoprothetische unikompartimentelle Ersatz des femoropatellaren Gelenkes wird in Deutschland nur in wenigen spezialisierten Zentren durchgeführt.

Operationsprinzip

Operationsprinzip. Oberflächenersatz des femoralen Gleitlagers (Trochlea) durch ein Metallschild mit Ersatz der Patellarückfläche durch eine Polyethylenkomponente.

Indikation: isolierte symptomatische Retropatellararthrose

Patientenselektion und Indikationsspektrum. Indikation für eine patellofemorale Arthroplastik ist die isolierte symptomatische Retropatellararthrose, die in bis zu 10 % der Patienten mit Gonarthrose zu beobachten ist. Voraussetzungen sind ein regelhaftes femoropatellares Alignment sowie ein bandstabiles Gelenk. Vorteil dieser Methode im Vergleich zum totalendoprothetischen Ersatz ist ein geringer Knochensubstanzverlust bei Erhalt der natürlichen Kniegelenkskinematik. Während erste Ergebnisse der patellofemoralen Prothesen eine hohe Versagensrate von bis zu 50 % nach acht Jahren aufwiesen, sind die mittelfristigen Ergebnisse aktueller Studien mit revisionsfreien Standzeiten von über 95 % nach fünf Jahren vielversprechend. Ein

Vorteil: geringer Knochensubstanzverlust bei Erhalt der natürlichen Kniegelenkskinematik

7.11 Operationstechnik

wesentliches Problem ist jedoch eine hohe Rate an radiologisch manifester Arthroseprogression (bis 25 %) mit Ausweitung der degenerativen Veränderungen auf das tibiofemorale Kompartiment. 7.11 Operationstechnik Der Routinezugangsweg für die Implantation einer Kniegelenkstotalendoprothese erfolgt über einen ventralseitigen geraden Hautschnitt mit einer konsekutiven medialseitigen parapatellaren Arthrotomie unter Schonung des Ligamentum patellae. Nach weichteiliger Exposition und Resektion der Menisci und des vorderen Kreuzbandes kann das Gelenk unter Evertierung der Patella in Beugung aufgestellt werden. Anschließend werden nach Ausrichtung und Größenbestimmung die knöchernen Resektionen vorgenommen, wobei die initiale Präparation sowohl femoral („Femur-first“-Technik) als auch tibial („Tibia-first“-Technik, s. u.) durchgeführt werden kann. Hierbei kommen intra- und extramedulläre Ausrichtungsverfahren sowie spezielle Sägeblöcke unter Berücksichtigung des femoralen Valguswinkels zur Anwendung. Entscheidend für ein gutes Operationsergebnis ist eine exakte Rotationsbestimmung. Für die Ausrichtung der Implantatkomponenten können anatomische Landmarken (posteriore Kondylenebene, Whiteside-Line ⫽ anteroposteriore Linie im Bereich der Trochlea femoris, die senkrecht zur transepikondylären Achse verläuft und orientierend als intraoperative anatomische Landmarke bei der Rotationsausrichtung der femoralen Implantatkomponente verwendet werden kann; transepikondyläre Achse, Tuberositas tibiae, Tibiavorderkante etc.) als Orientierungspunkte verwendet werden. Bei ossären Substanzdefekten (z. B. Valgusgonarthosen mit hypoplastischer lateraler Kondyle, Osteonekrosen, kontrakten Fehlstellungen) ist das Risiko einer Fehlpositionierung erhöht. Vor Verankerung der definitiven Implantate werden verbliebene Osteophyten entfernt und Probekomponenten zur Überprüfung von Bewegungsumfang und Gelenkstabilität eingebracht. Ziel ist ein bandstabiles Gelenk mit ausgeglichener, symmetrischer Streck- und Beugelücke. Ist eine adäquate Weichteilbalancierung erreicht, werden die Originalimplantate nach sorgfältiger Spülung (z. B. Jet-Lavage, insbes. bei zementierter Verankerung) des Operationssitus eingebracht.

153

Problem: hohe Arthroseprogressionsrate mit Ausweitung degenerativer Veränderungen auf tibiofemorales Kompartiment Routinezugangsweg

Initiale Präparation femoral („Femur-first“Technik) oder tibial („Tibia-first“-Technik) Exakte Rotationsbestimmung entscheidend für gutes Operationsergebnis

Höheres Risiko einer Fehlpositionierung bei ossären Substanzdefekten Ziel: bandstabiles Gelenk mit ausgeglichener, symmetrischer Streck- und Beugelücke

7.11.1 Alternative operative Vorgehensweisen MIS. Auch in der Endoprothetik des Kniegelenkes finden minimalinvasive Operationsmethoden (MIS) zunehmend Anwendung. Die Exposition des Operationssitus erfolgt verkleinert als Midvastus- oder Subvastus-Zugang ohne Eversion der Patella. Durch optimale Positionierung des Schnittes als „mobiles Fenster“ zum jeweiligen Operationsschritt werden die Implantate mit speziellem Instrumentarium eingebracht, wobei die Übersicht im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren eingeschränkt ist.

Zunehmend minimalinvasive Operationsmethoden

Übersicht im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren eingeschränkt

154

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Minimalinvasives Vorgehen: 왘 geringere Morbidität 왘 beschleunigte Rehabilitation in den ersten postoperativen Wochen Evidenzbasierte Bewertung nicht möglich (wenige Studien, fehlende Langzeitergebnisse)

Bei einem minimalinvasiven Vorgehen wird von einer geringeren Morbidität gegenüber der konventionellen Implantation aufgrund des geringen intraoperativen Gewebetraumas und Blutverlustes ausgegangen. Weiterhin zeigen einige Vergleichsstudien eine beschleunigte Rehabilitation in den ersten postoperativen Wochen, wobei anzumerken ist, dass ab der 6. postoperativen Woche kein statistisch signifikanter Vorteil gegenüber der konventionellen Implantationstechnik nachgewiesen werden konnte. Der tatsächliche positive Effekt gegenwärtiger minimalinvasiver Vorgehensweisen ist aufgrund der geringen Zahl randomisierter und kontrollierter Studien und dem Fehlen von Langzeitergebnissen derzeit nicht sicher beurteilbar. Ebenfalls ist der Begriff der Minimalinvasivität nur unzureichend definiert, sodass eine abschließende evidenzbasierte Bewertung weniger invasiver Operationstechniken noch aussteht.

Tibia-first-Technik: 왘 weichteilorientierte Operationsmethode, meist minimalinvasiver Zugang 왘 Rotationsausrichtung der Femurkomponente anhand der Weichteilspannung der funktionellen Flexionslücke Femur-first-Technik: Komponentenausrichtung anhand ossärer Leitstrukturen

Tibia first vs. Femur first. Bei der Tibia-first-Technik handelt es sich um eine weichteilorientierte Operationsmethode, die häufig in Verbindung mit einem minimalinvasiven Zugang zu Anwendung kommt. Nach Resektion des Tibiaplateaus und des distalen Femurs in Extension wird durch ein weichteiliges Release ein ausgeglichener Streckspalt angestrebt. Die weichteilige Balancierung der Extensionslücke erfolgt mithilfe von Spacern. Anschließend wird die Rotationsausrichtung der Femurkomponente anhand der Weichteilspannung der funktionellen Flexionslücke referenziert. Die Abtragung der posterioren Kondylenosteophyten ist bei dieser Methode erschwert. Bei der traditionellen Femur-first-Technik erfolgt die Ausrichtung der Implantatkomponenten anhand ossärer Leitstrukturen.

Bei navigierter Kniegelenksendoprothetik computergestützte Festlegung der Resektionsebenen

Navigation. Im Unterschied zu den konventionellen Referenzierungsmethoden der Implantatausrichtung mithilfe des Instrumentariums werden bei der navigierten Kniegelenksendoprothetik die Resektionsebenen computergestützt (CAS: computer assisted surgery) festgelegt. Nach entsprechender Exposition des Gelenkes werden spezielle Marker (Tracker) an bestimmten Landmarken befestigt, mit deren Hilfe das Computersystem die Resektionsebenen bestimmt. Weiterhin ist bei neueren Systemen auch eine computergestützte Weichteilbalancierung mit Evaluation der Bandspannung über den gesamten Bewegungsumfang des Kniegelenkes verfügbar. Hauptziel der Verwendung navigierter Systeme ist die Optimierung der Implantationsgenauigkeit. Mehrere Studien konnten zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen achsgenauer Implantation und Standzeit der Prothese besteht, wobei ab einer Abweichung von mehr als 3∞ von der neutralen Beinachse von vermehrtem Polyethylenabrieb auszugehen ist. In Deutschland werden deutlich weniger als 20 % aller Kniegelenksimplantationen navigiert durchgeführt, da die wesentlichen Nachteile der navigierten Implantation in einer verlängerten Operationszeit und einer größeren Exposition des Operationssitus liegen.

Computergestützte Weichteilbalancierung mit Evaluation der Bandspannung über gesamten Bewegungsumfang des Kniegelenkes Ziel: Optimierung der Implantationsgenauigkeit Nachteile: 왘 verlängerte Operationszeit 왘 größere Exposition des Operationssitus

7.12 Komplikationen

Eine Weiterentwicklung der Navigation besteht mittlerweile in der Anfertigung individuell angefertigter Zielinstrumente, die vom Operateur während der Operation in den OP-Situs eingesetzt werden und dann eine am Computer vorgeplante Resektion der Knochen ermöglichen. Mehrere Wochen vor der Operation wird hierzu ein CT oder ein MRT des gesamten Beines durchgeführt, anhand dessen der Operateur dann am Computer die Operation vorplant und sowohl die Achsausrichtung als auch die Prothesengröße festgelegt. Abschließend werden die individuellen Schablonen gefertigt, die zur Operation eingesetzt werden. Unberücksichtigt bleiben sowohl bei der Navigation als auch bei den individuell angefertigten Zielinstrumenten die Weichteilsituation bzw. die Bandspannung, was für die Balancierung des Kniegelenkes von erheblicher Bedeutung ist. Zu jedem Zeitpunkt einer Navigation oder individualisierten Operation ist der Operateur in der Lage, die Operation auf konventionelle Art und Weise fortzusetzen. Navigation und individualisierte Endoprothetik sollten nur von erfahrenen Operateuren angewendet werden, da nur der Erfahrene zu jedem Zeitpunkt „Master of the system“ ist und beurteilen kann, ob die Operation regelrecht verläuft. D. h., diese technischen Hilfsmittel sind kein Ersatz für fehlende Erfahrung des Operateurs.

155

Weiterentwicklung der Navigation: Anfertigung individuell angefertigter Zielinstrumente

Weichteilsituation bzw. die Bandspannung bleiben unberücksichtigt. Jederzeit konventionelle Fortsetzung der OP möglich Navigation, individualisierte Endoprothetik nur für erfahrene Operateure

7.12 Komplikationen Mögliche Komplikationen in der Endoprothetik des Kniegelenkes lassen sich in allgemeine und spezielle Komplikationen unterteilen. Aufgrund der steigenden Implantationszahl und der demographischen Entwicklung nimmt auch die absolute Zahl der revisionspflichtigen Komplikationen zu. Die Revisionsrate nach Primärimplantation liegt in den ersten zwei postoperativen Jahren bei ca. 3 %. Häufigste Ursachen für Revisionen sind Polyethylenabrieb/aseptische Lockerungen, Instabilitäten und Infektionen. Faktoren, die das Risiko für eine revisionspflichtige Komplikation erhöhen, sind männliches Geschlecht, ein Alter unter 55 Jahren zum Zeitpunkt der Operation, Übergewicht und vorhandene Komorbiditäten.

Allgemeine und spezielle Komplikationen

Häufigste Ursachen für Revisionen: Polyethylenabrieb/aseptische Lockerungen, Instabilitäten, Infektionen Risikofaktoren

7.12.1 Allgemeine Komplikationen 쐌 쐌 쐌 쐌

Thrombose/Embolie postoperatives Hämatom Gefäß- und Nervenverletzung Wundheilungsstörungen

Allgemeine Komplikationen

7.12.2 Spezielle Komplikationen Abrieb und aseptische Lockerungen. Polyethylenabrieb und konsekutive Osteolysen sind ein wesentlicher Faktor, der das Langzeitüberleben von Kniegelenksendoprothesen beeinflusst. Im Gegensatz zu der hochkongruenten Artikulation von Hüftgelenksendoprothesen tritt

Vermehrter Polyethylenabrieb aufgrund der komplexen Geometrie des Kniegelenkes

156

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Ausmaß des Abriebs abhängig von Patientenaktivität, Polyethylenqualität, Implantatdesign Vorderer Knieschmerz nach endoprothetischen Eingriffen am Kniegelenk bei bis zu 15 % der Patienten

Ursache häufig unklar

Postoperative Bewegungseinschränkungen mit funktionellem Defizit Präoperative Risikofaktoren Postoperative Risikofaktoren

Therapeutische Optionen

Infektionszeichen: systemische und lokale Infektzeichen, persistierende Wundsekretion, andauernde schmerzhafte Bewegungseinschränkung des operierten Gelenkes Unterscheidung Früh- und Spätinfekt Frühinfektion: implantaterhaltendes Verfahren mit operativer Revision

bei Kniegelenksimplantaten aufgrund der komplexen Geometrie des Kniegelenkes ein vermehrter Polyethylenabrieb mit großen Polyethlenpartikeln und Delaminationen auf und führt zu abriebsbedingten aseptischen Lockerungen und zu Instabilitäten, die mit abriebsbedingten Substanzverlusten assoziiert sind. Das Ausmaß des Abriebs ist abhängig von der Patientenaktivität, der Qualität des Polyethylens sowie vom Implantatdesign. Vorderer Knieschmerz/patellofemoraler Schmerz. Der vordere Knieschmerz nach endoprothetischen Eingriffen am Kniegelenk tritt bei bis zu 15 % der Patienten in unterschiedlicher Ausprägung auf. In diesem Zusammenhang werden mögliche Rotationsfehler, insbes. eine Fehlpositionierung der Femurkomponente in Innenrotation mit Patellamaltracking, diskutiert. Auch die Notwendigkeit eines generellen Retropatellarersatzes ist Gegenstand wissenschaftlicher Kontroverse. Trotz umfassender diagnostischer Möglichkeiten zur exakten Bestimmung der Implantatpositionierung (Rotations-CT) bleibt die Ursache des vorderen Knieschmerzes nicht selten unklar. Bewegungsdefizit/Arthrofibrose. Postoperative Bewegungseinschränkungen mit funktionellem Defizit werden durch verschiede Faktoren begünstigt. Präoperativ sind eine bestehende Bewegungseinschränkung und vorangegangene Operationen ein negativer prädiktiver Faktor. Auch intraoperative Fehlpositionierungen, inadäquate Weichteilbalancierung oder unzureichende Entfernung von dorsalen Osteophyten limitieren den Bewegungsspielraum. Postoperativ können eine unzureichende Analgesie und Infektionen ein funktionelles Defizit begünstigen. Die präventive Verwendung von CPM-Schienen („continuous passive motion“) ist bei postoperativ protrahiertem Verlauf bezüglich des Bewegungsumfanges zu empfehlen. Therapeutische Optionen bei persistierender Bewegungseinschränkung sind die geschlossene Narkosemobilisation bzw. die offene Revision und Arthrolyse des Gelenkes mit konsekutiver Physiotherapie unter adäquater Analgesie, beispielsweise durch die Verwendung regionalanästhetischer Katheterverfahren. Infektion. Neben den klassischen systemischen (Fieber, Schüttelfrost) und lokalen Infektzeichen (Rötung, Schwellung, Überwärmung) sind auch eine persistierende Wundsekretion und eine andauernde schmerzhafte Bewegungseinschränkung des operierten Gelenkes ernstzunehmende Zeichen einer Infektion. Nach dem Auftreten des Zeitpunktes unterscheidet man den Frühinfekt (bis zur 4. postoperativen Woche) vom Spätinfekt (nach der 4. postoperativen Woche). Abhängig vom Schweregrad der Infektion kann bei einem Frühinfekt ein zunächst implantaterhaltendes Verfahren mit operativer Revision, De´bridement, ausgiebiger Spülung und Inlaywechsel mit konsekutiver testgerechter Antibiose in Betracht gezogen werden. Eine Spätinfektion erfordert in den meisten Fällen die Explantation der Prothese mit Interposition eines Platzhalters (Spacer) aus antibiotikahaltigem Ze-

7.12 Komplikationen

157

ment. In einem zweizeitigen Wechselverfahren kann bei Normalisierung der laborchemischen Entzündungsparameter, keimfreiem Punktat und blander Klinik die Prothesen-Reimplantation erfolgen. Das Zeitintervall der Spaceranlage sollte mindestens 6⫺8 Wochen betragen. Bei bekannter Keimkonstellation ist in ausgewählten Einzelfällen ein einzeitiges Wechselverfahren möglich. Hierbei wird ein Ein- und Ausbau der infizierten Knieprothese während einer Operation durchgeführt. Generell wird bei einer infektbedingten Wechseloperation antibiotikabeladener Knochenzement verwendet, dem je nach Antibiogramm weitere spezifisch wirksame Antibiotika zugemischt werden können. Das durchschnittliche Risiko einer Protheseninfektion liegt bei Primärimplantationen bei ca. 1⫺2 %, aus spezialisierten Zentren mit hohem Operationsvolumen werden Infektionsraten von unter 1 % angegeben. Liegen Revisionssituationen, bestimmte Begleiterkrankungen (z. B. Diabetes mellitus, rheumatoide Arthritis, Adipositas) und Immunsuppression (Steroide) vor, besteht ein erhöhtes Infektionsrisiko, über das der Patient im Rahmen der Operationseinwilligung aufzuklären ist.

Spätinfektion: meist Explantation der Prothese und Prothesenwechsel (zweizeitig)

Verletzungen des Streckapparates. Forcierte Beugung und Evertierungsversuche der Patella ohne adäquate weichteilige Mobilisation können einen Abriss des Streckapparates verursachen, der häufig eine erhebliche funktionelle Einschränkung zur Folge hat. Insbesondere bei mehrfach voroperierten Patienten mit ausgeprägten Vernarbungen und bei Patella baja besteht ein erhöhtes Risiko, sodass hier eine intraoperative Sicherung des Streckapparates angebracht ist. Selten ist bei unzureichender Gelenkexposition eine Ablösung des Streckapparates erforderlich (Tuberositasosteotomie). Ausrisse des Ligamentum patellae und der Quadrizepssehne können transossär refixiert werden.

Abriss des Streckapparates durch forcierte Beugung und Evertierungsversuche der Patella ohne adäquate Weichteilmobilisation Erhöhtes Risiko bei mehrfach voroperierten Patienten, Patella baja Komplikation: intraoperative Verletzungen der Kollateralbänder, v. a. des Innenbandes

Ligamentäre Instabilität. Intraoperative Verletzungen der Kollateralbänder, insbesondere des Innenbandes, stellen eine gefürchtete Komplikation dar und äußern sich durch eine persistierende Aufklappbarkeit des Gelenkes bei der Stabilitätsprüfung nach Einsetzen der Probekomponenten. Ursachen können ein unzureichender Gewebeschutz durch fehlende oder falsch positionierte Geweberetraktoren bei der Femur- bzw. Tibiapräparation oder keine sorgfältige Meniskusresektion sein. Eine operative Rekonstruktion kann bei Verletzung der Kollateralbänder in Betracht gezogen werden (transossäre Refixation, interligamentäre Naht), erfordert jedoch eine konsequente und langwierige Nachbehandlung mit einer Orthese. Ist eine ausreichend stabile Bandrekonstruktion nicht möglich, muss ein Verfahrenswechsel auf ein teilgekoppeltes oder achsgeführtes Implantat vollzogen werden.

Einzeitiges Wechselverfahren in Einzelfällen Antibiotikabeladener Knochenzement für Wechseloperation Infektionsrisiko bei Primärimplantationen ca. 1⫺2 % Erhöhtes Infektionsrisiko bei Revisionen, bestimmten Begleiterkrankungen

Anzeichen: persistierende Aufklappbarkeit des Gelenkes bei Stabilitätsprüfung nach Einsetzen der Probekomponenten

158

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Postoperative Patellaluxation oder -subluxation durch Valgusfehlstellung, Patelladysplasie, Patella alta Weitere Ursachen: Fehlpositionierungen der Implantatkomponenten

Patellamaltracking auch sekundär

Periprothetische Frakturen: intra- oder postoperativ Operative Therapie technisch anspruchsvoll, hohe Komplikationsrate Inzidenz: ca. 1 % Risikofaktoren Frühzeitiges Erkennen, adäquate Versorgungsstrategie prognostisch bedeutend Behandlungsziele

Intraoperative Frakturen bei korrekter Operationstechnik selten Behandlung

Frakturen der Patella durch übermäßige Ausdünnung der Patella Postoperative Frakturen bei einliegenden Implantaten selten Verletzungsmechanismus

Luxation der Patella. Postoperative Patellaluxationen oder -subluxationen werden durch Valgusfehlstellungen, Patelladysplasie und eine Patella alta begünstigt. Zeigt sich intraoperativ eine dys- bzw. hypoplastische Patellarückfläche, sollte ein Retropatellarersatz durchgeführt werden. Auch Fehlpositionierungen der Implantatkomponenten im Sinne einer Innenrotationsstellung des Femurschildes oder des Tibiaplateaus tragen zu einer Patellainstabilität mit Luxationstendenz bei. Bei persistierender Instabilität trotz regelhafter Implantatpositionierung können begleitende weichteilige Prozeduren (z. B. „lateral release“, mediale Kapselraffung) die Führung der Patella verbessern. In Fällen weiter persistierender Patellasubluxation oder -luxation (Maltracking) kann auch ein Patellarückflächenersatz mit entsprechender Positionierung der Polyethylenrückfläche notwendig sein. Das Patellamaltracking kann auch sekundär entstehen und erst Jahre nach der Prothesenoperation symptomatisch werden. Hier ist häufig ein sekundär implantierter Rückflächenersatz, eventuell in Kombination mit einem lateralen Release, zielführend. Periprothetische Frakturen. Periprothetische Frakturen können sowohl intra- als auch postoperativ auftreten. Ihre meist operative Therapie ist technisch anspruchsvoll und mit einer hohen Komplikationsrate behaftet. Die Inzidenz liegt bei ca. 1 %. Bei Patienten mit osteoporotischem Knochen besteht eine erhöhte Frakturgefahr, ebenso bei der Fehlpositionierung von Prothesenkomponenten. Weitere Risikofaktoren sind langstielige Implantate, zementfreie Verankerung und Revisionssituationen. Prognostisch bedeutend sind das frühzeitige Erkennen einer intraoperativen Fraktur und die Wahl einer adäquaten Versorgungsstrategie. Ziele der Behandlung periprothetischer Frakturen sind eine exakte Reposition und stabile Fixation der Fraktur sowie die Wiederherstellung eines suffizienten Streckapparates. Ebenfalls ist eine frühzeitige Mobilisation des Patienten anzustreben, um weitere Komplikationen zu vermeiden. Intraoperative Frakturen treten bei korrekter Operationstechnik selten auf und ereignen sich vorwiegend beim Einschlagen der Implantatkomponenten und bei inadäquaten stabilitätsbeeinträchtigenden Sägeschnitten. Bei isolierten knöchernen Absprengungen ist eine osteosynthetische Versorgung in der Regel ausreichend, wohingegen bei Frakturen im Kondylen- und Schaftbereich häufig eine primär stabile Implantatverankerung nur noch durch ein langstieliges Revisionsimplantat mit gleichzeitiger Osteosynthese möglich ist. Eine übermäßige Ausdünnung der Patella bei der Präparation der retropatellaren Gelenkfläche kann zu Frakturen der Patella führen. Je nach Frakturtyp kommen unterschiedliche Osteosyntheseverfahren zur Anwendung. Postoperative periprothetische Frakturen bei einliegenden Implantaten sind eine seltene Komplikation. Hauptlokalisation ist die suprakondyläre Region, seltener werden tibiale und patellare periprothetische Frakturen beschrieben. Der Verletzungsmechanismus ist

7.13 Rehabilitation

159

meist ein Bagatelltrauma beim Sturz auf das Kniegelenk, seltener kommen Hochgeschwindigkeitstraumata z. B. bei Verkehrsunfällen in Betracht. Heterotope Ossifikationen. Das Auftreten heterotoper Ossifikationen wird nach Implantation von Knieprothesen deutlich seltener beobachtet als nach hüftendoprothetischen Eingriffen. Sie können jedoch zu ausgeprägten Bewegungseinschränkungen führen, die eine operative Revision erforderlich machen. Prädilektionsstellen sind der Streckapparat und der Bereich des ventralen Femurs. Zur Primärprävention eignet sich die postoperative Gabe nichtsteroidaler Antiphlogistika, die Rezidivprävention kann durch eine prä- bzw. postoperative Radiatio erfolgen. 7.13 Rehabilitation Die postoperative Rehabilitation nach endoprothetischen Eingriffen am Kniegelenk umfasst neben der frühen Nachbehandlung im Rahmen des postoperativen stationären Aufenthaltes, der abhängig von der Art des Eingriffes und der individuellen Patientensituation ca. 5⫺14 Tage dauert, eine Frührehabilitation (Anschlussheilbehandlung in einer Rehaklinik oder ambulante Rehamaßnahme, Dauer ca. 2⫺3 Wochen) und eine anschließende ambulante Spätrehabilitation unter Betreuung des niedergelassenen Facharztes. Ziel der Rehabilitation ist die Wiedererlangung einer adäquaten Mobilität und einer guten und schmerzfreien Kniegelenksfunktion, um eine Reintegration des Patienten in sein soziales Umfeld (Familie, Beruf, Freizeit, Sport) mit verbesserter Lebensqualität zu gewährleisten.

Heterotope Ossifikationen nach Knieprothesenimplantation selten Primärprävention: postoperative Gabe von NSAR Rezidivprävention: prä- bzw. postoperative Radiatio

Postoperative Rehabilitation: 왘 Nachbehandlung bei stationärem Aufenthalt 왘 Frührehabilitation in Rehaklinik oder ambulant 왘 ambulante Spätreha, Betreuung durch niedergelassenen Facharzt Ziel: adäquate Mobilität, gute, schmerzfreie Kniegelenksfunktion

160

7 Endoprothetik des Kniegelenkes

Diagnosis Related Groups

7.14 Ökonomische Aspekte 7.14.1 Diagnosis Related Groups in der Knieendoprothetik

Tab. 7.3: DRGs in der Kniegelenksendoprothetik (CC: Komorbiditäten); Stand 2012 DRG Bezeichnung

Ertrag in Euro

Bewertungsrelation bei Hauptabteilung

Untere Grenz- Obere Grenzverweildauer verweildauer

Mittlere Verweildauer

Erster Tag mit Abschlag

Erster Tag zusätzliches Entgelt

I44C Verschiedene Endoprothesen- 5.000⫺ 1,912 eingriffe am Kniegelenk 6.000 (z. B. unikondylärer Gelenkersatz)

2

16

9,9

I44B Implantation einer bikondylären Endoprothese oder andere Endoprothesenimplantation/-revision am Kniegelenk, ohne äußerst schwere CC

6.000⫺ 2,351 7.000

3

17

11,8

144A Implantation einer bikondylären Endoprothese oder andere Endoprothesenimplantation/-revision am Kniegelenk, mit äußerst schweren CC

7.000⫺ 2,904 8.000

4

26

14,7

I43B Prothesenwechsel oder Implantation einer Scharnierprothese oder Sonderprothese am Kniegelenk ohne äußerst schwere CC

8.000⫺ 3,199 10.000

3

21

12,9

I43A Prothesenwechsel oder Implantation einer Scharnierprothese oder Sonderprothese am Kniegelenk mit äußerst schweren CC

10.000⫺ 4,455 15.000

6

36

19,7

Literatur

161

7.14.2 Implantatkosten Die Implantatkosten von Kniegelenksendoprothesen (Tab. 7.4) variieren je nach Modell, Anbieter und Vertragssituation. In der Regel sind für zementfreie Implantate höhere Kosten zu veranschlagen als für zementierte Modelle, Implantate mit mobilem Gleitlager sind teurer als vergleichbare Modelle mit fixiertem Gleitlager.

Implantatkosten

Tab. 7.4: Implantatkosten Implantat

Kosten

Unikondyläre Schlittenprothesen Bikondyläre Oberflächenprothesen Gekoppelte/achsgeführte Prothesen

800⫺1.200 g 1.000⫺2.000 g 2.500⫺5.000 g

7.15 Ausblick Der endoprothetische Ersatz des Kniegelenkes ist eine etablierte Methode mit guten Langzeitergebnissen hinsichtlich der Implantatüberlebensraten und der Patientenzufriedenheit. Aufgrund der demographischen Entwicklung und des zunehmenden Aktivitätsanspruchs der Patienten bis in das hohe Alter ist mit weiterhin steigenden Primärimplantations- und Revisionszahlen zu rechnen. Grundvoraussetzungen für ein gutes Operationsergebnis sind die Berücksichtigung der individuellen anatomischen und biomechanischen Gegebenheiten des Patienten und die richtige Implantatwahl. Ebenfalls sind eine exakte Operationstechnik mit korrekter Achsausrichtung und symmetrischer Weichteilbalancierung sowie eine adäquate postoperative Nachbehandlung mit suffizienter Analgesie von großer Bedeutung. Da die Versagensursachen von Knieprothesen vielfältig sind und auf komplexen Zusammenhängen von patienten-, implantat- und operationsbezogenen Faktoren beruhen, ist eine weitere Verbesserung der eingesetzten Materialien und der operativen Technik zu erwarten. Insbesondere das Gebiet der navigierten und minimalinvasiven Verfahren wird sich gegenüber den guten Langzeitergebnissen der bewährten Vorgehensweisen behaupten müssen. Literatur Ackroyd CE, Newman JH, Evans R, Eldridge JD, Joslin CC. The Avon patellofemoral arthroplasty: Five-year survivorship and functional results. J Bone Joint Surg Br 2007;89-B:310⫺5. Aldinger PR, Clarius M, Murray DW, Goodfellow JW, Breusch SJ. Medial unicompartimental knee replacement using the “Oxford Uni” meniscal bearing knee. Orthopäde 2004;33:1277⫺83. Buckwalter JA, Saltzman C, Brown T. The impact of osteoarthritis: Implications for research. Clin Orthop Relat Res 2004;45(427 Suppl):6⫺15. Buechel FF Sr. Long-term followup after mobile-bearing total knee replacement. Clin Orthop Relat Res 2002;404:40⫺50.

Endoprothetischer Ersatz des Kniegelenkes etablierte Methode mit guten Langzeitergebnissen Weiterhin steigende Primärimplantationsund Revisionszahlen

Weitere Verbesserung der eingesetzten Materialien und der operativen Technik zu erwarten

162

7 Endoprothetik des Kniegelenkes Bundesgeschäftsstelle Qualitätssicherung (BQS). http://www.bqs-online.com. Burnett RS, Haydon CM, Rorabeck CH, Bourne RB. Patella resurfacing versus nonresurfacing in total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2004;428:12⫺25. Callaghan JJ. Mobile-bearing knee replacement: clinical results. A review of the literature. Clin Orthop Relat Res 2001;392:221⫺5. Consensus statement on total knee replacement des NIH, 2003, http://consensus. nih.gov/2003/2003TotalKneeReplacement117PDF.pdf. Duncan RC, Hay EM, Sklatvala J, Croft PR. Prevalence of radiographic osteoarthritis ⫺ it all depends on your point of view. Rheumatology 2006;45:757⫺60. Fraitzl CR, Floeren M, Reichel H. Kniegelenk ⫺ Arthrose und Arthritis. Orthopädie und Unfallchirurgie up2date 2008;3:155⫺73. Heisel C, Kinkel S, Bernd L, Ewerbeck V. Megaprostheses for the treatment of malignant bone tumours of the lower limbs. International Orthopaedics 2006;30:452⫺7. Kirschner S, Lützner J. Primäre Endoprothetik am Kniegelenk. Orthopädie und Unfallchirurgie up2date 2008;3:177⫺91. Lonner JH. Patellofemoral arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg 2007; 15(8):495⫺506. Mazoochian F, Glaser C, Fottner A, Hauptmann SM, Triantafyllou M, von Schulze Pellengahr C, Reiser MF, Jansson V. Die prä- und postoperative radiologische Evaluation der Kniegelenksendoprothese. Aus der Sicht des Orthopäden. Radiologe 2006;46:785⫺94. Mihalko WM, Boachie-Adje Yi, Spang JT, Fulkerson JP, Arendt EA, Saleh KJ. Controversies and techniques in the surgical management of patellofemoral arthritis. J Bone Joint Surg Am 2007;89:2788⫺802. Scott RD. Total knee arthroplasy. München: Elsevier, 2005. Seyler TM, Marker DR, Bhave A, Plate JF, Marulanda GA, Bonutti PM, Delanois RE, Mont MA. Functional problems and arthrofibrosis following total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2007;89(Suppl 3):59⫺69. Sharkey PF, Hozack WJ, Rothman RH, Shastri S, Jacoby SM. Why are total knee arthroplasties failing today? Clin Orthop Relat Res 2002;404:7⫺13. Su ET, Hargovind D, Di Cesare PE. Periprosthetic femoral fractures above total knee replacement. J Am Acad Orthop Surg 2004;12:12⫺20. Wagner KJ, Kochs EF, Krautheim V, Gerdesmeyer L. Perioperative pain therapy for knee endoprosthetics. Orthopäde 2006;35:153⫺61.

8 Sprunggelenksendoprothetik S. Lieske, K. Schenk, M. John, H.-W. Neumann

8.1 Einleitung Viele Jahrzehnte galt die Versteifung des Sprunggelenks als Goldstandard bei fortgeschrittenen Arthrosen des oberen Sprunggelenks. Dies betraf besonders die unfallbedingten Arthrosen. Weniger günstig erwies sich diese „Lösung“ für die große Gruppe der Patienten, die an einer chronischen Polyarthritis (rheumatoider Arthritis) leiden. Bei ihnen liegen gleichzeitig auch schwere Veränderungen am Vorfuß vor, sodass ein versteiftes Sprunggelenk nachfolgend eine ganz wesentliche Mehrbelastung des Vorfußes darstellte und die Situation deutlich verschlimmerte. Andererseits besteht bei diesen Patienten eine hochgradige gelenknahe Osteoporose, während z. B. Patienten mit einer posttraumatischen Arthrose eine gelenknahe Osteosklerose aufweisen. Patienten mit einer chronischen Polyarthritis werden auch durch die Tatsache belastet, dass die Nachbargelenke (Kniegelenk, Talonavikulargelenk und das untere Sprunggelenk) besonders häufig mit betroffen sind und zum Teil zum Einsteifen neigen. In den letzten Jahren hat sich mit den primären Varus- und Valgusarthrosen des oberen Sprunggelenks eine weitere Gruppe von Patienten herauskristallisiert (geschätzte Häufigkeit 10/1). Diese Erkrankung tritt besonders häufig bei Patienten jenseits des 60. Lebensjahres auf, betrifft fast immer beide Sprunggelenke und führt zu schweren Fußdeformitäten, mit übermäßiger Belastung des Fußaußenrandes (Varusarthrose) oder eines schweren Knick-Senk-Fußes (Valgusarthrose). Den eingangs erwähnten Schwierigkeiten, die mit der Versteifung des oberen Sprunggelenks einhergehen, stehen klinische Ergebnisse nach Sprunggelenksarthrodesen gegenüber, die bemerkenswert sind. Nach der isolierten Versteifung des oberen Sprunggelenks werden die Nachbargelenke häufig sehr gut mobilisiert, wenn sie nicht zum Zeitpunkt der Operation selbst eine fortgeschrittene Arthrose aufweisen. Daher zeigen sich bei Patienten nach Sprunggelenksarthrodese nur geringfügig schlechtere Ergebnisse in der Beweglichkeit als bei Patienten nach Endoprothesenimplantation. Dabei ist auch zu beachten, dass ein weitgehend steifes oberes Sprunggelenk durch Einsetzen einer Endoprothese nur eine Beweglichkeit von 10⫺15∞ gewinnen kann, ein Bewegungsumfang, der nach Beseitigung der Schmerzen durch die Versteifung des Sprunggelenks auch in ähnlichem Umfang zu erreichen ist. Daraus folgt, dass die frühere Einstellung, mit dem

Versteifung des Sprunggelenks lange Goldstandard bei fortgeschrittenen, unfallbedingten Arthrosen des oberen Sprunggelenks Problem: Patienten mit chronischer Polyarthritis Posttraumatische Arthrose: gelenknahe Osteosklerose Chronische Polyarthritis: gelenknahe Osteoporose, Nachbargelenke oft mitbetroffen Häufig bei Patienten > 60 Jahre: primäre Varus- und Valgusarthrosen des oberen Sprunggelenks

Gute klinische Ergebnisse nach Sprunggelenksarthrodese Nach Sprunggelenksarthrodese kaum schlechtere Ergebnisse in Beweglichkeit als nach Endoprothesenimplantation Weitgehend steifes oberes Sprunggelenk durch Endoprothesenimplantation mit Beweglichkeit von 10⫺15°

164

8 Sprunggelenksendoprothetik

Funktionelles Outcome abhängig von Beweglichkeit zum Operationszeitpunkt

Einführungsprozess eines Operationsverfahrens am oberen Sprunggelenk sehr kompliziert

Ergebnisse abhängig von operativer Erfahrung des Operateurs Sekundäre Entfernung der Prothese und Umwandlung in Arthrodese möglich

Zeitpunkt des Einsetzens einer Endoprothese möglichst lange zu warten und eine relative Einsteifung des Gelenks in Kauf zu nehmen, heute nicht mehr aktuell ist. Je schlechter die Beweglichkeit zum Operationszeitpunkt ist, umso schlechter ist auch das funktionelle Outcome. Dieses trifft ebenso für die Versteifung des oberen Sprunggelenks zu. Während die Angst vor dem „Versteifen“ des Gelenks ⫺ häufig irrational ⫺ uns in den letzen zehn Jahren 800 Patienten zur Operation beschert hat, ist ein solcher Einführungsprozess eines Operationsverfahrens am oberen Sprunggelenk doch sehr kompliziert. Es besteht unter den Kollegen eine sehr kritische Haltung, weil die Erkrankungshäufigkeit sehr gering ist und deshalb die meisten Kliniken nur über ein sehr kleines, einstelliges Krankengut verfügen. Häufig werden auch die Implantate gewechselt, obwohl sich in den letzten Jahren gezeigt hat, dass die Ergebnisse weniger von der Art der Prothese als vielmehr von den operativen Erfahrungen des Operateurs abhängig sind. Entgegen manch kritischer Anmerkungen sind wir vom Siegeszug der Endoprothetik des oberen Sprunggelenks überzeugt und wissen, dass auch bei Nichterreichen eines schmerzlosen und gut beweglichen Sprunggelenks das sekundäre Entfernen der Prothese und eine Umwandlung in eine Arthrodese des oberen, teilweise in Kombination mit dem unteren Sprunggelenk, möglich ist. 8.2 Historie

1973 erste Sprunggelenksendoprothese

Schmerzreduktion im Vordergrund Arthrodese lange als Goldstandard

Heute meist DreiKomponentenEndoprothesen mit zementloser Fixierung

Weniger Fehlpositionierungen und

1973 wurde erstmalig eine Sprunggelenksendoprothese durch G. Lord und J. H. Marotte implantiert. Mit den damaligen Materialien war eine stabile Verankerung der Implantate nur schwer möglich. Zwar wurde durch die zementierte Implantation eine gute Primärstabilität erreicht, aber bereits nach kurzen Standzeiten stiegen die Lockerungs- und Revisionsraten drastisch an. Damals wie heute stand die Schmerzreduktion im Vordergrund. Da diese mit einer Arthrodese gleichermaßen zu erreichen war und mit geringeren Komplikationsraten aufwarten konnte, setzte sich diese für eine lange Zeit durch und wurde als Goldstandard angesehen. Durch die frühen Misserfolge wurde die Sprunggelenksendoprothetik zunächst als experimentelles Verfahren angesehen und rückte für viele Jahre in den Hintergrund. Die heutigen Implantate sind in den meisten Fällen Drei-Komponenten-Endoprothesen und werden zementlos fixiert. Diese bieten den Vorteil, dass die ungekoppelten Komponenten eine freie Beweglichkeit in allen Ebenen bieten. Somit respektieren sie die biomechanischen Gegebenheiten ungleich mehr als die vorausgegangenen Modelle und versuchen den natürlichen Bewegungsfluss im Sprunggelenkskomplex zu erhalten. Die ersten Modelle mit diesem Designansatz wurden von Buechel, Pappas sowie Kofoed entwickelt. Einen großen Anteil an den wachsenden Erfolgen haben auch die verbesserten Instrumentarien, die dem operativ tätigen Kollegen Sys-

8.4 Indikation/Kontraindikation

teme an die Hand geben, welche die Möglichkeit für Fehlpositionierungen und intraoperativen Frakturen minimieren. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Oberflächenbeschaffenheit der Prothesen. Die Einführung der Beschichtung mit Hydroxylapatit und von porösen Oberflächen gewährleistet eine bessere Osteointegration und hat sicherlich einen großen Anteil an den besseren Ergebnissen. Moderne Press-fit-Verfahren erhöhen zudem die Primärstabilität. Welche Methode sich letztendlich durchsetzten wird, werden die Ergebnisse der nächsten Jahre zeigen. Trotz der zunehmenden erfolgversprechenden Ergebnisse hat die endoprothetische Versorgung des oberen Sprunggelenks bei einigen niedergelassenen Kollegen einen irrational schlechten Ruf.

165

intraoperative Frakturen durch verbesserte Instrumentarien Bessere Ergebnisse durch Beschichtung mit Hydroxylapatit, Verwendung poröser Oberflächen, Press-fit-Verfahren

8.3 Implantate Die Entwicklung geeigneter Implantate für das obere Sprunggelenk gestaltete sich anfänglich sehr schwierig. Im Vergleich zum Hüft- und Kniegelenk sind ungleich schwierigere anatomisch/biomechanische Gegebenheiten zu beachten. Das Gelenk ist vergleichsweise klein, hat eine knöcherne Kontaktfläche von nur 250 mm2 und toleriert Belastungen, die das Fünffache des Körpergewichtes überschreiten können. Je höher die Kopplungsgrade der Prothesenkomponenten (constrained, semiconstrained, unconstrained), desto stärkere Drehmomente und Kompressionskräfte können auftreten. Auch muss ⫺ besonders bei ungekoppelten Drei-Komponenten-Modellen ⫺ die ligamentäre Situation Beachtung finden, da die Führung durch die kongruenten Gelenkflächen nach Endoprothesenimplantation nicht mehr gegeben ist. Eine Betrachtung aller Modelle der Sprunggelenksendoprothetik würde den Rahmen sprengen. Vielmehr wird ein Überblick über die gängigen Systeme gegeben, die in den meisten Kliniken zum Einsatz kommen (Tab. 8.1). Des Weiteren wird für jede vorgestellte Prothese ein radiologisches Beispiel vorgestellt, damit die Identifizierung in der täglichen Routine leichter gelingt.

Entwicklung geeigneter Implantate für das obere Sprunggelenk schwierig Schwierige anatomisch/ biomechanische Gegebenheiten im Sprunggelenk

Überblick über gängige Systeme der Sprunggelenksendoprothetik

8.4 Indikation/Kontraindikation Nicht jedes Krankheitsbild und nicht jeder Patient ist für eine endoprothetische Versorgung geeignet. Was vor einigen Jahren noch eine Grenzindikation darstellte, kann heute durch verbesserte Implantate und optimierte Operationstechniken therapiert werden. Die mit Abstand häufigste Indikation für eine endoprothetische Versorgung ist die sekundäre, posttraumatische Arthrose (Abb. 8.7). In den letzten Jahren ist hier ein stetiger Patientenzuwachs zu verzeichnen, der auf eine gesteigerte sportliche Aktivität auch bei älteren Patienten zurückgeführt wird. Posttraumatisch veränderte Sprunggelenke sind oftmals mit Instabilitäten des Bandapparates und mit Achsabweichungen vergesellschaftet, was bei späteren operativen Therapien unbedingt zu beachten ist. Des Weiteren findet sich hier viel-

Nicht jedes Krankheitsbild und jeder Patient für Endoprothese geeignet Hauptindikation: sekundäre, posttraumatische Arthrose Stetiger Patientenzuwachs durch gesteigerte sportliche Aktivität Oft Instabilitäten des Bandapparates und Achsabweichungen

166

8 Sprunggelenksendoprothetik

Tab. 8.1: Gängige Prothesensysteme Modell

S.T.A.R. (Abb. 8.1)

SALTO (Abb. 8.2)

MOBILITY (Abb. 8.3)

Autor

Dr. H. Kofoed

Dr. M. Bonnin, Dr. J.A. Colombier, Dr. T. Judet

Vertrieb

WALDEMAR LINK GmbH & Co. KG

Entwicklungsjahr

ESKA (Abb. 8.5)

TARIC (Abb. 8.6)

Dr. P. Rippstein, Prof. Dr. Dr. P. Wood, B. Hintermann, Dr. C. Coetzee Dr. G. Dereymaeker, Dr. R. Viladot, Dr. P. Diebold

Prof. Dr. J. Rudigier

Prof. Dr. S. Rehart, Prof. Dr. B. Fink, Dr. S. Schill, Dr. K. Schenck

Tornier GmbH (Burscheid)

DePuy Orthopädie GmbH

Plus Orthopedics

ESKAImplants AG

implantcast GmbH

1990

1997

2005

2000

1990

2005

Prothesendesign

DreiKomponentenModell

DreiKomponentenModell

DreiKomponentenModell, sphärische Talus-/Inlaykomponente

DreiKomponentenModell

DreiKomponentenModell

DreiKomponentenModell

Metall

Chrom-Kobalt

Chrom-Kobalt

Kobalt-Chrom

Chrom-Kobalt

Kobalt-ChromMolybdän

Chrom-KobaltMolybdän

Gleitkern/ Inlay

UHMWPolyethylen

UHMWPolyethylen

UHMWPolyethylen

UHMWPolyethylen

UHMWPolyethylen

UHMWPolyethylen

Oberflächenbeschichtung

HX“ (Kalziumphosphat) auf Reintitan, seit 1999 doppelt beschichtet

Hydroxylapatit auf Titan

Porocoat

Hydroxylapatit auf porösem Titan

SpongiosaMetal“ II

cpTiReintitan

ventral

ventral

ventral

lateral, medial

ventral

Zugang zum ventral Sprunggelenk

Eingeschränkte Beweglichkeit mit sekundären Flexorenverkürzungen Perkutane Achillotenotomie, Arthrolyse, ggf. Metallentfernung nötig Rheumatiker als größte Patientengruppe

Gutes Outcome bei Schmerzreduktion und subjektiver Zufriedenheit Gelegentlich Probleme bei Implantatverankerung Beachtung einer Dauermedikation Nachbargelenke häufig mitbetroffen

HINTEGRA (Abb. 8.4)

fach eine eingeschränkte Beweglichkeit im oberen Sprunggelenk mit sekundären Verkürzungen der Flexoren. Additiv benötigen diese Patienten häufig eine perkutane Achillotenotomie zum Erreichen einer funktionellen Dorsalextensionsfähigkeit und eine ausgiebige Arthrolyse. Hinzu kommen notwendige Metallentfernungen nach Voroperationen (Abb. 8.7). Rheumatiker stellten in der Anfangszeit der Sprunggelenksendoprothetik die größte Patientengruppe dar (Abb. 8.8). Sie zeigen zum Implantationszeitpunkt eine gut erhaltene Beweglichkeit und in den meisten Fällen achsgerechte und bandstabile Verhältnisse. Aufgrund der langjährigen Schmerzanamnese haben diese Patienten ein gutes Outcome in Bezug auf Schmerzreduktion und subjektive Zufriedenheit. Mitunter können die veränderten knöchernen Verhältnisse zu Problemen bei der Implantatverankerung führen. Des Weiteren muss eine eventuelle Dauermedikation der Patienten beachtet und ggf. zum Operationszeitpunkt abgesetzt werden (Immunsuppressiva). Da bei Patienten mit rheumatoider Arthritis häufig die Nachbargelenke (Subtalar- und Talonavikulargelenk) mitbetroffen sind, muss diesen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die Arthrodese

8.4 Indikation/Kontraindikation

(a)

(b)

(c)

Abb. 8.1: S.T.A.R.-Prothese; (a) Modellansicht, (b, c) radiologisches Bild

(a)

(b)

(c)

Abb. 8.2: SALTO-Prothese; (a) Modellansicht, (b, c) radiologisches Bild

(a)

(b)

(c)

Abb. 8.3: MOBILITY-Prothese; (a) Modellansicht, (b, c) radiologisches Bild (mit freundlicher Genehmigung der DePuy Orthopädie GmbH)

167

168

8 Sprunggelenksendoprothetik

(a)

(b)

(c)

Abb. 8.4: HINTEGRA-Prothese; (a) Modellansicht, (b, c) radiologisches Bild (mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. B. Hintermann, Kantonsspital Liestal)

(a)

(b)

(c)

Abb. 8.5: ESKA-Prothese; (a) Modellansicht, (b, c) radiologisches Bild, (c) deutlich sichtbare Fibulaosteosynthese nach transfibularem Zugang

(a)

(b)

(c)

Abb. 8.6: TARIC-Prothese; (a) Modellansicht, (b, c) radiologisches Bild

8.4 Indikation/Kontraindikation

(a)

(b)

(c)

(d)

Abb. 8.7: Posttraumatische Sprunggelenkarthrose; (a, b) präoperatives Bild mit deutlicher Gelenkflächendestruktion besonders lateral, bei subchondral platzierter Schraube, (c, d) radiologische Verlaufskontrolle sechs Wochen postoperativ nach Implantation einer SALTO-Endoprothese

(a)

(b)

(c)

(d)

Abb. 8.8: Sekundäre Sprunggelenksarthrose bei rheumatoider Arthritis; (a, b) präoperativer Befund, (c, d) radiologische Verlaufskontrolle sechs Wochen postoperativ nach Implantation einer TARIC-Endoprothese

Abb. 8.9: Primäre Arthrose mit Varusfehlstellung, in der Anamnese sind keine Traumata bekannt; (a, b) präoperatives radiologisches Bild, (c, d) radiologische Verlaufskontrolle sechs Wochen postoperativ nach Implantation einer SALTO-Endoprothese

169

170

8 Sprunggelenksendoprothetik

Arthrodese ungünstigere Alternative Primäre Arthrosen selten

Häufig Fehlstellungen mit asymmetrischer Abnutzung des Gelenkknorpels Verzögerung/ Verhinderung der Prothesenimplantation durch frühzeitige Behandlung der Fehlstellungen Nicht jeder Patient für endoprothetische Versorgung geeignet Krankheitsanamnese, gründliche Sozial- und Berufsanamnese notwendig

Kontraindikation: Kontaktsportarten Einfluss des Gewichts auf Langzeit-Outcome ungeklärt Patientenalter unbedeutend

ist für diese Patienten die ungünstigere Alternative, da es nachfolgend durch die Mehrbelastung zu einem raschen Fortschreiten der Degeneration in den Nachbargelenken kommen kann. Primäre Arthrosen (Abb. 8.9) hingegen sind selten und werden von einigen Autoren nicht als eigenständige Entität angesehen. Die Ursachen für diese Erkrankung sind nur unzureichend bekannt. Eine stärkere Belastung über eine längere Zeit wird diskutiert. Bei ihnen finden sich häufig Fehlstellungen (varus, valgus) mit folgender asymmetrischer Abnutzung des Gelenkknorpels. Eine frühzeitige Behandlung der Fehlstellungen, z. B. durch Korrekturosteotomien, kann eine endoprothetische Versorgung mitunter hinauszögern oder sogar verhindern. In den letzten Jahren ist auch hier ein ständiger Patientenzuwachs zu verzeichnen. 8.4.1 Patientenselektion Nicht jeder Patient ist gleichermaßen für eine endoprothetische Versorgung geeignet. Neben der sorgfältigen klinischen Untersuchung und der Krankheitsanamnese ist eine gründliche Sozial- und Berufsanamnese notwendig. Patienten, die das Therapie- und Nachbehandlungsprogramm nicht verstehen bzw. nicht einhalten wollen, sollten nur in Ausnahmefällen mit einer Endoprothese versorgt werden. Sportliche Interessen und berufliche Anforderungen müssen ebenso beachtet und in die Therapieplanung mit einbezogen werden. So sollten Patienten mit einer großen beruflichen Belastung (Baugewerbe etc.) über alternative Behandlungsmethoden wie eine Arthrodese aufgeklärt werden. Kontaktsportarten mit rezidivierenden Stauchungs- und Distorsionsbelastungen („Stop and Go“) stellen ebenfalls eine Kontraindikation für eine endoprothetische Versorgung dar. Ob das Patientengewicht Einfluss auf das Langzeit-Outcome hat, ist bis dato noch nicht eindeutig geklärt. In unserer Klinik stellt dieser Umstand zurzeit keine Kontraindikation dar. In diesen Fällen versuchen wir, größere Implantate und höhere Inlays zu verwenden. Das Patientenalter spielt heute eher eine untergeordnete Rolle in der Patientenselektion. Während früher nur älteren Patienten eine Endoprothese implantiert wurde, ist das Indikationsfeld heute auch auf junge, sportlich aktive Patienten mit einer Arthrose erweitert worden. 8.4.2 Knöcherne Situation

Kontraindikation: ausgeprägte knöcherne Defekte Primäre Arthrodese Therapie der Wahl

Gute knöcherne Verhältnisse sind im Rahmen der Endoprothetik eine wichtige Grundvoraussetzung. Eine sichere primäre Verankerung ist essentiell für eine adäquate sekundäre Osteointegration. Ausgeprägte knöcherne Defekte stellen daher eine Kontraindikation dar (Abb. 8.10). In diesen Fällen ist die primäre Arthrodese die Therapie der Wahl.

8.4 Indikation/Kontraindikation

(a)

(b)

171

Abb. 8.10: Kombinierte Arthrose des oberen und unteren Sprunggelenks mit ausgeprägter knöcherner Destruktion und Defektzonen. Die Nekrosezonen im Talus reichen bis in den Halsbereich

Defektzonen sind sowohl isoliert (talar, tibial) als auch kombiniert zu finden. Talusnekrosen bis zu 50 % sind in Ausnahmefällen und unter bestimmten Voraussetzungen tolerabel (Abb. 8.24). Hier können Defekte mit Spongiosaplastiken aufgefüllt und überbrückt werden. Da 90 % der Krafteinleitung auf die tibiale Komponente der Endoprothese über die Kortikalis läuft, sind hier Defekte in einem geringeren Maß zu tolerieren. Aus diesem Grund sollte die intraoperative tibiale Resektion auch sehr sparsam erfolgen. Schwere Osteoporosen stellen eine Kontraindikation für die Sprunggelenksendoprothetik dar.

Isolierte oder kombinierte Defektzonen Talusnekrosen bis zu 50 % ggf. tolerabel

Kortikalisdefekte nur in geringem Maß tolerabel Kontraindikation: schwere Osteoporosen

8.4.3 Ligamentäre Situation Instabilitäten am Sprunggelenk begünstigen nicht nur die Ausbildung von Arthrosen am Sprunggelenk, sondern erschweren die spätere Endoprothesenimplantation. Bandverletzungen werden oft unterschätzt, bagatellisiert und unzureichend behandelt. Die tibiotalare Kongruenz kompensiert die Eversions- und Inversionskräfte, während der Bänderkomplex die Rotations- und a.p.-Translationskräfte stabilisiert. Moderne Drei-Komponenten-Endoprothesen weisen keine Kopplung auf. Insuffizienzen nach Endoprothesenimplantation können also zu einer Instabilität des Gelenks führen, woraus eine ungerichtete Krafteinleitung und Fehlbelastungen resultieren können. Dies bedingt unilaterale Mehrbelastungen, was wiederum zu einem vorzeitigen Inlay-Verschleiß oder zu Fehlstellungen und Frakturen führen kann. Sind Bandinsuffizienzen nicht zu rekonstruieren, ist dies als eine Kontraindikation anzusehen. Für den lateralen Bandapparat stehen verschiedene Techniken zur Rekonstruktion zur Verfügung. Im Gegensatz dazu ist die Rekonstruktion des medialen Bänderkomplexes aufwendiger und hat, besonders bei chronischen Instabilitäten (Valgusdeformität), geringere Erfolgsaussichten.

Erschwerte Implantation durch Instabilitäten am Sprunggelenk Bandverletzungen oft unterschätzt und unzureichend behandelt

Kontraindikation: nicht zu rekonstruierende Bandinsuffizienzen Lateraler Bandapparat: verschiedene Rekonstruktionstechniken Medialer Bänderkomplex: Rekonstruktion aufwendig, geringere Erfolgsaussichten

8.4.4 Allgemeine Kontraindikationen Floride oder kürzer zurückliegende Infektionen sind klar als Kontraindikation anzusehen. Zeigt sich präoperativ eine Erhöhung der

Allgemeine Kontraindikationen:

172

8 Sprunggelenksendoprothetik

왘 floride oder kürzer zurückliegende Infektionen Vermeidung einer hämatogenen Keimstreuung

Enge Indikationsstellung bei Kombination von Weichteildefekten und muskulären/ligamentären Insuffizienzen Im Zweifelsfall radiologische Gefäßdarstellung 왘 ausgeprägte knöcherne Defekte

왘 Situation nach Arthrodese mit längerer fehlender Bewegung des oberen Sprunggelenks und Insuffizienz der Sehnen/Muskulatur

Allgemeine Kontraindikationen

Entzündungswerte (CRP, Leukozyten), sollte zuvor eine Fokussuche (Zahnstatus, HNO etc.) erfolgen. Eine hämatogene Keimstreuung muss vermieden werden. Postinfektiöse Zustände nach länger zurückliegenden Gelenkinfektionen stellen aus unserer Sicht keine Kontraindikation dar, wenn zum Operationszeitpunkt kein klinischer und paraklinischer Infektionsverdacht besteht. Eine postoperative antibiotische Abschirmung über die Dauer des stationären Aufenthaltes kann erfolgen. Bei ausgedehnten Weichteildefekten in Kombination mit muskulären und ligamentären Insuffizienzen muss eine sorgfältige, enge Indikationsstellung erfolgen. Dies ist besonders bei Patienten nach mehrfachen Eingriffen am Unterschenkel und Fuß (z. B. nach schweren Traumata) zu beachten, da hier die Durchblutungssituation oftmals gestört oder unklar ist. In Zweifelsfällen empfiehlt sich eine radiologische Gefäßdarstellung (DSA, Angio-MRT). Wie zuvor erwähnt, sind adäquate knöcherne Verhältnisse eine Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Prothesenimplantation. Daher gelten ausgeprägte knöcherne Defekte als absolute Kontraindikation. Dazu zählen unter anderem Talus-Korpus-Nekrosen/-defekte > 50 % und knöcherne Folgezustände von peripheren Neuropathien (Charcot-Fuß). Situationen nach Arthrodese mit einer länger bestehenden fehlenden Bewegung des oberen Sprunggelenks und einer resultierenden Insuffizienz der Sehnen und Muskulatur gelten in der Regel als Kontraindikation und sollten nur in absoluter Ausnahme (Abb. 8.11), nach intensiven Patientengesprächen und in spezialisierten Zentren durchgeführt werden. Aussagen über das Outcome, besonders in Bezug auf die postoperative Beweglichkeit, können nicht oder nur unzureichend getroffen werden. Allgemeine Kontraindikationen für eine Sprunggelenksendoprothese sind: 쐌 allgemeine kardiovaskuläre Kontraindikationen für eine Operation 쐌 klinisch bedeutsame arterielle Durchblutungsstörungen 쐌 hochgradige, bewegungseinschränkende Arthrosen des oberen Sprunggelenks 쐌 nicht rekonstruierbare ligamentäre Insuffizienzen 쐌 ausgedehnte Knochen- und Weichteildefekte nach Voroperationen 쐌 Patienten, die das Nachbehandlungsprogramm nicht verstehen oder einhalten können (Compliance) 쐌 floride oder kürzer zurückliegende Infektionen im Operationsgebiet 쐌 systemische Infektionen 쐌 Charcot-Fuß und relevante neurologische Erkrankungen 쐌 nicht korrigierbare Fehlstellungen 쐌 Talusnekrosen mit Defekten der Taluskuppe größer als 50 % 쐌 starke körperliche Leistungsanforderungen (beruflich und im Sport)

8.5 Alternative Operationen am oberen Sprunggelenk

(a)

(e)

(b)

(c)

173

(d)

(f)

Abb. 8.11: Desarthrodesierung nach Arthrodese des oberen und unteren Sprunggelenks sowie einer partiellen Mittelfußarthrodese. Eine physiologische Abrollbewegung des Fußes war nicht mehr möglich und der Patient kam mit dieser Situation nicht mehr zurecht. Die Desarthrodesierung als Ultima Ratio vor Amputation. (a, b) Präoperatives radiologisches Bild, (c, d) postoperatives radiologisches Bild nach Implantation einer S.T.A.R.Endoprothese, (e, f) intraoperativer klinischer Befund (Extension/Flexion)

8.5 Alternative Operationen am oberen Sprunggelenk Zu den Alternativen zum endoprothetischen Ersatz des oberen Sprunggelenks gehören sowohl Behandlungsverfahren, welche die endoprothetische Versorgung auf einen späteren Zeitpunkt verschieben, als auch Operationsverfahren, die anstelle einer Endoprothese des oberen Sprunggelenks durchgeführt werden können. Darüber hinaus gibt es noch Operationsverfahren, die nach Entfernung einer oberen Sprunggelenksendoprothese infrage kommen.

Alternativen zum endoprothetischen Ersatz des oberen Sprunggelenks

8.5.1 Alternativoperationen vor Sprunggelenksendoprothesenimplantation Hier sollen Operationen besprochen werden, die bei bereits klar erkennbarem Knorpeldefekt angewendet werden können, ohne das Gelenk zu versteifen oder durch ein künstliches Gelenk zu ersetzen. Als Ursachen umschriebener Defekte mit nachfolgender Arthrose des oberen Sprunggelenks gelten posttraumatische Knorpeldefekte,

Ursachen umschriebener Defekte mit nachfolgender Arthrose des oberen Sprunggelenks

174

8 Sprunggelenksendoprothetik

Im Röntgenbild erkennbare Defekte mit schlechterer Prognose als im MRT erkennbare Behandlungsmöglichkeiten Weitere Therapiemöglichkeit: supramalleoläre Osteotomien Weitere Indikationen

Osteotomien häufig bei Varus- oder Valgusveränderungen im Rückfuß

Durchführung der Osteotomien

die Osteochondrosis dissecans, eine aseptische Osteonekrose des Talus und die Varusarthrose. Betroffen sind vorwiegend Patienten zwischen dem 20. und 50. Lebensjahr. Einige Defekte sind schon im Röntgenbild klar als eine umschriebene Osteochondrosis dissecans oder unilateral als beginnende Arthrose erkennbar. Sie haben eine schlechtere Prognose als die Defekte, die nur im MRT zu sehen sind. Hier kann die Behandlung mittels einer Arthroskopie, Synovektomie, OATS-Plastik (osteochondrale autologe Transplantation) oder der Knorpelzelltransplantation erfolgen. In den letzten Jahren hat sich als weitere Therapiemöglichkeit die Durchführung supramalleolärer Osteotomien bewährt. Die Indikationen sind ähnlich der Tibiakopfosteotomie im Vorfeld einer Endoprothesenimplantation zu stellen. Supramalleoläre Osteotomien kommen besonders bei der idiopathischen Varusarthrose des oberen Sprunggelenks, gelegentlich auch bei der Valgusarthrose, zur Anwendung. Zusätzlich erwägt man diese Eingriffe bei Patienten mit schwerer körperlicher Arbeit, ausgeprägten Talusnekrosen sowie einer Adipositas oder Adipositas per magna, bei denen ein künstlicher Gelenkersatz sehr zurückhaltend angestrebt wird. Osteotomien werden häufig bei Varus- oder Valgusveränderungen im Rückfuß von mehr als 15∞ durchgeführt. Diese Achsabweichungen können zum einen innerhalb des oberen Sprunggelenks zwischen Talus und Tibia vorkommen, aber auch im distalen Unterschenkel durch eine posttraumatische Veränderung der Tibia. Bei diesen Patienten kann durch Entnahme eines Knochenkeiles mit lateraler Basis (Varusarthrose) oder medialer Basis (Valgusarthrose) eine Korrektur erreicht werden. Zur Osteosynthese nach diesen Osteotomien stehen spezielle winkelstabile Platten zur Verfügung. Da bei der Closed-wedge-Osteotomie (bei Varusarthrose) gleichzeitig ein Stück aus der Fibula entnommen werden muss, kann die FibulaOsteosynthese ebenfalls als Fixation der Osteotomie verwendet werden (Abb. 8.12).

Abb. 8.12: Radiologisches Bild nach lateraler Closed-wedge-Osteotomie bei Varusarthrose des oberen Sprunggelenks. Fibula- und mediale StapleOsteosynthese zur Stabilisierung der Osteotomie

8.5 Alternative Operationen am oberen Sprunggelenk

Bei den Osteotomien muss ebenfalls auf die Erhaltung einer biomechanischen Belastungsachse geachtet werden. Neben der Technik mit Entfernung eines Knochenkeiles (closed-wedge) besteht die Möglichkeit einer additiven Achskorrektur (open-wedge). Auch hier erfolgt die Fixierung über spezielle Osteosyntheseplatten. Es ist bekannt, dass präoperative Achsabweichungen am Sprunggelenk die Behandlungsergebnisse nach Endoprothesenoperation (sekundäre Prothesendislokationen, Malleolusfrakturen, Korrekturverluste) deutlich verschlechtern. Dieses spricht für die Durchführung von Osteotomien als einen vorbereitenden Eingriff vor Endoprothesenimplantation. Aus unseren Erfahrungen ist es wesentlich komplizierter ⫺ aber auch möglich ⫺, nach endoprothetischer Versorgung eine sekundäre Osteotomie zur Achsbegradigung durchzuführen. Korrekturosteotomien können durch gleichzeitig durchgeführte gelenkverbessernde Maßnahmen erweitert werden. So führen wir einzeitig das Anbohren der sklerosierten Gelenkanteile am Talus oder dessen Mikrofrakturierung durch. Fast obligat sind das Abtragen von ventralen Osteophyten und die Durchführung einer Synovialektomie, wenn eine deutliche Entzündung vorliegt.

175

Wichtig: Erhalt einer biomechanischen Belastungsachse

Durchführung von Osteotomien als vorbereitender Eingriff vor Endoprothesenimplantation Sekundäre Osteotomie zur Achsbegradigung viel komplizierter Korrekturosteotomien mit gleichzeitig durchgeführten gelenkverbessernden Maßnahmen

8.5.2 Alternativen zur Totalendoprothese Während noch vor 20 Jahren über gute Ergebnisse nach Interpositionsplastiken und Denervierungen berichtet wurde, ist es heute um diese Eingriffe sehr ruhig geworden. Als einzige wirkliche Alternative wird heute die Versteifung des oberen Sprunggelenks gesehen. Unserer Auffassung nach kann sie heute nicht mehr als Goldstandard bezeichnet werden. Während in der Orthopädischen Universitätsklinik Magdeburg etwa 100⫺150 Sprunggelenksendoprothesen im Jahr eingesetzt werden, führen wir lediglich 10⫺15 primäre Arthrodesen des Sprunggelenks durch. Der größte Nachteil der Arthrodese ist, dass die Beschwerden im Laufe der Jahre eher zu- als abnehmen, wenn es nicht zu einer Mobilisierung der Nachbargelenke kommt bzw. sekundäre (versteifende) Arthrosen auftreten. Daraus folgt, dass jüngere Patienten mit einer Arthrodese eher eine schlechte Langzeitprognose haben und deshalb von einer Totalendoprothese profitieren. Wesentlich für den Erfolg der isolierten Arthrodese des oberen Sprunggelenks ist die primäre Fixation. Hier führt die Fixation über Schrauben zu guten Ergebnissen. Des Weiteren ist eine Arthrodese mittels Fixateur externe, retrograden Verriegelungsnägeln und arthroskopisch unterstützten Techniken möglich. Für die Entknorpelung des oberen Sprunggelenks gibt es ebenfalls unterschiedliche Techniken. Die Entknorpelung kann bei offener Operation mittels oszillierender Säge durch Resezieren der gelenknahen Anteile erfolgen, aber auch durch die arthroskopische Entfernung des Gelenkknorpels. Vergleichende prospektiv randomisierte Studien liegen zu den einzelnen Methoden nicht vor, sodass ihre Anwendung von der persönlichen Erfahrung des Operateurs abhängt.

Versteifung des oberen Sprunggelenks einzige wirkliche Alternative zur Totalendoprothese Versteifung heute nicht mehr Goldstandard

Jüngere Patienten mit Arthrodese mit eher schlechter Langzeitprognose Primäre Fixation wesentlich für Erfolg der isolierten Arthrodese

Unterschiedliche Techniken für Entknorpelung des oberen Sprunggelenks

176

8 Sprunggelenksendoprothetik

Sekundäre Entfernung der Endoprothese Ursachen: 왘 selten: nicht tolerierbare Schmerzen 왘 sekundäre Lockerungen 왘 Osteonekrosen 왘 Infektion

In einigen Fällen muss die Endoprothese sekundär entfernt werden. Selten ist das Weiterbestehen nicht tolerierbarer Schmerzen. Häufiger treten sekundäre Lockerungen und Osteonekrosen, insbesondere im Talusbereich, auf. Eine der häufigsten Explantationsursachen ist sicherlich die Infektion. Allen gemeinsam ist, dass sie meist zu einem Substanzdefekt im Gelenkbereich führen. Wenn gleichzeitig das untere Sprunggelenk so geschädigt ist, dass es mit versteift werden sollte, so ist die Behandlung technisch am leichtesten. In diesen Fällen werden retrograde Verriegelungsnägel verwendet (Abb. 8.13), die sowohl im Kalkaneusbereich als auch im Talusbereich distal fixiert werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit einer proximalen Dynamisierung nach sechs Wochen, um eine ausreichende Kompression zu erreichen. Liegen Substanzdefekte vor, sollte bei aseptischen Verhältnissen eine autologe Spongiosaplastik durchgeführt werden. Bei fraglichen Infektionen empfiehlt sich es sich, dieses in einem Zweiteingriff durchzuführen.

Abb. 8.13: Postoperatives radiologisches Bild nach kombinierter OSG- und USG-Arthrodese mittels retrogradem Verriegelungsnagel Sekundäre Arthrodese mit schlechterem funktionellem Ergebnis als primäre Versteifung

Es ist natürlich völlig verfehlt zu glauben, dass man mit einer sekundären Arthrodese nach Entfernung einer Sprunggelenksendoprothese funktionell ein ebenso gutes Ergebnis erreichen kann wie bei primärer Versteifung des oberen Sprunggelenks. 8.6 OP-Technik

Implantation meistens über standardisierten ventralen Zugang

Antibiotische Abschirmung vor OP Fakultativ: Anlegen einer Blutsperre

Der Großteil der heute verwendeten Implantate wird über einen standardisierten ventralen Zugang implantiert. Eine Ausnahme bildet hier die AGILITY-Prothese, die zur Stabilisierung der Syndesmose eine zusätzliche Inzision über der distalen Fibula benötigt. Die ESKA-Prothese wird komplett über einen lateralen, transfibularen Zugang implantiert (Abb. 8.5). 15⫺30 Minuten vor der Operation sollte eine antibiotische Abschirmung erfolgen. Das Anlegen einer Blutsperre kann fakultativ erfolgen. Durch sie kann eine gute Übersicht während der Operation erreicht werden. Im Rahmen ausgedehnter Eingriffe kann es hier

8.6 OP-Technik

177

Abb. 8.14: Anatomische Landmarken für den ventralen Zugang zum Sprunggelenk

aber zu zeitlichen Problemen kommen, die ein Öffnen der Blutsperre während der Operation notwendig machen. Der Hautschnitt sollte nicht zu klein gewählt werden (10⫺15 cm) und führt im Normalfall bis kurz über das Talonavikulargelenk. Nach subkutaner Präparation und Darstellung des Retinakulums erfolgt die Inzision in Längsrichtung im Randbereich der Sehne des M. tibialis anterior (Abb. 8.14). Nach Darstellung des Gelenks wird die Gelenkkapsel reseziert und eventuell vorhandene ventrale Osteophyten entfernt. In Abhängigkeit von dem verwendeten Prothesenmodell wird nun das tibiale Zielinstrumentarium platziert und verankert. Anschließend erfolgt die

Abb. 8.15: Intraoperativer Situs nach subtilem Verschluss des Retinakulums in Einzelknopfnahttechnik. Hierdurch soll die Gefahr der Ausbildung eines subkutanen Hämatoms vermindert werden

Schnitttechnik

Operationsdurchführung

178

8 Sprunggelenksendoprothetik

(a)

(b) Abb. 8.16: (a) Postoperativer Wundverband mit Watteunterpolsterung (b)

Subtiler Verschluss des Retinakulums

tibiale Resektion. Nach Entfernung des Resektates wird die talare Resektionsebene referenziert und nachfolgend mittels Sägelehren für die talare Komponente vorbereitet. Mittels Probekomponenten kann nun der korrekte Sitz und das Zusammenspiel überprüft werden. Nachfolgend werden die Originalimplantate zementfrei ⫺ mittels Press-fit-Technik ⫺ eingebracht. Nach nochmaliger Funktionskontrolle und intensiver Spülung wird eine Drainage eingelegt und die Wunde schichtweise verschlossen. In unserer Klinik wird auf den subtilen Verschluss des Retinakulums besonderen Wert gelegt. Er erfolgt immer mit Einzelknopfnähten und wird solange fortgeführt, bis das Retinakulum „wasserdicht“ verschlossen ist (Abb. 8.15). Damit werden Einblutungen in das subkutane Gewebe und somit die Gefahr von Wundheilungsstörungen minimiert. Zur Kontrolle wird zu diesem Zeitpunkt die Blutsperre geöffnet und eventuelle Dehiszenzen werden übernäht.

Abb. 8.17: Postoperatives radiologisches Bild nach Implantation einer Sprunggelenksendoprothese (TARIC)

8.7 Zusatzeingriffe

Nach Subkutan- und Hautnaht wird ein Wundverband mit Watteunterpolsterung angelegt (Abb. 8.16). Eine postoperative Röntgenkontrolle in zwei Ebenen ist Standard (Abb. 8.17).

179

Abschluss der Operation

8.7 Zusatzeingriffe Fehlstellungen im Bereich des Sprunggelenks von mehr als 10∞ in der Frontalebene galten lange Zeit als Kontraindikation für die Implantation einer Sprunggelenksendoprothese. Einige Publikationen belegen, dass größere Fehlstellungen in der Frontalebene und hier besonders die Varusfehlstellung mit einer höheren Komplikations- bzw. Revisionsrate nach Totalendoprothese des oberen Sprunggelenks (OSG-TEP) behaftet sind. Um das Indikationsspektrum für die Endoprothese zu erweitern, ist es deshalb notwendig, diese Fehlstellungen korrekt zu diagnostizieren und entsprechend zu therapieren, um letztendlich eine achsgerechte Prothesenimplantation zu gewährleisten. Das Spektrum der unterschiedlichen OP-Techniken zur Balancierung des Sprunggelenks im Zusammenhang mit einer Endoprothese reicht vom Weichteilbalancing im Bereich der Kapsel und Bandstrukturen, z. B. durch ein mediales Release, über bandplastische Rekonstruktionen bzw. Sehnentransfers bis hin zu Osteotomien und Korrekturarthrodesen der Nachbargelenke. Somit scheint es jetzt auch möglich, Sprunggelenke mit größeren Fehlstellungen mit einer Endoprothese langfristig erfolgreich zu therapieren, wobei die Grenzen hier sicherlich fließend sind und ganz wesentlich auch vom Erfahrungsschatz des Operateurs abhängen. Durch notwendige Zusatzoperationen wird allerdings das unmittelbare OP-Risiko in Hinsicht auf Komplikationen erhöht bzw. bedürfen einige Zusatzeingriffe einer längeren Rehabilitationsphase. Dies alles sollte deshalb im Vorfeld mit dem Patienten ausführlich besprochen werden. Art und Ausmaß der durchzuführenden Korrektur hängen ganz wesentlich von der Lokalisation und der Deformität ab. In der Frontalebene kann die Fehlstellung zum einen isoliert im Tibiotalargelenk oder aber auch im Subtalargelenk auftreten. Nicht selten sind beide Gelenke involviert. Des Weiteren muss zwischen flexiblen bzw. fixierten Fehlstellungen unterschieden werden. Präoperativ muss in jedem Fall eine gründliche klinische Untersuchung erfolgen. Ganz wichtig ist hierbei die Beurteilung der Gelenkstatik beim stehenden Patienten unter Einbeziehung des Zehenstandes. Außerdem ist in jedem Fall ein Röntgenbild des betroffenen Sprunggelenks im a.p.-Strahlengang unter Belastung des Fußes notwendig. In einigen Fällen werden Ganzbeinstandaufnahmen zur Beurteilung der Gelenkachsen erforderlich sein. 8.7.1 Tibiotalare Fehlstellungen (Varus/Valgus) Valgusfehlstellungen im oberen Sprunggelenk sind im Vergleich zu den Varusfehlstellungen eher selten und lassen sich häufig allein

Höhere Komplikationsbzw. Revisionsrate durch größere Fehlstellungen in Frontalebene

Korrekte Diagnose und Therapie der Fehlstellungen nötig Viele unterschiedliche OP-Techniken zur Balancierung des Sprunggelenks bei Endoprothese

Erhöhtes OP-Risiko durch notwendige Zusatzoperationen Zusatzeingriffe z. T. mit längerer Rehabilitationsphase Art und Ausmaß der Korrektur abhängig von Lokalisation und Deformität Unterscheidung zwischen flexiblen und fixierten Fehlstellungen

Valgusfehlstellungen selten, viel häufiger Varusarthrosen

180

8 Sprunggelenksendoprothetik

Abb. 8.18: Klinisches Bild bei Varusfehlstellung des oberen Sprunggelenks

Unterscheidung zwischen idiopathischer Varusarthrose und posttraumatischem Zustand mit chronischer Außenbandinsuffizienz

Ausgleich kleinerer Fehlstellungen bis ca. 10° durch mediales Release Komplikationen: Gefäß-, Nervenverletzungen

Mediale Malleolusverlängerungsosteotomie: gute und sichere Korrekturmöglichkeit bei bestehender fixierter Varusdeformität

durch die achsgerechte Implantation einer Endoprothese reorientieren. Weitaus häufiger kommen die Varusarthrosen vor (Abb. 8.18). Hinsichtlich der Ätiologie muss zwischen der idiopathischen Varusarthrose des oberen Sprunggelenks (häufig beidseits, bevorzugt Männer) und posttraumatischen Zuständen mit chronischer Außenbandinsuffizienz unterschieden werden. Während Erstere häufig in der Varusposition fest fixiert ist, sich passiv nicht mehr korrigieren lässt und somit zu einem unphysiologischen Gangbild auf der Fußaußenkante führt, zeigt sich bei den posttraumatischen lateral instabilen Sprunggelenken eine gute passive Korrekturmöglichkeit. Radiologisch findet sich in beiden Fällen ein medial betonter tibiotalarer Substanzverlust in beiden Gelenkpartnern mit varischer Verkippung des Talus in der Malleolengabel. Der tibiotalare Winkel, das heißt die Taluskippung in Relation zur Tibialängsachse im a.p.-Röntgenbild unter Belastung, gilt als annäherndes Maß für die Deformität, wobei die subtalare Komponente dabei nicht berücksichtigt wird. Im Folgenden werden Korrekturmöglichkeiten vorgestellt. Mediales Release. Beim sogenannten medialen Release sollen die kontrakten Bandstrukturen (Deltaband) gelöst werden. Dazu werden zumeist mittels Säge oder Meißel die Ansatzbereiche des Deltabandes subperiostal, unter gleichzeitigem Valgusstress auf den Rückfuß, abgelöst. Erfahrungsgemäß lassen sich mit dieser Methode allerdings nur kleinere Fehlstellungen bis ca. 10∞ ausgleichen. Mögliche Komplikationen wie Gefäß-/Nervenverletzungen (Tarsaltunnel) können hierbei auftreten. Mediale Malleolusverlängerungsosteotomie. Diese von Doets entwickelte Methode bietet eine gute und sichere Korrekturmöglichkeit bei bestehender fixierter Varusdeformität. Bei dieser Methode wird eine großflächige Längsosteotomie im Bereich des medialen Malleolus unmittelbar neben der medialen Tibiaplattenbegrenzung durchge-

8.7 Zusatzeingriffe

181

Abb. 8.19: Einzeitige mediale Malleolusverlängerungsosteotomie im Rahmen der Sprunggelenksendoprothetik. (a) Präoperatives radiologisches Bild, b) postoperatives radiologisches Bild: Fixation der Osteotomie mittels Schraubenosteosynthese

führt. Es kann nunmehr der Malleolus mit seinen meistens kontrakten Bandansätzen distalisiert und refixiert werden (Abb. 8.19). Das Ausmaß der Distalisierung wird zumeist bei liegender (Probe-)Prothese bestimmt und lässt sich somit relativ exakt ermitteln. Mögliche Komplikationen sind im Auftreten von Pseudarthrosen bzw. Frakturen zu sehen. Auch ist der Patient über eine verlängerte Rehabilitationszeit zu informieren.

Komplikationen: Pseudarthrosen, Frakturen

Außenbandplastiken. Bei flexiblen Varusfehlstellungen mit passiver Korrekturmöglichkeit und nachgewiesener lateraler Bandinsuffizienz stellt die Rekonstruktion der Außenbänder eine mögliche Therapieoption dar. Dies kann zum einen über Sehnenplastiken (z. B. Peroneus-longus-Transfer) oder durch das Einsetzen sogenannter Kunstbänder erfolgen. Allerdings eignen sich diese Verfahren häufig nur in Kombination mit anderen Techniken, da zumeist doch wenigstens teilkontrakte Verhältnisse vorliegen. Zum anderen erfordern Sehnenplastiken oder Sehnenersatzoperationen postoperativ eine längere Phase der Ruhigstellung, was sich im unmittelbaren Zusammenhang mit einer Endoprothesenimplantation nachteilig auswirken kann. Nicht zuletzt sei auch auf die Notwendigkeit eines zweiten Hautschnitts mit der potentiellen Gefahr des Auftretens von Wundheilungsstörungen hingewiesen.

Rekonstruktion der Außenbänder Therapieoption bei flexiblen Varusfehlstellungen mit passiver Korrekturmöglichkeit und lateraler Bandinsuffizienz

Tibialis-anterior-Transposition. Ein relativ neues Verfahren im Zusammenhang mit der OSG-Endoprothetik stellt die Versetzung der Tibialis-anterior-Sehne auf den lateralen Fußrand dar. Als etabliertes Verfahren bei Kindern und neuroorthopädischen Korrektureingriffen wurde es von Hamel aufgegriffen und im Rahmen der Sprunggelenksendoprothetik bzw. deren Revision modifiziert. In Kombination

Tibialis-anteriorTransposition entscheidender Faktor zur Rebalancierung der Gelenkachse

Längere Phase der Ruhigstellung

182

8 Sprunggelenksendoprothetik

mit anderen Verfahren scheint diese Methode, zumindest im kurzbis mittelfristigen Verlauf, einen entscheidenden Faktor zur Rebalancierung der Gelenkachse darzustellen. 8.7.2 Subtalare Fehlstellungen (Varus/Valgus) Valgusfehlstellungen oft Ergebnis eines erworbenen schweren Pes plano valgus Korrektur subtalarer Fehlstellungen vor oder mit Implantation

Während isolierte Varusfehlstellungen im Subtalargelenk eher selten sind, stellen Valgusfehlstellungen oft das Endergebnis eines erworbenen schweren Pes plano valgus mit Verlust der medialen Fußgewölbestütze dar. Um langfristig ein gutes Ergebnis für die Endoprothese zu erzielen, müssen auch subtalare Fehlstellungen beachtet und vor oder mit Implantation einer Sprunggelenksendoprothese korrigiert werden.

Korrektur einer Valgusfehlstellung des Rückfußes durch medialisierende Kalkaneus-VerschiebeOsteotomie

Medialisierende Kalkaneusosteotomie. Die Valgusfehlstellung des Rückfußes kann in den meisten Fällen durch eine medialisierende Kalkaneus-Verschiebe-Osteotomie gut korrigiert werden. Hierbei wird intraoperativ durch einen zweiten kleinen lateralen Zugang unmittelbar hinter dem Verlauf der Peronealsehne die Osteotomie vorgenommen, sodass dann der Tuber calcanei bedarfsweise um ein bis zwei Zentimeter nach medial verschoben werden kann. Die Fixation erfolgt in aller Regel durch das Einbringen von ein bis zwei Kompressionsschrauben (Abb. 8.20). Bei starker Medialisierung sollte unter Umständen die laterale Kante im Versatzbereich der Osteotomie geglättet werden, um hier Druckbeschwerden zu vermeiden. Auch können gelegentlich die eingebrachten Schrauben im Fersenbereich stören, sodass sie nach Ausheilung der Osteotomie entfernt werden müssen.

Korrektur einer Varusfehlstellung

Valgisierende Kalkaneusosteotomie. Bei Varusfehlstellung der Ferse kann eine lateralisierende Kalkaneus-Verschiebe-Osteotomie durch-

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Abb. 8.20: Medialisierende Kalkaneusosteotomie bei valgischer Rückfußstellung; (a) präoperatives radiologisches Bild, (b, c) postoperatives radiologisches Bild, (d) präoperatives klinisches Bild, (e) postoperatives klinisches Bild

8.7 Zusatzeingriffe

183

geführt werden, um durch den lateralisierenden Effekt auf den Achillessehnenansatz das Varusmoment auf das Sprunggelenk zu minimieren. Die Osteotomie erfolgt ebenfalls über einen zweiten lateralen Hautschnitt dorsal der Peronealsehnen. Durch Entnahme eines kleinen Keils mit lateraler Basis und gleichzeitiger Lateralverschiebung des Tuber calcanei kann die Ferse entsprechend valgisiert werden. Auch hier sollte überstehender Knochen zur Vermeidung von Druckbeschwerden entfernt werden. Alternativ kann eine z-förmige Osteotomie, wie von Hintermann beschrieben, durchgeführt werden.

der Ferse durch lateralisierende KalkaneusVerschiebe-Osteotomie

Rückfußarthrodesen. Die Indikation zur Durchführung von Rückfußarthrodesen ergibt sich fast ausschließlich für schwere Plattfußdeformitäten im Rahmen einer rheumatoiden Arthritis. Bei ausgeprägten arthritischen Veränderungen im Subtalar- und Talonavikulargelenk können diese zur Erreichung einer stabilen und plantigraden Fußausrichtung fusioniert werden. Die Fusion erfolgt meist mittels Schraubenarthrodese. Gegebenenfalls ist hier ein zweizeitiges Vorgehen zu favorisieren, da aufgrund der sensiblen Durchblutungsverhältnisse am Talus durch die implantierte Prothese und das zusätzlich eingebrachte Osteosynthesematerial eine potentielle Gefahr für das Auftreten von Talusnekrosen besteht.

Korrektur schwerer Plattfußdeformitäten bei rheumatoider Arthritis mit Rückfußarthrodese

Alternativ: z-förmige Osteotomie nach Hintermann

Zweizeitiges Vorgehen zur Vermeidung von Talusnekrosen

8.7.3 Spitzfußdeformität In Spitzfußstellung fixierte Sprunggelenke, die sich häufig schleichend über viele Jahre ausgebildet haben, werden häufig bei posttraumatischen Arthrosen beobachtet. Achillessehnenverlängerung. Nicht immer reicht im Zusammenhang mit der Prothesenimplantation die vollständige Resektion der dorsalen Sprunggelenkskapsel aus, um eine befriedigende Dorsalextension des Fußes zu ermöglichen. Die bestehende Achillessehnenkontraktur sollte dann zeitgleich mit der Implantation der Sprunggelenksendoprothese behandelt werden. Dieses kann entweder offen oder in perkutaner Technik erfolgen. Bei der perkutanen Achillotenotomie werden am hoch gelagerten Bein unter Anspannung der Achillessehne perkutan drei hälftige, jeweils gegenläufige Stichinzisionen im Sehnenbereich durchgeführt und der Fuß dabei schrittweise nach dorsal redressiert (Abb. 8.21). Der Vorteil dieser Methode liegt sicher in ihrer relativ einfachen technischen Durchführung. Bei genügender Erfahrung lässt sich das Ausmaß der Verlängerung sehr subtil bestimmen, da eine Überkorrektur mit resultierender Krafteinbuße der Plantarflexion vermieden werden sollte. Als mögliche Komplikationen müssen venöse Blutungen bzw. Nervenverletzungen (Nervus suralis) beachtet werden. Als alternatives technisches Verfahren zur perkutanen Achillessehnenverlängerung sei die Durchtrennung der Gastrocnemius-Aponeurose unmittelbar distal der muskulären Insertion genannt. Es wird diskutiert, dass mit dieser Methode die Plantarflexion weniger beeinträchtigt wird.

Spitzfußdeformitäten oft bei posttraumatischen Arthrosen

Behandlung einer Achillessehnenkontraktur zeitgleich mit Implantation der Sprunggelenksendoprothese

Vorteil: relativ einfache technische Durchführung

Komplikationen Alternative: Durchtrennung der GastrocnemiusAponeurose

184

8 Sprunggelenksendoprothetik

(a)

(b)

Abb. 8.21: Perkutane, selektive Achillotenotomie; (a) intraoperativer Situs, (b) schematische Darstellung

Moderate Ausführung zur Vermeidung von Überkorrekturen

Beide Techniken sollten jedoch moderat ausgeführt werden, um eine Überkorrektur zu vermeiden. Im Allgemeinen ist das Erreichen von 10∞ Dorsalextension ausreichend. 8.7.4 Arthrosen der Nachbargelenke

Kontroverse Diskussion der klinischen Relevanz und Behandlungswürdigkeit von bestehenden Arthrosen in benachbarten Gelenken

Diagnostische intraartikuläre Injektionen eines Lokalanästhetikums in Subtalar- bzw. Talonavikulargelenk bei präoperativer Planung hilfreich Indikation zur Arthrodese des betroffenen Gelenks 왘 mögliche Komplikationen 왘 erschwerte/ verlängerte Rehaphase

Die Beurteilung der klinischen Relevanz und damit auch der Behandlungswürdigkeit von bestehenden Arthrosen in den benachbarten Gelenken, insbesondere des Subtalar- und Talonaviculargelenks, ist schwierig und wird kontrovers diskutiert. Seitens der Patienten werden häufig nur allgemeine Angaben zur Schmerzhaftigkeit im Sprunggelenksbereich gemacht. Es sollte in jedem Fall eine ganz gezielte Befragung des Patienten hinsichtlich des Schmerzverhaltens z. B. beim Laufen auf unebenem Boden erfolgen. Eine achsgerechte Rückfußstellung vorausgesetzt, muss auch das radiologische Vorliegen fortgeschrittener arthrotischer Veränderungen in den Nachbargelenken nicht zwangsläufig eine therapeutische Konsequenz nach sich ziehen. Diagnostische intraartikuläre Injektionen mit einem Lokalanästhetikum in das Subtalar- bzw. Talonavikulargelenk können bei der präoperativen Planung behilflich sein. Arthrodese der Nachbargelenke. Bei nachgewiesener klinischer Relevanz und radiologisch gesicherten arthrotischen Veränderungen kann die Indikation zur Arthrodese des betroffenen Gelenks im Zusammenhang mit der Endoprothesenversorgung gegeben sein. Es sollte aber beachtet werden, dass dem Vorteil der einzeitigen Versorgung die Nachteile möglicher Komplikationen (insbesondere Wundheilung) bzw. eine erschwerte oder verlängerte Rehabilitationsphase gegenüberstehen. Während das Ziel einer Endoprothesenimplantation

8.8 Radiologische Diagnostik

(a)

(b)

(c)

185

(d)

Abb. 8.22: (a, b) Beispiel für eine einzeitige endoprothetische Versorgung und subtalare Arthrodese. In diesen Fällen kann die Verschraubung von ventral erfolgen. (c, d) Beispiel für eine einzeitige endoprothetische Versorgung und talonavikulare Arthrodese mittels Staples

am oberen Sprunggelenk eine schnelle Mobilisation zum Erreichen einer guten Funktion ist, bedürfen arthrodesierte Gelenke in aller Regel einer längeren Ruhigstellung. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass nach einer erfolgreichen Endoprothesenimplantation oftmals die betroffenen Nachbargelenke entlastet werden und damit auch ihre Schmerzhaftigkeit verlieren. Bei persistierenden Schmerzen kann die Arthrodese des betroffenen Nachbargelenks auch im Intervall erfolgen. Bei fixierten Deformitäten und bestehender Arthrose sowie bei Patienten mit rheumatoider Arthritis sollte ggf. die (Korrektur-)Arthrodese vor der Implantation einer Sprunggelenksendoprothese erfolgen, um einen stabilen plantigraden Fuß zu erhalten. In einigen Ausnahmefällen ist es auch möglich, mit Implantation der Endoprothese einzeitig das Subtalargelenk durch anterogrades Einbringen zweier Kompressionsschrauben temporär zu fixieren, wobei hier dann auf eine Anfrischung der Gelenkflächen verzichtet wird (Abb. 8.22). Bei teilankylosiertem schmerzhaftem Talonavikulargelenk kann dieses durch Einbringen von Staples in die vollständige Ankylose überführt werden (Abb. 8.22).

Arthrodesierte Gelenke mit längerer Ruhigstellung Nach erfolgreicher Endoprothesenimplantation oft Entlastung der Nachbargelenke, Abnahme der Schmerzen Bei persistierenden Schmerzen Arthrodese des betroffenen Nachbargelenks auch im Intervall

8.8 Radiologische Diagnostik Eine sorgfältige präoperative Planung ist Grundvoraussetzung für einen erfolgreichen Eingriff. Dazu zählt neben der gründlichen Anamnese und klinischen Untersuchung auch eine standardisierte radiologische Diagnostik. Für jeden Patienten wird zunächst im Stand und unter Belastung eine a.p.-Aufnahme in 20∞ Innenrotation und im seitlichen Strahlengang angefertigt (Abb. 8.23). Bei Fehlstellungen im Bereich des Hüft- oder Kniegelenks müssen zusätzliche Aufnahmen erfolgen. Hier ist die Ganzbeinstandaufnahme ein probates Mittel zur Erkennung kombinierter Fehlstellungen (Abb. 8.24). Bei weitergehenden Fragen, z. B. Rotationsfehlstellungen, können CT-Untersuchungen durchgeführt werden.

Sorgfältige präoperative Planung Grundvoraussetzung für erfolgreichen Eingriff Standardisierte radiologische Diagnostik Zusätzliche Aufnahmen bei Fehlstellungen im Hüft- oder Kniegelenkbereich Ggf. zusätzlich CTUntersuchungen

186

8 Sprunggelenksendoprothetik

(a)

(b)

(c)

(d)

Abb. 8.23: Standardaufnahmen zur präoperativen Vorbereitung im Stand mit Belastung: (a, c) a.p.-Aufnahme in 20∞ Innenrotation, (b, d) seitliche Aufnahme; (a, b) Arthrose des oberen Sprunggelenks im Rahmen einer rheumatoiden Arthritis; (c, d) posttraumatische Arthrose mit deutlicher supramalleolärer Valgusfehlstellung

Abb. 8.24: Ganzbeinstandaufnahme links im Stand und unter Belastung, Varusfehlstellung des Kniegelenks mit sekundärer valgischer Rückfußfehlstellung Bestimmung von Achsfehlstellungen wichtig zur Vermeidung von Lockerungen, periprothetischen Frakturen MRT-Diagnostik bei speziellen Fragestellungen

Die Bestimmung von Achsfehlstellungen ist in Hinblick auf die Sprunggelenksendoprothetik von besonderer Bedeutung, da Abweichungen von einer normalen axialen Krafteinleitung zu überdurchschnittlich häufigen sekundären Revisionen (Lockerungen, periprothetische Frakturen) führen können. Daher müssen sie eine besondere Beachtung in der präoperativen Planung finden. MRT-Untersuchungen können bei speziellen Fragestellungen durchgeführt werden. Ausdehnung und Lokalisation von Osteonekrosen sind dadurch gut beurteilbar (Abb. 8.25). Sie können Aus-

8.8 Radiologische Diagnostik

187

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

Abb. 8.25: MRT rechtes Sprunggelenk (T1) von proximal (a) nach distal (g): (a) sagittale Schichtung mit Zystendarstellung im Talus, (b⫺g) transversale Darstellung von zwei 1,6 ⫻ 1 cm und 0,3 ⫻ 0,3 cm großen Zysten im Talus

kunft über den Knochenstock geben. Bei Talusnekrosen > 50 % wird im Allgemeinen von einer Endoprothesenimplantation abgeraten. Des Weiteren erlaubt die MRT Aussagen zur chondralen Beschaffenheit im Rahmen von unikompartimentellen Sprunggelenksarthrosen bei Fehlstellungen oder posttraumatischen Defekten. Postoperativ werden Standardaufnahmen im a.p. und seitlichen Strahlengang angefertigt. Eine Innenrotation des Sprunggelenks von 20∞ erleichtert auch hier die standardisierte Beurteilung. Sechs Wochen postoperativ wird die erste Verlaufskontrolle nach Entlassung durchgeführt. Hierzu wird die Walker-Orthese/der Gips abgenommen und die Aufnahmen werden in oben genannter Weise durchgeführt. An dieser Stelle müssen die Achsverhältnisse und das knöcherne Integrationsverhalten der Prothese beurteilt werden. Eine anschließende Vollbelastung ohne Orthese/Gips ist bei einem unauffälligen Verlauf möglich. Nach sechs und zwölf Monaten erfolgen weitere Röntgenkontrollen einer sicheren Osteointegration. Möglicherweise auftretende periartikuläre Ossifikationen mit einem sekundären Impingement werden innerhalb dieser Zeiträume auffällig und können zeitgerecht therapiert werden (Abb. 8.26).

Erste Verlaufskontrolle sechs Wochen postoperativ Bei unauffälligem Verlauf danach Vollbelastung ohne Orthese/Gips möglich Röntgenkontrollen nach sechs und zwölf Monaten

188

8 Sprunggelenksendoprothetik

Abb. 8.26: Dorsales und ventrales knöchernes Impingement acht Monate nach Endoprothesenimplantation (S.T.A.R.); (a) präoperatives Bild mit deutlicher Ossifikation im dorsalen Tibiabereich mit Affektion der Achillessehne bei Bewegung; (b) postoperative Kontrolle

8.9 Komplikationen Mögliche Komplikationen

Zu den Komplikationen nach endoprothetischem Gelenkersatz des oberen Sprunggelenks gehören mechanische Probleme wie Impingement und Inlay-Dysfunktion, aber auch Frakturen und aseptische Lockerungen. Protheseninfektionen kommen deutlich seltener vor. 8.9.1 Impingement

Prothesenimpingement: Engpassphänomen führt unter Gelenkbewegung und -belastung zu lokaler Reibung und vermehrter mechanischer Beanspruchung

Zunehmende bewegungs- und belastungsabhängige Schmerzen Progrediente Limitierung der initial guten Gelenkbeweglichkeit Auslöser: vermutlich individuelle Prädisposition zur Bildung heterotopen Knochens und mechanische Faktoren

Prothesenimpingement kann unterschiedliche Ursachen haben. Allgemein ausgedrückt, handelt es sich um ein Engpassphänomen, das unter Gelenkbewegung und -belastung zu lokaler Reibung und vermehrter mechanischer Beanspruchung führt. Diese Engpassphänomene finden sich meistens im seitlich-medialen (zwischen medialem Malleolus und der medialen Gelenkfacette der Facies articularis talaris posterior), seltener im seitlich-lateralen (lateraler Malleolus/Fibula und der lateralen Gelenkfacette der Facies articularis talaris posterior) Gelenkanteil des oberen Sprunggelenks. Auch ventrales und dorsales Impingement als Folge der ungesteuerten Knochenanlagerung tritt auf. Das Impingement zeichnet sich durch zunehmende bewegungsund belastungsabhängige Schmerzen aus, die von den Patienten in der Regel gut lokalisiert werden können. Später können progrediente Limitierungen der initial guten Gelenkbeweglichkeit hinzukommen. Reibephänomene treten dabei sowohl zwischen Knochenflächen untereinander als auch zwischen Prothesenkomponenten und Knochenanteilen auf. Neben der individuellen Prädisposition zur Bildung von heterotopem Knochen werden mechanische Faktoren als Auslöser vermutet. Initial sehr enge und arthrotisch stark destruierte malleoläre Gelenkfacetten kommen ebenso in Betracht wie die Verwendung zu großer Taluskomponenten.

8.9 Komplikationen

Diagnostisch spricht für das Vorliegen eines lokalen Impingementsyndroms nicht nur die gute anamnestische Lokalisierbarkeit des Schmerzes, sondern auch die Abwesenheit laborchemischer Veränderungen. Radiologische Befunde, wie Verkalkungsschatten, Osteophyten und die zunehmende Verschmälerung des Gelenkspaltes im Bereich der malleolären Gelenkfacetten, zählen zu den typischen Auffälligkeiten, die sich in den ersten ein bis zwei Jahren nach der Prothesenimplantation entwickeln. Temporär (für 4⫺8 Wochen) sind die Schmerzen und Beschwerden mittels intraartikulärer (diagnostisch/therapeutischer) Injektion (Lokalanästhetikum mit Glukokortikoid, z. B. Xylocain 1 % und Triamhexal) in der Regel gut zu kupieren. Abhängig von der Wirkungsdauer können diese Injektionen mehrfach wiederholt werden. Auf das statistisch wachsende Risiko iatrogen induzierter Gelenkinfektionen ist der Patient ausdrücklich hinzuweisen. Langfristig führen wir bei persistierenden Beschwerden und radiologischer Progredienz eine offene Arthrolyse mit Inlay-Wechsel und Entfernung der Verkalkungen/knöchernen Neubildungen durch. Insbesondere die eingeengten seitlichen Gelenkfacetten sind dabei von störenden Knochenanbauten zu befreien, um ausreichende Platzbedingungen zu schaffen. In der Regel sind in diesem Stadium die Gelenkflächen soweit zerstört und geschädigt, dass ausreichende Platzbedingungen ohne mechanische Alteration nur nach tangentialer Knochenresektion mittels oszillierender Säge zu schaffen sind. Von routinemäßigen Single-shot-Bestrahlungen mit der Zielsetzung der Rezidivprophylaxe nach Abtragung der Verknöcherungen raten wir am oberen Sprunggelenk ab. Aus unserer Erfahrung sind die Weichteilverhältnisse hier sehr vulnerabel, sodass nach Bestrahlungen die gefürchteten Wundheilungsstörungen deutlich häufiger auftreten.

189

Typische Auffälligkeiten in den ersten ein bis zwei Jahren nach Prothesenimplantation

Therapie der Beschwerden für 4⫺8 Wochen mittels intraartikulärer Injektion Statistisch wachsendes Risiko iatrogen induzierter Gelenkinfektionen Offene Arthrolyse mit Inlay-Wechsel und Entfernung der Verkalkungen/knöchernen Neubildungen langfristig bei persistierenden Beschwerden und radiologischer Progredienz

8.9.2 Fehldimensionierung der Prothesenteile Neben der regelrechten Positionierung der Prothese in allen drei Raumebenen ist besonderes Augenmerk auf die richtige Dimensionierung der verwendeten Prothesenteile zu richten. Der künstliche Gelenkersatz zielt auf die möglichst anatomische Rekonstruktion der Gelenkverhältnisse ab, da nur so die physiologische Biomechanik des Gelenks wie z. B. das Rotationszentrum und die isometrische Bandspannung bewahrt bleiben. Fehldimensionierungen von Prothesenteilen können daher ähnlich nachhaltig die Gelenkphysiologie verändern wie Fehlpositionierungen der Implantate. Werden zu kleine Komponenten gewählt, müssen unter physiologischen Bedingungen die wirkenden Druckbelastungen bei gleich bleibenden Kraft- bzw. Gewichtsverhältnissen und reduzierter Fläche steigen. Dies kann zu vermehrtem Verschleiß der Prothese (z. B. Polyethylenabrieb, Delamination und Alterung des Polyethylens), aber auch zum langfristigen Versagen im Bereich des Prothesen-KnochenInterfaces durch aseptische Lockerung und Einsinken der Prothese führen.

Wichtig: 왘 regelrechte Positionierung der Prothese in allen drei Raumebenen 왘 richtige Dimensionierung der Prothesenteile Zu kleine Prothesenkomponenten: 왘 vermehrter Prothesenverschleiß 왘 aseptische Lockerung und Einsinken der Prothese

190

8 Sprunggelenksendoprothetik

Abb. 8.27: (a, b) Überdimensionierung der Taluskomponente (S.T.A.R.Prothese) mit konsekutiver Stressfraktur des medialen Malleolus Zu große Prothesenkomponenten: 왘 verdrängender Effekt mit sprengender Wirkung auf anatomisch vorgegebene Weite der Sprunggelenksgabel 왘 überdimensionierte Tibiakomponenten: Malleolarfraktur 왘 zu große Taluskomponente: Stressfrakturen an der jeweils schwächeren Struktur

Zu groß gewählte Implantate haben lokal einen verdrängenden Effekt, der eine sprengende Wirkung auf die anatomisch vorgegebene Weite der Sprunggelenksgabel hat. Überdimensionierte Tibiakomponenten passen nur zwischen die Malleolen, wenn diese ausgedünnt werden und/oder die Syndesmose zerstört ist. Insbesondere im Bereich des medialen Malleolus wird die dünne, frakturgefährdete Knochenbrücke zusätzlich geschwächt und damit eine „Sollbruchstelle“ geschaffen. Die Entstehung einer Malleolarfraktur direkt bei der Implantation oder erst im Rahmen der Mobilisierung unter Belastung kann die Folge sein. Eine zu große Taluskomponente dagegen wirkt unter repetitiver Belastung (z. B. beim Gehen) wie ein Keil, der horizontale Druckkräfte auf beide Malleolen aufbaut und Stressfrakturen an der jeweils schwächeren Struktur auslösen kann (Abb. 8.27). Zusätzliche Druckspitzen können unter Belastung in Pronationsoder Supinationsstellung des Fußes entstehen. 8.9.3 Frakturen

Frische Malleolarfraktur während TEP-Implantation gefährdet regelrechte Achsausrichtung des oberen Sprunggelenks Präoperative Achsabweichungen hohes Risiko für Frakturen Malleolarfrakturen in 6⫺ 22 % intraoperativ oder kurz nach Implantation einer OSG-TEP Ursache: auch Fehler der OP-Durchführung Versorgung intraoperativ entstandener Frakturen mittels Osteosynthese

Die regelrechte Achsausrichtung des oberen Sprunggelenks, insbesondere in der Frontalebene, ist beim Auftreten frischer Malleolarfrakturen während der TEP-Implantation gefährdet, was Varus- und Valgusfehlstellungen bedingen kann. Umgekehrt stellen auch präoperativ bestehende Achsabweichungen, mit oder ohne kompromittierten medialen und lateralen Bandapparat, ein hohes Risiko für die Entstehung von Frakturen dar. Brüche der Malleolen ereignen sich in 6⫺22 % der Fälle intraoperativ oder kurz nach der Implantation einer OSG-TEP. Neben den bereits o.g. Ursachen kommen auch andere Fehler der OP-Durchführung, wie Prothesenfehlplatzierung, Fraktur beim Einschlagen der Originalprothese oder unzulässig hohe Traktion durch z. B. Knochenspreizer, ursächlich infrage. Ausreichende Erfahrung und Implantationspraxis stellen daher einen wichtigen Präventivfaktor zur Vermeidung dar. Intraoperativ entstandene Frakturen sollten mittels Osteosynthese (Schrauben- oder Zuggurtungsosteosynthese) unmittelbar im Rah-

8.9 Komplikationen

men der TEP-Implantationsoperation versorgt werden. Postoperativ im Rahmen der Mobilisierung entstandene Frakturen können bei geringgradiger Dislokation und achsgerechter Stellung konservativ mittels Unterschenkelgips oder Orthese behandelt werden. Eine Operationsindikation besteht hier bei langfristiger Pseudarthrosenbildung, persistierenden Schmerzen und unakzeptabler Achsfehlstellung. Unsere Patienten werden zur Prophylaxe postoperativer Frakturen in einer stabilisierenden Orthese (Vacoped“) für vier Wochen unter Vollbelastung mobilisiert. Abhängig vom Grad der präoperativen Varus- und Valgusfehlstellung sollte frühzeitig über operative Möglichkeiten der Korrektur, z. B. Verlängerungsosteotomien des medialen Malleolus und/oder Verkürzungsosteotomie des lateralen Malleolus, entschieden werden. Diese gestatten eine suffiziente Achskorrektur mit Balancierung des medialen und lateralen Bandapparates, was nicht zuletzt Frakturen vermeiden und die (Langzeit-)Funktion der Prothese deutlich verbessern hilft.

191

Konservative Behandlung p.o. bei Mobilisierung entstandener Frakturen mittels Unterschenkelgips/Orthese OP-Indikation: Pseudarthrosenbildung, persistierende Schmerzen, Achsfehlstellung Prophylaxe postoperativer Frakturen mit stabilisierenden Orthesen

8.9.4 Aseptische Lockerung Aseptische Lockerungen der Prothesenkomponenten gehören zu den Komplikationen mit der größten Häufigkeitsrate (Abb. 8.28). Die Angaben schwanken stark zwischen 5,4 und 28 %, abhängig vom verwendeten Prothesentyp und der Art der jeweiligen Implantatfixierung. Grundsätzlich hat sich die zementfreie Implantatfixierung durchgesetzt, die sich günstig auf die vergleichbar hohen Lockerungsraten auszuwirken scheint.

Häufigkeit aseptische Lockerungen 5,4⫺28 %

Zementfreie Implantatfixierung empfohlen

Abb. 8.28: (a, b) Aseptische Lockerung mit großer Osteolyse im Bereich des medialen Verankerungsstegs der Tibiakomponente (SALTO-Prothese)

8.9.5 Infektionen Infektionen im Rahmen der Sprunggelenksendoprothetik müssen nicht zu den häufigsten Komplikationen gerechnet werden, zählen aber wegen der schwierigen und langfristigen Therapieverläufe, den begrenzten Behandlungsalternativen und der häufigen Notwendigkeit zu Revisionseingriffen zu den sehr gefürchteten Komplikationen.

Infektionen selten, aber gefürchtet

192

8 Sprunggelenksendoprothetik

Revision von 10⫺20 % der Sprunggelenksendoprothesen in 5 Jahren, davon 9 % wegen Infektion Tiefe Wundinfektionen bei ca. 1,5⫺2 %

60⫺80 % der Revisionen aufgrund posttraumatischer Zustände, Gelenkdestruktionen durch chronische Polyarthritis

Zirka 10⫺20 % der implantierten Sprunggelenksendoprothesen müssen aus unterschiedlichsten Gründen innerhalb eines Follow-upZeitraumes von fünf Jahren operativ revidiert werden. Von diesen Revisionsoperationen entfallen wahrscheinlich etwa 9 % auf infektionsbedingte Komplikationen. Tiefe Wundinfektionen, also Infektionen mit Beteiligung des Implantates, müssen bei etwa 1,5⫺2 % der implantierten OSG-TEPs erwartet werden. Posttraumatische Zustände und Gelenkdestruktionen im Rahmen der chronischen Polyarthritis bilden die häufigsten Indikationsgruppen. 60⫺80 % der Operationen lassen sich allein auf diese beiden Erkrankungen bzw. Zustände zurückführen. Beide Krankheitskausalitäten weisen im Rahmen der TEP-Versorgung ein deutlich höheres Infektionsrisiko auf als z. B. primäre Arthrosen. 8.9.6 Behandlung von prothesenassoziierten Infektionen des oberen Sprunggelenks

Wundrandnekrosen/ Wundheilungsstörungen aufgrund peri-/ intraoperativer Fehler Möglichst geringe mechanische Belastungen bis zum Abschluss der Wundheilung Konditionierung der Narben- und Weichteilverhältnisse Verlängerung der physiologischen Hautheilung durch lokal gestörte Wundheilung Ausheilung der Defekte innerhalb von Wochen bis maximal 2⫺3 Monaten Mehrere Therapieoptionen

Oberflächliche Frühinfektionen:

Wundrandnekrosen/Wundheilungsstörungen. Die Entstehung ist häufig auf peri-/intraoperative Fehler zurückzuführen und ihre Vermeidung entsprechend in einer erfahrenen Implantations- bzw. Operationstechnik zu suchen. Bis zum Abschluss der Wundheilung sollten die betreffenden Patienten möglichst geringen mechanischen Belastungen der Narbe (z. B. durch Krankengymnastik) ausgesetzt werden. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Konditionierung der Narben- und Weichteilverhältnisse mittels Ruhigstellung (z. B. Orthese oder Gips) und abschwellenden Maßnahmen (konsequente Hochlagerungen, manuelle Lymphdrainage). Lokal gestörte Wundheilung, mit/oder ohne Nekrosebereich der Wundränder, führt immer zu einer Verlängerung der physiologischen Hautheilung über den 8.⫺10. Tag hinaus. Im günstigen Fall heilen diese Defekte innerhalb von Wochen bis maximal 2⫺3 Monaten folgenlos aus. Bei laborchemisch unauffälligen Entzündungsparametern erfolgen regelmäßige Wundkontrollen/Verbandwechsel, prophylaktische Antibiotikasubstitution und ggf. (chirurgische) Abtragung von Nekrosen. Der Einsatz von Vakuumverbänden (V.A.C.“) stellt insbesondere bei persistierenden Heilungsstörungen, klaffenden Hautdefekten, mit oder ohne Exposition der Tibialis-anterior-Sehne, eine zusätzliche Therapieoption dar. Sie können auch alternativ zur temporären Wundabdeckung bis zum definitiven Wundverschluss verwendet werden. Die Durchführung eines offen chirurgischen De´bridements kann bei therapieresistenten Zuständen ebenso indiziert sein wie eine plastische Deckung, um langfristig geschlossene Narben-/ Hautverhältnisse wiederherzustellen. Frühe postoperative Infektionen. Frühinfektionen treten innerhalb der ersten 4⫺6 Wochen nach der Operation/Prothesenimplantation auf und werden in oberflächliche und tiefe Infektionen unterteilt. Oberflächliche Frühinfektionen können sekundär auf dem Boden von

8.9 Komplikationen

193

Wundrandnekrosen und/oder Wundheilungsstörungen (siehe oben) oder primär durch perioperativ verschleppte Keime entstehen. Tiefe Frühinfektionen sind Raritäten und entstehen durch bakterielle Kontamination während der Prothesenimplantation oder auf dem Boden vorbestehender lokaler/generalisierter Infektionslagen. Der wichtigste Schutz vor einer Frühinfektion stellt die routinemäßige Prophylaxe mittels systemisch und lokal applizierter Antibiotika dar. Die klinischen Verlaufsbeobachtung unmittelbar nach der Operation ist wichtig, weil Frühinfektionen häufig einen typischen Beginn und Verlauf aufweisen. Starke Wundschmerzen direkt postoperativ, die ungewohnt lange (über mehrere Tage) anhalten und überdurchschnittliche Abforderungen an Analgetikadosen seitens der betreffenden Patienten aufweisen, werden wie lokal gerötete und geschwollene Wundverhältnisse häufig beobachtet. Klaffende Wundränder und/ oder entzündliche Wundrandverfärbungen können neben vermehrter Wundsekretion auftreten. Laborchemisch stagnieren die initial hohen CrP-Werte im weiteren Verlauf (> 100 mg/l) oder steigen weiter an. Die Behandlung der Frühinfektion kann sowohl für oberflächliche als auch für tiefe Infektionen grundsätzlich unter Erhalt der Sprunggelenksprothese erfolgen. Zu den Therapieoptionen der oberflächlichen Frühinfektion gehören das De´bridement, die ausgiebige Lavage und ggf. die sparsame Resektion der Wundränder. Der vollständige Wundverschluss wird in jedem Fall angestrebt und kann nötigenfalls auch mittels plastischer Deckung erreicht werden. Vakuum-Versiegelungsverbände stellen eine temporäre Alternative zur Verkleinerung des Defektes und zur Anregung der Granulationsgewebsbildung dar. Postoperativ erfolgt eine 6⫺12-wöchige Antibiotikagabe (systemisch beginnend und später oral fortgeführt), die mit der Verfügbarkeit des Antibiogramms gegebenenfalls angepasst werden muss. Engmaschig (2⫺3-tägig) erfolgt für diese Zeit die Überwachung der laborchemischen Entzündungsparameter. Tiefe Infektionen werden nach einem ähnlichen Schema behandelt. Die chirurgischen Prozeduren erfolgen, entsprechend der größeren Infektionsausbreitung mit Durchdringung des Retinakulums und Befall der Prothese, ausgiebiger und invasiver. Das De´bridement und die Synovektomie müssen die dorsalen Gelenk- und Kapselbereiche sicher einschließen, weshalb das Polyethylen-Inlay obligat zu wechseln ist. Bei der richtigen Indikationsstellung und einem Zeitintervall von höchstens sechs, besser aber vier Wochen nach TEP-Primärimplantation können etwa 60⫺80 % der Fälle auf diese Weise erfolgreich therapiert werden.

왘 nach Wundrandnekrosen, Wundheilungsstörungen

Low-grade-Infektionen. Der lange Krankheitsverlauf der Low-gradeInfektionen ist zumeist mit einer inapparenten und unspezifischen Klinik vergesellschaftet und hat typischerweise eine Prothesenlockerung zur Folge. Der mikrobiologische Keimnachweis gelingt oft nicht. Staphylococcus epidermidis wird mit Abstand als häufigster Erreger diagnostiziert. Im Fall fortbestehender diagnostischer Unsicherheiten (Abgrenzung: aseptische Lockerung vs. Low-grade-Infek-

Low-grade-Infektionen mit langem Krankheitsverlauf und Prothesenlockerung

왘 durch perioperativ verschleppte Keime Tiefe Frühinfektionen: 왘 durch bakterielle Kontamination während Implantation 왘 aufgrund vorbestehender lokaler/generalisierter Infektionslagen Frühinfektionen oft mit typischem Beginn und Verlauf Häufige Symptome Behandlung der Frühinfektion unter Erhalt der Sprunggelenksprothese Vollständiger Wundverschluss angestrebt

6⫺12-wöchige Antibiotikagabe postoperativ Engmaschige Überwachung der Entzündungsparameter Behandlung tiefer Infektionen nach ähnlichem Schema

Erfolgreiche Therapie bei richtiger Indikationsstellung und kurzem Zeitintervall nach TEP-Primärimplantation in 60⫺80 % der Fälle

Mikrobiologischer Keimnachweis selten

194

8 Sprunggelenksendoprothetik

왘 mehrwöchige Antibiotikabehandlungen 왘 operative Exploration als letzte Option Nachgewiesene Lowgrade-Infektionen Indikation für zweizeitigen Prothesenwechsel Spätinfektionen lebenslang jederzeit möglich Zweizeitiger Prothesenwechsel Mittel der Wahl

tion) können mehrwöchige Antibiotikabehandlungen versucht werden. Bleibt jedoch die veranlasste Diagnostik und/oder Therapie ergebnislos, ist die operative Exploration als verbliebene Option zu erwägen. Aus unserer Sicht wird die Häufigkeit der Low-grade-Infektionen deutlich unterschätzt. Nachgewiesene Low-grade-Infektionen stellen ebenso wie alle unsicheren Fälle eine klare Indikation für einen zweizeitigen Prothesenwechsel dar. Tiefe Spätinfektion. Spätinfektionen können zu jedem Zeitpunkt während der gesamten Lebenszeit des Patienten, insbesondere nach primär erfolgreicher Protheseninfektion, auftreten und zeigen eine breite Palette an auslösenden Erregern. Der zweizeitige Prothesenwechsel ist auch in diesen Fällen Mittel der Wahl. Ob nach erfolgreicher Infektionsbehandlung eine dauerhafte Arthrodese durchgeführt werden muss oder die erneute Prothesenversorgung versucht werden soll, bleibt immer eine Einzelfallentscheidung, die unter anderem nach intensiver Patientenaufklärung gemeinsam mit diesem zu treffen ist. 8.9.7 Postoperative Bewegungseinschränkungen

Präoperative Beweglichkeit bestimmt funktionelles Ergebnis nach OSG-Implantation

Behandlung postoperativer Bewegungseinschränkungen konservativ oder durch operative Verfahren

Das funktionelle Ergebnis nach Implantation einer Totalendoprothese am oberen Sprunggelenk wird, von einer korrekten Operationsdurchführung abgesehen, entscheidend von der präoperativen Beweglichkeit mitbestimmt. Besonders posttraumatische OSG-Arthrosen neigen präoperativ häufig zu ausgeprägten Bewegungseinschränkungen, die sich durch die Operation nur bedingt verbessern lassen. Die Dorsalextensionsfähigkeit ist meist besonders von den funktionellen Defiziten betroffen. Dies wirkt sich sehr nachhaltig auf den Abrollvorgang und die gesunde Gangphysiologie aus. Aber auch progressive Verknöcherungen/heterotope Knochenneubildungen, Impingementprobleme mit zunehmender Bewegungseinschränkung und Implantatfehlpositionierungen sind mögliche Auslöser. Abhängig von der kausalen Genese kommen nach Ausschöpfung der konservativen Möglichkeiten (Bewegungsübungen, Gangschule, Dehnungsübungen, Mittelfußrolle) operative Verfahren wie Prothesenrevisionen, Achillessehnenverlängerungen und offene Arthrolysen mit Abtragung der Verknöcherungen infrage. 8.10 Nachbehandlung

Kein einheitliches Nachbehandlungsregime Nachbehandlungsprogramm der Orthopädischen Universitätsklinik Magdeburg

Ein einheitliches Nachbehandlungsregime gibt es nicht. Die verschiedenen Konzepte reichen von sofortiger postoperativer Vollbelastung bis hin zur Entlastung für mehrere Wochen. Ebenfalls muss eine Gips- oder Orthesenversorgung kein Standard sein. Im Folgenden wird das Nachbehandlungsprogramm der Orthopädischen Universitätsklinik Magdeburg vorgestellt (Tab. 8.2).

8.10 Nachbehandlung

195

Tab. 8.2: Rehabilitationsprogramm nach Sprunggelenksendoprothese (Orthopädische Universitätsklinik Magdeburg) Phase 1: Nach Abnahme des zirkulären Unterschenkelgehgipses Ziele

쐌 쐌 쐌 쐌

Therapeutische Übungen/Schutzmaßnahmen

쐌 Benutzung Unterarmgehstützen bis zur Wiederherstellung eines flüssigen Gangbildes, gegebenenfalls Taping 쐌 Eis, wenn erforderlich Cold-Hot-Packs, Kryocuff, Eismaschine oder Eisbeutel sowie Kaltluft, leichte Kompression durch Elasticrap oder Orthese 쐌 Hochlagern, Lagern über Herzhöhe 쐌 manuelle Lymphdrainage bei Bedarf 쐌 aktive Bewegungsübungen 쐌 manuelle Therapie für den Vorfuß 쐌 Gangschule

Schmerzreduktion Schwellungsreduktion Wiederherstellung der Beweglichkeit Schutz vor Re-Verletzung

Phase II: Mobilisationsphase Ziele

쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Therapeutische Übungen

쐌 aktive ROM-Übung, Dorsalflexion, Innenversion, Fußzirkelplantarflexion, Eversion, Fußalphabet 쐌 Übung zur Kraftverbesserung: isometrische Übung im schmerzfreien Bereich, zwei Hanteln mit Handtuch anheben, Objekte mit den Zehen aufheben 쐌 propriozeptives Training: falls möglich, Übung auf dem Wackelbrett 쐌 Stretching: passive ROM, nur Dorsalflexion/Plantarflexion im schmerzfreien Bereich, keine passive, nicht kontrollierte Eversion und Innenversion, Achillesstretching 쐌 Gelenkmobilisation im Vorfußbereich

Schmerzreduktion Erhöhung der schmerzfreien ROM beginnende Kräftigung Beginnen des non-weight-bearing, propriozeptiven Trainings Reduzierung der notwendigen Unterstützung Maßnahmen, um den Schmerz zu reduzieren und die Schwellung zu beseitigen: Eis, Bäder, Ultraschall (nicht im Prothesengebiet); manuelle Lymphdrainage 쐌 Weight-bearing: Zunahme der Belastung bis zum vollen Körpergewicht unter Gangschulenbedingungen

Phase III: Frühe rehabilitative Phase Ziele

쐌 Anheben der schmerzfreien ROM 쐌 weiteres Fortschreiten der Kräftigung des propriozeptiven Trainings, schmerzfreie Aktivitäten des täglichen Lebens, schmerzfreie Vollbelastung 쐌 normales Gangbild

Therapeutische Übungen

쐌 Stretching des Gastrocnemius und Soleus mit ansteigender Intensität, Gelenkmobilisation im Vor- und Mittelfußbereich 쐌 Kräftigung: Anheben von Gewichten mittels Hacken, Zehen, Stufen, kleine Seitausfallschritte, exzentrische, konzentrische Übungen (Theraband): keine Eversion und Innenversion (Vermeidung Knöchelimpingement), Plantarflexion, Dorsalflexion, Peronealkräftigung und Isokinetik 쐌 wenn möglich, propriozeptives Training (Voranschreiten von Teilbelastung zur Vollbelastung): Stehen auf dem Kippelbrett, vorsichtige beginnende Einbeinbalanceaktivität, fortführende Therapien bei gegebenenfalls noch vorhandenem Schmerz und Schwellung mit unterstützendem Tape

196

8 Sprunggelenksendoprothetik

Tab. 8.2: (Fortsetzung) Phase IV: Rückkehr zur Alltags- und Berufsintensität Ziele Therapeutische Übungen

쐌 Erreichen der vollen Belastbarkeit, annähernd normale biomechanische Verhältnisse 쐌 Schutz vor Gelenküberbeanspruchung und Instabilität 쐌 Fortführen der Kräftigungsübung und ROM 쐌 Terraintraining 쐌 Übungen schnelles Gehen, wechselnde Gehbelastung auf weicher und harter Unterlage 쐌 Übungen im Strömungskanal ohne Flossen 쐌 PNF-Techniken, kurzer Fuß nach Janda 쐌 Laufbandtherapie 쐌 begleitende Therapie zur Erreichung allgemeiner Fitness: Oberkörperergometer, Fahrradergometer, Bauch-/Rückengymnastik, Kräftigungsübung für das gesunde Bein

8.10.1 In der Klinik Gewichtsadaptierte Thromboseprophylaxe

Mit Watte gepolsterter Kompressionsverband zur Prävention von Lymphödemen Lagerung des Beines auf Braun-Schiene Spitzfußprophylaxe

Eine gewichtsadaptierte Thromboseprophylaxe mit niedermolekularem Heparin und Kompressionsstrümpfen ist Standard. Neue orale direkte Faktor-Xa-Hemmstoffe sind zurzeit im Zulassungsverfahren und werden in Zukunft sicherlich eine große Rolle im klinischen und ambulanten Alltag spielen. Noch im Operationssaal erhalten die Patienten einen mit Watte gepolsterten Kompressionsverband. Dieser hat sich im Rahmen der Prävention von Lymphödemen bewährt und wird von Physiotherapeuten nach jeder erfolgten Behandlung erneut angelegt. Die Lagerung des Beines auf einer Braun-Schiene wird ebenfalls empfohlen. Zur Spitzfußprophylaxe wird ein zusätzliches Kissen verwendet (Abb. 8.29). Je nach Füllung sollte die eingelegte Drainage am zweiten/dritten postoperativen Tag entfernt werden.

Abb. 8.29: Postoperative Lagerung im Bett. Die Spitzfuß-Prophylaxe erfolgt mittels eines vorgelagerten Kissens am Fußende. Die Patienten müssen intensiv über die Notwendigkeit dieser manchmal schmerzhaften Maßnahme aufgeklärt werden

8.10 Nachbehandlung

197

Tab. 8.3: Beispiel für ein Schmerztherapieschema nach Sprunggelenksendoprothetik Tag 0 post post post post post post post post post post OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag OP-Tag 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ⫺

⫺

⫺

Metamizol

3⫺4⫻ 3⫺4⫻ 3⫺4⫻ 3⫺4⫻ 3⫺4⫻ 3⫺4⫻ 3⫺4⫻ 3⫺4⫻ ⫺ 1 g p.o. 1 g p.o. 1 g p.o. 1 g p.o. 1 g p.o. 1 g p.o. 1 g p.o. 1 g p.o.

⫺

⫺

Etoricoxib

1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 1⫻ 90⫺ 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg 120 mg p.o. p.o. p.o. p.o. p.o. p.o. p.o. p.o. p.o. p.o. p.o.

Esomeprazol

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

1⫻ 40 mg p.o. zur Nacht

Bei Bedarf zusätzlich Piritramid

bis 4⫻ 15 mg s.c.

bis 4⫻ 15 mg s.c.

bis 4⫻ 15 mg s.c.

bis 4⫻ 15 mg s.c.

⫺

⫺

⫺

⫺

⫺

⫺

⫺

PDK3⫺4⫻ Bestückung/Tag

3⫺4⫻

3⫺4⫻

3⫺4⫻

PDKEntfernung

⫺

⫺

⫺

Analgesie. Operationen am Sprunggelenk können in Allgemein- oder Regionalanästhesie oder in Kombination beider Verfahren erfolgen. Die meisten Patienten in unserer Klinik werden in Regionalanästhesie (Spinalanästhesie) in Kombination mit einem Periduralkatheter zur postoperativen Analgesie operiert. Die regionalen Anästhesieverfahren werden in der Regel mit dem Einsatz von Hypnotika oder Sedativa kombiniert, was zu einer deutlich höheren Patientenakzeptanz führt. Die Möglichkeit von Nachinjektionen in den Periduralkatheter kommt beim postoperativen Analgesiemanagement zum Einsatz. Die Katheter können im Rahmen der physiotherapeutischen Beübung diskontinuierlich mittels Einzeldosen oder kontinuierlich via Perfusor beschickt werden. Einzeldosen sollten ca. 30 Minuten vor der physiotherapeutischen Beübung verabreicht werden. Hiermit ist in den meisten Fällen eine schmerzfreie Beübung möglich. Zur oralen Medikation werden die üblichen peripher wirksamen Analgetika verwendet. Bei Patienten mit einer bekannten Prädisposition für heterotope Ossifikationen sollte eine Prophylaxe mit nichtsteroidalen Antirheumatika (NSRA) erfolgen. Ein in der Orthopädischen Universitätsklinik Magdeburg verwendetes Schmerztherapieschema zeigt Tab. 8.3. Aus unserer Sicht sollte eine Magenprotektion auch dann erfolgen, wenn keine NSAR zur Anwendung kommen, da der allgemeine Operationsstress allein ein gastrales Risiko darstellen kann.

Allgemein- oder Regionalanästhesie oder Kombination beider Verfahren

Physiotherapie. Am Tag der Operation steht die Schmerztherapie an erster Stelle und eine physiotherapeutische Beübung sollte nicht durchgeführt werden. Jedoch muss sofort eine Spitzfußprophylaxe mittels Schienenlagerung erfolgen (Abb. 8.29).

OP-Tag: Schmerztherapie

Postoperatives Analgesiemanagement mit Nachinjektionen in den Periduralkatheter

Übliche peripher wirksame Analgetika zur oralen Medikation

Schmerztherapieschema Magenprotektion empfohlen

Spitzfußprophylaxe mittels Schienenlagerung

198

8 Sprunggelenksendoprothetik

Möglichst ab 1. p.o. Tag Lymphdrainage für Unterschenkel Adäquate analgetische Versorgung Passive krankengymnastische Übungsbehandlungen ab 1. p.o. Tag

Unterstützung mit adäquater Schmerztherapie Aktive Beübung an Folgetagen

Walker-Orthese am 8. p.o. Tag Gangschule und Erlernen des Laufens auf Treppen Gipsanlage in seltenen Fällen notwendig

Entfernung des Nahtmaterials, Entlassung am 10. p.o.Tag

Durch den ventralen Operationszugang kann es zu einer Affektion der ableitenden Lymphgefäße kommen. Lymphabflussstörungen mit Vor- und Mittelfußschwellungen sind nicht selten und erfordern eine erhöhte Aufmerksamkeit der Physiotherapeuten. Wenn die Wundverhältnisse es zulassen, wird ab dem 1. p.o. Tag Lymphdrainage für den gesamten Unterschenkel verordnet, um Ödemen vorzubeugen. Um die Toleranz der Patienten zu erhöhen, ist auch hier eine adäquate analgetische Versorgung zu beachten. Des Weiteren beginnen wir ab dem 1. p.o. Tag mit passiven krankengymnastischen Übungsbehandlungen. Diese dienen in erster Linie einer Vermeidung von Adhäsionen im Bereich des Gleitgewebes der Extensoren unter dem Retinakulum und der Achillessehne. Bei vorbestehenden Bewegungseinschränkungen können aufbauende Mobilisationstechniken wie die postisometrische Relaxation (PIR) zum Einsatz kommen. Auch eine manuelle Dehnung des Triceps surae ist in der Frühphase unabdingbar. Hierauf muss besonders nach perkutaner Achillotenotomie geachtet werden, da das intraoperative Bewegungsausmaß (bes. Dorsalextension) nur mit intensivem Training erhalten werden kann. Für viele Patienten mit einer jahrelangen Bewegungseinschränkung stellt dies ein besonderes Problem dar und muss daher mit einer adäquaten Schmerztherapie unterstützt werden. Je nach Compliance der Patienten kann an den Folgetagen zu einer aktiv unterstützten bzw. aktiven Beübung übergegangen werden. Eine Pro- und Supination sollte vermieden werden. Nach jeder Behandlung wird der Kompressionsverband erneut angelegt. Eine komplikationslose Wundheilung vorausgesetzt, legen wir den Patienten am 8. p.o. Tag eine Walker-Orthese an (z. B. VACO“pedOrthese). Hiermit ist im Normalfall eine Vollbelastung an Unterarmgehstützen möglich. Eine nachfolgende Gangschule und das Erlernen des Laufens auf Treppen sichert ein Zurechtfinden im häuslichen Umfeld. In seltenen Fällen ist eine Gipsanlage notwendig. Dies betrifft häufig Patienten, bei denen aufgrund ihrer Konfektionsgröße keine Schuhversorgung erfolgen kann. Da die Orthese Tag und Nacht getragen werden muss, werden auch Patienten mit einer geringen Compliance mit einem zirkulären Unterschenkel-Cast/-Gips versorgt. Im Rahmen der Nachbehandlung nach intraoperativen Malleolusfrakturen oder gleichzeitigen Umstellungsosteotomien kommt dieser ebenfalls zum Einsatz. In unserer Klinik versuchen wir die Patienten nach Sprunggelenksendoprothese 2⫺3 ⫻ täglich zu beüben. Am 10. p.o. Tag werden das Nahtmaterial entfernt und die Patienten in die weitere ambulante Versorgung entlassen. 8.10.2 Ambulant

Osteointegration der Endoprothese

Nach Entlassung steht die Osteointegration der Endoprothese an oberster Stelle. Die Orthese sollte im Regelfall für weitere vier Wo-

8.10 Nachbehandlung

199

chen nach Entlassung kontinuierlich getragen werden (Tag und Nacht). Eine abnehmbare Sohle der Walker-Orthese hilft, ein Mindestmaß an Hygiene zu bewahren. Sie kann nach dem Betreten der Wohnung abgenommen werden. Da während des Schlafes mit unkontrollierten Bewegungen gerechnet werden muss, sollte auf ein Ablegen der Orthese in der Nacht verzichtet werden. Der Gebrauch der Gehstützen kann sukzessive verringert werden. Zuerst kann auf sie zu Hause verzichtet werden. Beim Laufen längerer Strecken sollten die Unterarmgehstützen für vier Wochen postoperativ benutzt werden. Dies kann bei Patienten mit einer hohen Compliance freizügiger gehandhabt werden. Sechs Wochen nach der Operation sollte eine Röntgenkontrolle erfolgen. Bei einem unauffälligen Verlauf mit achsgerechter Stellung und ohne Lockerungszeichen kann dann die Orthese entfernt werden. Die Patienten sollten zunächst einen höher geschlossenen Konfektionsschuh tragen. Bei Beschwerdefreiheit ist eine freie Schuhwahl möglich. Hochhackige Schuhe sollten nur selten getragen werden und nur ausgewählten Tagen vorbehalten bleiben.

Kontinuierliches Tragen der Orthese für weitere vier Wochen nach Entlassung

Analgesie. Nach Entlassung in die ambulante Weiterbetreuung sind die Patienten in der Regel an zwei Unterarmgehstützen in der Walker-Orthese oder im Gips mobilisiert. Im Normalfall benötigen sie zu diesem Zeitpunkt nur wenige bzw. keine Analgetika. Eine Weiterführung der bei Entlassung verordneten Medikamente ist zu empfehlen. Sie können im Verlaufe der nächsten zwei Wochen langsam ausgeschlichen werden. Nach Abnahme der Orthese/des Gipses steht die physiotherapeutische Beübung an. Hier sollte, besonders in der Anfangszeit, eine erneute analgetische Unterstützung erfolgen.

Nach Entlassung wenige bzw. keine Analgetika nötig

Sukzessive Verringerung des Gehstützengebrauchs

Röntgenkontrolle sechs Wochen p.o. Bei unauffälligem Verlauf Entfernung der Orthese Bei Beschwerdefreiheit freie Schuhwahl

Ggf. Analgesie bei physiotherapeutischer Beübung

8.10.3 Rehabilitationsmaßnahmen Nach Abnahme der Orthese/des Gipses muss eine intensive krankengymnastische Beübung erfolgen. Zu empfehlen ist eine stationäre, teilstationäre oder ambulante Rehabilitationsmaßnahme. Stationäre Maßnahmen führen mitunter zu Problemen mit den Krankenkassen, da die Entlassung aus dem Krankenhaus im Regelfall zu lange her ist. Einfacher gestaltet es sich bei Patienten im Rahmen des berufsgenossenschaftlichen Heilverfahrens. Ein Mindestmaß an Beübung muss aber wenigstens durch eine adäquate Physiotherapie erfolgen. Gangschule mit Koordinationsübungen, Terrain- und ADL-Training (ADL ⫽ alltägliche Verrichtungen) sind besonders für Patienten, die noch im Erwerbsleben stehen, erforderlich, um eine möglichst schnelle Rückkehr in alltagsrelevante Belastungssituationen zu ermöglichen. Elektrotherapie, Kältetherapie und Wassertraining stellen eine ideale Ergänzung zu den genannten Maßnahmen dar.

Stationäre, teilstationäre oder ambulante Rehabilitationsmaßnahme empfohlen

Mindestmaß an Beübung durch adäquate Physiotherapie

200

8 Sprunggelenksendoprothetik

80 % des zu erwartenden Bewegungsumfanges bis fünf Monate nach OP Diagnosis Related Groups in der Sprunggelenksendoprothetik

Da bis zu fünf Monate nach OP 80 % des zu erwartenden Bewegungsumfanges erreicht werden, sollte über diese Zeit nach Möglichkeit die Verordnung standardisierter Heilmittelkombinationen fortgeführt werden. 8.11 DRG

Tab. 8.4: DRGs in der Sprunggelenksendoprothetik (CC: Komorbiditäten) DRG

I05Z

Bezeichnung

Ertrag in Euro

Anderer großer 7.500⫺ Gelenkersatz oder 8.000 Revision oder Ersatz des Hüftgelenks ohne komplizierende Diagnose, ohne Arthrodese, ohne komplexen Eingriff, mit äußerst schweren CC

Bewertungsrelation bei Hauptabteilung

Untere Grenz- Obere Grenzverweildauer verweildauer Erster Tag mit Abschlag

Erster Tag zusätzliches Entgelt

2,837

4

28

Mittlere Verweildauer

15,9

Literatur Beaudoin AJ, Fiore SM, Krause WR, Adelaar RS. Effect of isolated talocalcaneal fusion on contact in the ankle and talonavicular joints. Foot Ankle 1991;12(1):19⫺25. Conti SF, WongYS. Complications of total ankle replacement. Clin Orthop Relat Res 2001;391:105⫺14. Doets HC, van der Plaat LW, Klein JP. Medial malleolar osteotomy for the correction of varus deformity during total ankle arthroplasty: results in 15 ankles. Foot Ankle Int 2008;29(2):171⫺7. Doets HC, van Middelkoop M, Houdijk H, Nelissen RG, et al. Gait analysis after successful mobile bearing total ankle replacement. Foot Ankle Int 2007;28(3):313⫺22. Eichinger S, Forst R, Kindervater M. Indications and alternatives for arthroplasty in young patients. Orthopade 2007;36(4):311⫺24. Endres T, Grass R, Rammelt S, Zwipp H. Ankle arthrodesis with four cancellous lag screws. Oper Orthop Traumatol 2005;17(4⫺5):345⫺60. Fevang BT, Lie SA, Havelin LI, Brun JG, et al. 257 ankle arthroplasties performed in Norway between 1994 and 2005. Acta Orthop 2007; 78(5):575⫺83. Geipel U, Herrmann M. The infected implant: bacteriology. Unfallchirurg 2005;108(11):961⫺75; quiz 976⫺7. Gould JS, Alvine FG, Mann RA, Sanders RW, et al. Total ankle replacement: a surgical discussion. Part II. The clinical and surgical experience. Am J Orthop 2000;29(9):675⫺82. Grass R, Rammelt S, Biewener A, Zwipp H. Arthrodesis of the ankle joint. Clin Podiatr Med Surg 2004;21(2):161⫺78. Grass R, Rammelt S, Endres T, Zwipp H. Reorientational arthrodesis of the ankle joint using four screws. Orthopade 2005;34(12):1209⫺15.

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201

9 Tumorendoprothetik M. Nottrott, A. Streitbürger, S. Höll, G. Gosheger, J. Hardes

9.1 Indikationen Zu Beginn der Ära der Tumorendoprothesen wurden für jeden Fall einzeln angefertigte Spezialimplantate verwendet. Diese brachten jedoch gravierende Nachteile mit sich. Zum einen war die Anfertigung sehr teuer, zum anderen auch zeitintensiv. Die Herstellung dauerte in der Regel ca. sechs Wochen, sodass teilweise der optimale operative Zeitpunkt für die Resektion des Tumors nicht eingehalten werden konnte und sich so die Gesamtprognose des Patienten deutlich verschlechterte. Ein weiterer Nachteil war die fehlende intraoperative Variationsmöglichkeit nach Fertigstellung des Implantates. Nicht selten stellte sich während der Operation die exakte Größe oder z. B. der Schaftdurchmesser anders dar als zuvor am Röntgenbild geplant, die Möglichkeit der Implantatänderung/-anpassung bestand jedoch nicht. Dies führte zu einer teilweise schlechteren Funktion und frühzeitigem Versagen der Prothese. Um Patient und Operateur zufriedenzustellen, waren also neue Implantate nötig, die ohne intensive präoperative Planung bei vertretbaren Kosten innerhalb kürzester Zeit zur Verfügung standen, eine breite intraoperative Variationsmöglichkeit boten und so eine Anpassung an die jeweilige individuelle anatomische Situation ermöglichten. Diesen Ansprüchen werden die modernen modularen Tumorprothesensysteme gerecht. Die Modularität macht die individuelle Rekonstruktion knöcherner Defekte jeglicher Größe möglich, ohne Kompromisse in der Stabilität und Haltbarkeit eingehen zu müssen. Obwohl in der Regel junge und körperlich sehr aktive Patienten betroffen sind, die extreme Ansprüche an das Material und die Verankerung stellen, ist in den letzten 30 Jahren die 5-JahresÜberlebensrate der Megaendoprothesen von ca. 20 % auf 85 % deutlich angestiegen. Die klassische Indikation für Tumorprothesen ist ein ausgedehnter knöcherner Defekt nach weiter Resektion eines bösartigen primären Knochentumors der meta-diaphysären Region, meist an der unteren Extremität. Tumorprothesen finden jedoch auch Verwendung bei solitären Knochenmetastasen spezieller Primärtumoren (z. B. Nierenzellkarzinom) oder zur Rekonstruktion nicht tumorbedingter knöcherner Defekte, wie sie nach Frakturen oder nach Explantation einer infizierten Prothese (Abb. 9.1) bestehen können. In der Revisi-

Tumorendoprothesen anfangs einzeln angefertigte Spezialimplantate 왘 Anfertigung teuer, zeitintensiv 왘 fehlende intraoperative Variationsmöglichkeit

Moderne modulare Tumorprothesensysteme: 왘 vertretbare Kosten 왘 in kürzester Zeit verfügbar 왘 breite intraoperative Variationsmöglichkeit 5-Jahres-Überlebensrate der Megaendoprothesen bei 85 %

Indikationen: 왘 ausgedehnter knöcherner Defekt nach Knochentumorresektion 왘 solitäre Knochenmetastasen 왘 Rekonstruktion nicht tumorbedingter knöcherner Defekte

204

9 Tumorendoprothetik

(a)

(b)

(c)

Abb. 9.1: Infizierte linksseitige Hüftendoprothese (a), zweizeitiger Wechsel mit Explantation der infizierten Prothese und Spacerimplantation (b) sowie Rekonstruktion des proximalen Femurs mit einer Mutars“ proximalen Femurprothese nach Infektsanierung

왘 Revisionsendoprothetik

onsendoprothetik finden sogenannte Tumorprothesen ebenfalls vermehrt Einsatz. Viele bisherige Kontraindikationen für die Prothesenimplantation müssen heutzutage neu überdacht werden. 9.2 Präoperative Planung

Exakte präoperative Planung wesentliche Voraussetzung Exakte Planung des Implantats mit Auto-CAD-Programm und digitalen Schablonen

Die exakte präoperative Planung ist wesentlicher Bestandteil der Implantation einer Tumorprothese. Heute wird der betroffene Extremitätenabschnitt standardisiert mit einer Messlatte auf Knochenniveau digital geröntgt, um die radiologischen Vergrößerungsfaktoren bei der Planung ausgleichen zu können. Danach ist mit einem AutoCAD-Programm und digitalen Schablonen das Implantat exakt planbar. In dieser präoperativen Planung zeigt sich, ob die Implantation standardisierter, modularer Prothesenkomponenten möglich ist oder eventuell eine Sonderanfertigung zur Problemlösung durchgeführt werden muss. Aufgrund der sich intraoperativ darstellenden Befunde, die trotz sorgfältiger präoperativer Vorbereitung von der Planung abweichen können, muss der Operateur letztlich intraoperativ entscheiden, welche Prothesenkomponenten implantiert werden sollen. In über 90 % der Fälle des eigenen Kollektivs konnte jedoch die präoperative Planung realisiert werden. 9.3 Aktuelle Tumorendoprothesensysteme

Verschiedene modulare Tumorprothesensysteme erhältlich

Mittlerweile sind mehrere modulare Tumorprothesensysteme verschiedener Hersteller auf dem Markt, die sich im Allgemeinen sehr ähneln, zum Teil jedoch auch bedeutende Unterschiede aufweisen.

9.3 Aktuelle Tumorendoprothesensysteme

205

Abb. 9.2: Übersicht der modularen Tumorendoprothesenkomponenten des Mutars“-Silver-Systems zur Rekonstruktion der oberen Extremität

Allen Systemen gemeinsam ist der modulare Aufbau, in der Regel bestehend aus zementiert oder zementfrei zu implantierenden Schäften, die dann mit dem entsprechenden modularen Ersatz des resezierten Knochens und dem Gelenkmechanismus verbunden werden. An der oberen Extremität ist eine Rekonstruktion des proximalen Humerus, der Humerusdiaphyse, des distalen Humerus, der proximalen Ulna sowie der Ersatz des gesamten Humerus möglich (Abb. 9.2). An der unteren Extremität ist eine Rekonstruktion des proximalen Femurs, der Femurdiaphyse, des distalen Femurs, des gesamten Femurs, der proximalen Tibia, der Tibiadiaphyse sowie mit Sonderanfertigungen der distalen Tibia und der gesamten Tibia möglich (Abb. 9.3). Bezüglich der Möglichkeiten der Weichteilrekonstruktion gibt es jedoch große Unterschiede. Das GMRS‘ (Global Modular Replacement System) von Stryker“ versieht die Prothesen zum Beispiel mit speziellen Oberflächen bzw. Ösen, die ein Verwachsen der Ligamente mit dem Metall gewährleisten sollen. Zum Teil wird auch eine Kombination der Prothese mit einem Allograft durchgeführt, der dann zur Refixation der Weichteilstrukturen dient. Aufgrund der damit verbundenen deutlich erhöhten Infektionsgefahr werden Allografts in Deutschland jedoch sehr zurückhaltend verwendet. Das von uns standardmäßig verwendete Tumorprothesensystem ist das „Modular Universal Tumor and Revision System“ (Mutars“) der Firma Implantcast“ (Buxtehude). Das modulare Design ist seit 1992 im Einsatz und wurde an der Universitätsklinik Münster entwickelt. Aufgrund seiner Modularität erlaubt dieses System eine indivi-

Rekonstruktionen an der oberen Extremität Rekonstruktionen an der unteren Extremität

Weichteilrekonstruktion mit sehr unterschiedlichen Systemen

Modular Universal Tumor and Revision System (Mutars®) 왘 individuelle Rekonstruktion

206

9 Tumorendoprothetik

Abb. 9.3: Übersicht der modularen Tumorendoprothesenkomponenten des Mutars“-Silver-Systems zur Rekonstruktion der unteren Extremität

왘 Schaftverankerung zementiert oder zementfrei

왘 hydroxylapatitbeschichteter Titanschaft

왘 zementierte Verankerung bei Älteren, Osteoporose, Chemotherapie

duelle Rekonstruktion knöcherner Defekte jeglicher Größe, nicht nur nach Tumorresektionen, sondern auch nach Frakturen oder infektbedingter Implantatentfernung. Die knöcherne Verankerung des Prothesenschaftes geschieht zementiert oder zementfrei. Aufgrund des sechseckigen Querschnitts (Abb. 9.4) ist eine sichere Schaftverankerung mit exzellenter primärer Rotationsstabilität von 70 Nm (im Median) möglich. Das Schaftdesign für das distale Femur erzielt zusätzliche Stabilität durch Berücksichtigung der physiologischen Antekurvation. Nach Aufbohren des Knochens gewährleisten entsprechend vorgeformte, ebenfalls hexagonale Raspeln die genaue Passform und sichere Press-fit-Verankerung. Das Mutars“-System verwendet für die zementfreie Verankerung hydroxylapatitbeschichtete Titanschäfte (Titanlegierung TiAl6V4), deren gebräuchlichste Schaftlänge 12 cm beträgt. Der Durchmesser wird anhand digitaler Röntgenbilder individuell geplant, sollte jedoch aufgrund der notwendigen Stabilität 12 mm Kerndurchmesser möglichst nicht unterschreiten. Eine zementierte Verankerung (CoCrGusslegierung) wird meistens bei älteren Patienten (über 60 Jahre) bzw. bei Osteoporose z. B. durch lange präoperative Immobilisierung und/oder neoadjuvante Chemotherapie notwendig, empfiehlt sich jedoch auch, wenn eine Press-fit-Verankerung in der meta-diaphysären Region nicht möglich ist.

9.3 Aktuelle Tumorendoprothesensysteme

207

Abb. 9.4: Zementfreier, hexagonaler, hydroxylapatitbeschichteter Schaft des Mutars“-Systems

Alle Prothesenmodule sind an ihren Verbindungsstellen mit einer Stirnverzahnung versehen, wodurch die Rotation auch nach fester Verankerung der Schäfte in 5∞-Schritten sehr genau eingestellt werden kann. (Abb. 9.5) Durch dieses System lassen sich Rotationsfehler vermeiden und ggf. nachkorrigieren. Zur Wiederherstellung der Länge des entfernten Knochens stehen Verlängerungshülsen in 1⫺2cm-Schritten zur Verfügung. Diese sind ebenfalls mit einer Stirnver-

Abb. 9.5: Mutars“ proximales Femur. Die Stirnverzahnung ermöglicht, dass die Rotation auch nach fester Verankerung der Schäfte in 5∞-Schritten eingestellt werden kann

왘 Stirnverzahnung zur Vermeidung/Korrektur von Rotationsfehlern

208

9 Tumorendoprothetik

Endoprothetischer Ersatz unter Einbeziehung des Kniegelenks: 왘 Rotationskniegelenk und PEEK-Optima®Schloss 왘 Metal-on-MetalSchloss

왘 dadurch Senkung von Lockerungsrate und Verschleiß der PE-Teile

Antiluxationspfanne bei Rekonstruktion des Acetabulums beugt p.o. Luxation vor Funktionelles Ergebnis bei Resektion und Rekonstruktion des proximalen Humerus abhängig vom Erhalt des N. axillaris und Rotatorenmanschette

Gesonderte Prothesenbeschichtungen für spezielle Indikationen

zahnung versehen. Sie werden nach korrekter Einstellung und Überprüfung der Rotation mit dem Gelenkanteil und mit dem Schaft verbunden und durch Schrauben fixiert. Ein endoprothetischer Ersatz unter Einbeziehung des Kniegelenkes erfordert eine außergewöhnliche Kombination aus Flexibilität und Stabilität, insbesondere da sowohl die Kreuz- als auch die Seitenbänder reseziert werden müssen. Der Gelenkersatz besteht aus einem gekoppelten Rotationskniegelenk („rotating hinge“) und dem PEEK-Optima“-Schloss, welches eine deutlich höhere Stabilität als Polyethylen aufweist. Eine Weiterentwicklung stellt das Metal-onMetal- (MOM-)Schloss dar, das femorale Komponente und TibiaKomponente über einen Metallbolzen verbindet und so die Haltbarkeit weiter verbessert. Der Einsatz eines „rotating hinge“ erlaubt eine Flexion bis ca. 95∞ und Extension sowie ein gewisses Maß an Rotation bei gleichzeitiger Stabilisierung bei Varus-/Valgusstress und Bewegungen in der anterior-posterioren Ebene. Dieser Erhalt wichtiger Bewegungsmöglichkeiten reduziert die Übertragung der Verwindungskräfte auf die Schaftverankerungen und Gelenkmechanismen und senkt somit die Lockerungsrate und den Verschleiß der Polyethylenteile. Die Weichteilrekonstruktion und die sichere Refixierung von Sehnen und Muskeln gelingt durch die Verwendung eines Mutars“-Anbindungsschlauches aus Polyethylenterephthalat (PET), wie in Kapitel 9.6.1 „Weichteilrekonstruktion“ beschrieben. Bei intraartikulären proximalen Femurresektionen wird typischerweise das Hüftgelenk mit einem proximalen Femurersatz im Kombination mit einem Duokopf rekonstruiert. Sollte ebenfalls eine Rekonstruktion des Acetabulums bei einer schon bestehenden Arthrose notwendig sein, so stellt eine „Antiluxationspfanne“ in Form einer tripolaren Pfanne (z. B. Avantage Pfanne von Biomet) eine Alternative dar, die ebenfalls bei schlechter Weichteilsituation der postoperativen Luxation vorbeugt. Bei Resektionen des proximalen Humerus und der anschließenden Rekonstruktion ist das funktionelle Ergebnis direkt vom Erhalt des N. axillaris und der Rotatorenmanschette abhängig. Da Tumorresektionen oftmals mit einem Verlust insbesondere des Nerven einhergehen, um einen ausreichenden Sicherheitsabstand zum Tumor herzustellen, können die Patienten keine wesentliche Abduktion und Elevation des Armes durchführen. Hingegen ist bei gutartigen Tumoren, Metastasen, Low-grade-Tumoren oder bei Prothesenrevisionen der Erhalt des N. axillaris häufig möglich, sodass inverse proximale Humerusprothesen zum Einsatz kommen können. Diese weisen ein besseres funktionelles Resultat auf, da analog der inversen Schulterendoprothetik bei Rotatorenmanschetteninsuffizienzen die Medialiserung des Drehzentrums die (partiell) resezierte Rotatorenmanschette ausgleicht und somit eine kräftigere Ansteuerung des M. deltoideus bewirkt. Für spezielle Indikationen stehen gesonderte Prothesenbeschichtungen zur Verfügung. Zur Prävention allergischer Reaktionen ist bei entsprechendem Verdacht eine Titannitrit-Beschichtung erhältlich.

9.3 Aktuelle Tumorendoprothesensysteme

209

Abb. 9.6: Silberbeschichtete Mutars“-Prothese distales Femur zur Reduktion von periprothetischen Infekten

Aufgrund der hohen Infektionsgefahr der Megaendoprothesen wurde eine spezielle antibakterielle Silberbeschichtung (Mutars“ Silver) entwickelt, die für eine signifikante Reduktion der Infektionsraten bisher ohne relevante Nebenwirkungen verantwortlich zu sein scheint (Abb. 9.6). Sollten trotz der zahlreichen Variationsmöglichkeiten Sonderanfertigungen oder spezielle Adapter zur Kombination mit anderen Prothesensystemen nötig sein, so sind diese in relativ kurzer Zeit bei der Prothesenfirma (Implantcast“) erhältlich.

왘 antibakterielle Silberbeschichtung reduziert Infektionsraten 왘 Sonderanfertigungen oder spezielle Adapter erhältlich

9.3.1 Weichteilrekonstruktion Das funktionelle Ergebnis einer Tumorprothese ist direkt abhängig von den nach der Resektion noch zur Verfügung stehenden funktionstüchtigen Weichteilen und Muskeln. Die wesentlichen Ziele der Weichteilrekonstruktion sind zum einen die spannungsfreie Deckung der Prothese und zum anderen die Wiederherstellung der muskulären Funktion und Stabilität. Hierbei sollte die Indikation zu einer Muskel-Schwenklappen-Plastik (v. a. an der proximalen Tibia) großzügig gestellt werden, da eine vollständige muskuläre Deckung der Prothese die hohe Gefahr von Wundnekrosen und Infektionen minimiert. Um adäquate Resektionsgrenzen zu erreichen, müssen bei Tumorresektionen des distalen Femurs meist auch Anteile der Quadrizepsmuskulatur mit entfernt werden. Wenn die verbliebene Muskulatur keine zufriedenstellende Funktion des Gelenkes gewährleistet, können Teile des M. quadriceps mit einer Hamstring-Plastik ersetzt werden. Der M. biceps femoris eignet sich hervorragend zum Trans-

Weichteilrekonstruktion: 왘 spannungsfreie Deckung der Prothese 왘 Wiederherstellung der muskulären Funktion und Stabilität 왘 Einsatz einer MuskelSchwenklappenPlastik

210

9 Tumorendoprothetik

(a)

(b)

(c)

(d)

Abb. 9.7: Refixierung der Muskeln und Sehnen an der Prothese durch einen PET-Anbindungsschlauch, welcher um die Prothese gespannt und fest vernäht wird. (a) Silberbeschichtete proximale Humerusprothese, die mit Ethibond-Nähten (b) an Clavicula und Scapularesten befestigt wird. (c) Befestigen des Anbindungsschlauches an der Prothese mit Ethibond-Nähten und (d) Decken der Prothese mit Muskulatur, die am Anbindungsschlauch vernäht wird. Der Anbindungsschlauch dient der Kapselrekonstruktion und der Refixierung der verbliebenen Anteile der Rotatorenmanschette, des M. deltoideus und der langen Bizepssehne.

9.4 Postoperatives Management

fer auf den anterioren Prothesenteil und erleichtert so die plastische Deckung. Um den medialen Prothesenteil zu bedecken und zum Teil die Funktion eines evtl. resezierten M. vastus medialis zu ersetzen, eignet sich sehr gut der M. sartorius. Die Muskellappen-Plastiken spielen auch eine große Rolle in der Stabilisierung und dem Realignment der Patella, insbesondere dann, wenn eine extraartikuläre Resektion mit Ersatz des gesamten Kniegelenkes notwendig war. Zur plastischen Deckung der Prothese hat sich die Durchführung einer primären Gastrocnemius-Schwenklappen-Plastik als Standard etabliert. Hierbei stehen je nach Resektion sowohl der mediale als auch der laterale Anteil zur Verfügung. Um die aktive Funktion des Kniegelenkes wiederherzustellen, ist insbesondere nach Rekonstruktionen der proximalen Tibia eine sichere Refixierung der Muskeln und Sehnen an der Prothese notwendig. Beim Mutars“-System gelingt dies durch die Verwendung eines PET-Anbindungsschlauches, welcher um die Prothese gespannt und fest vernäht wird. Dieser Anbindungsschlauch dient ebenfalls der Refixierung des Gastrocnemius-Schwenklappens. Eine Refixierung des Ligamentum patellae in Kombination mit dem GastrocnemiusSchwenklappen führt zu sehr guten funktionellen Ergebnissen und zur Wiederherstellung der aktiven Kniegelenksstreckung. Eine relevante Schwäche des Streckapparates, wie sie häufig nach Refixation der Bänder direkt an der Prothese vorkommt, kann durch die Verwendung des Anbindungsschlauches vermieden werden. Sollte ein spannungsfreier Hautverschluss insbesondere beim proximalen Tibiaersatz nicht möglich sein, ist die zusätzliche Deckung des Muskellappens mittels „Mesh-graft“ unvermeidbar. Hierbei hat sich gezeigt, dass die zusätzliche Anlage eines Vakuum-Verbandes für 5 bis 7 Tage das Einwachsen der transplantierten Haut beschleunigen kann. Der Anbindungsschlauch findet ebenfalls bei der Rekonstruktion der Kapsel nach proximalen Femur- und proximalen Humerus-Resektionen Anwendung (Abb. 9.7). Der Anbindungsschlauch verhindert hier die Luxation der Prothese und wirkt stabilisierend. Nicht resezierte Muskelgruppen und Sehnen können mit dem Anbindungsschlauch vernäht werden und somit eine Restfunktion des entsprechenden Gelenkes ermöglichen. So gelingt mithilfe des Anbindungsschlauches die Kapselrekonstruktion und Refixierung von Muskeln (insbesondere der M. gluteus medius) und Sehnen (Sehne des M. iliopsoas). Die Kombination aus einer Duokopfprothese und einem Anbindungsschlauch führt zu einer Maximierung der zu erreichenden Stabilität und beugt postoperativen Luxationen vor. Beim proximalen Humerusersatz dient der Anbindungsschlauch ebenfalls der Kapselrekonstruktion und der Refixierung der verbliebenen Anteile der Rotatorenmanschette, des M. deltoideus und der langen Bizepssehne.

211

Muskellappen-Plastik wichtig für Stabilisierung und Realignment der Patella

PET-Anbindungsschlauch für sichere Refixierung der Muskeln und Sehnen an Prothese

Deckung des Muskellappens mittels Mesh-graft, wenn spannungsfreier Hautverschluss unmöglich

Kapselrekonstruktion und Refixierung von Muskeln und Sehnen mittels Anbindungsschlauch Vorbeugung postoperativer Luxationen

9.4 Postoperatives Management Peri- und postoperativ sollten alle Patienten prophylaktisch mit Antibiotika (z. B. Cephalosporine der 3. Generation) behandelt werden,

Peri- und postoperative Antibiotikaprophylaxe

212

9 Tumorendoprothetik

Immobilisierung, Ent- bzw. Belastung und Beübung in Abhängigkeit von Art und Beschaffenheit des Ersatzes

Bei kniegelenksnahen Resektionen Beachtung und Behandlung von Fußheberschwäche wichtig

Humerusrekonstruktion: Beübung von Ellenbogenund Handgelenk, Fingern zur Kontrakturvermeidung Femurrekonstruktion: postoperatives Vorgehen abhängig von Verwendung eines zementierten oder nicht zementierten Femurschafts

zunächst für drei Tage intravenös, dann weiter oral bis zum Abschluss der Wundheilung. Aufgrund niedriger Fallzahlen in der Tumorendoprothetik ist die Datenlage hier jedoch nicht gesichert. Außerdem werden alle Patienten darüber aufgeklärt, dass, wie nach einer Herzklappenoperation, bei erwarteter Bakteriämie (z. B. lokale Infektionen oder Zahnbehandlungen) eine Antibiotikaprophylaxe betrieben werden sollte, um eine hämatogene Aussaat und Spätinfektionen der Prothese zu verhindern. Nach zementfreier Implantation kniegelenksnaher Prothesen empfehlen wir eine relativ strikte Immobilisierung und Entlastung: sechs Wochen Teilbelastung mit ca. 10 kg, gefolgt von langsamer Belastungssteigerung von ca. 5⫺10 kg pro Woche (je nach Gewicht des Patienten) bis zum Erreichen der Vollbelastung. Die Beübung der Beweglichkeit nach distalem Femurersatz sollte nur eingeschränkt werden, wenn ein Gastrocnemius-Schwenklappen zur Defektdeckung (vier Wochen Immobilisierung in Streckung) nötig war. Beim proximalen Tibiaersatz ist eine Ruhigstellung in Streckung für ca. vier Wochen (z. B. in Mecron-Schiene) essentiell, da der refixierte Gastrocnemius-Schwenklappen und das Ligamentum patellae zunächst mit dem Anbindungsschlauch verwachsen müssen. Ab der 5. postoperativen Woche beginnt dann die Beübung der Flexion. Die maximale Beugung sollte allerdings 90∞ nicht überschreiten, da ansonsten mit einem deutlich verfrühten Verschleiß des PolyethylenGleitlagers zu rechnen ist. Gerade bei den kniegelenksnahen Resektionen sollte besonders auf eine postoperativ eintretende Schwäche der Muskeln des anterioren und lateralen Kompartimentes, d. h. eine Fußheberschwäche, geachtet werden. Da der N. peroneus routinemäßig dargestellt wird, kann es zu einer leichten Schädigung durch Hakenzug oder postoperatives Ödem/Hämatom kommen. Leichter Druck oder Zug kann durch eine temporäre Störung der Mikrozirkulation des Nerven zu einer Funktionsbeeinträchtigung führen. Gerade nach Rekonstruktionen an der proximalen Tibia kann jedoch auch bei intaktem Peroneusnerv durch die Resektion bzw. das Ablösen der anterioren Muskulatur eine Einschränkung der Fußhebung bestehen. Sollte es zu einer relevanten Schwäche bzw. zu einem Fallfuß kommen, empfiehlt sich die zügige Spitzfußprophylaxe mit einer Peroneus-Feder. In aller Regel sind die Funktionsstörungen temporär und erholen sich meist innerhalb einiger Monate. Patienten mit einer Rekonstruktion des proximalen Humerus werden für 4⫺6 Wochen in einem Gilchrist-Verband immobilisiert, eine Beübung des Ellenbogen- und Handgelenkes sowie der Finger ist jedoch frühzeitig nötig, um Kontrakturen zu vermeiden. Nach Rekonstruktion mit einem proximalen Femurersatz ist das postoperative Vorgehen abhängig davon, ob ein zementierter oder nicht zementierter Femurschaft gewählt wurde. Bei zementierten Femurschäften ist die Mobilisation hauptsächlich von der Weichteilrekonstruktion abhängig. Nach initialer postoperativer Bettruhe für 2⫺3 Tage ist danach oftmals die Mobilisation mit schmerzadaptier-

9.5 Funktion

213

ter Vollbelastung möglich. Bei nicht zementierten Femurschäften ist nach initialer Bettruhe für die ersten sechs postoperativen Wochen nur eine Teilbelastung möglich, um zunächst eine Osseointegration und damit ausreichende Stabilität des Schaftes zu gewährleisten. Man folgt hier den oben genannten Empfehlungen zum Belastungsaufbau kniegelenksnaher Prothesen. 9.5 Funktion Das funktionelle Ergebnis von Tumorprothesen und Rekonstruktionsprothesen ist im höchsten Maße vom Verlust funktionsfähiger Muskulatur gekennzeichnet. Das Resultat wird in der Tumororthopädie im Enneking-Score, auch MSTS-Score genannt, gemessen. Hierbei werden sowohl subjektive Parameter (Schmerz, Akzeptanz) als auch funktionelle Parameter (Bewegungsumfang, Benutzung von Hilfsmitteln, Gang Distanz) bewertet. Ein Resultat von 100 % entspricht einer uneingeschränkten, freien und schmerzlosen Funktion der betroffenen Extremität. Die besten Resultate erzielten wir bei Rekonstruktionen der proximalen Tibia (83 %) (Abb. 9.8), gefolgt von distalen Femur-Rekonstruktionen (80 %). Die Patienten können das Kniegelenk hierbei zumeist bis 90∞ beugen, die aktive Streckung ist häufig uneingeschränkt, kann aber je nach Resektionsausmaß der Quadrizepsmuskulatur auch eingeschränkt sein (Abb. 9.9). Patienten mit einem proximalen Femurersatz erzielten durchschnittlich 70 % der Normalfunktion. Hier zeigte sich insbesondere bei älteren Patienten trotz einer Weichteilrekonstruktion der Glutealmuskulatur am Anbindungsschlauch häufig ein Trendelenburg-Hinken und die Notwendigkeit zur Benutzung meist einer Unterarmgehstütze auf der Gegenseite bei längeren Gehstrecken. Bei Patienten mit Rekonstruktionen des proximalen Humerus zeigte sich ebenfalls nur ein Wert von 70 %, hauptsächlich verursacht durch den Funktionsverlust nach Resektionen des N. axillaris, wodurch eine Abduktion über 30∞ und eine Elevation über 60∞ nur schwer zu erreichen ist. Die Patienten sind jedoch in der Lage, die Hand zum Mund zu führen (Abb. 9.10). Bei Verwendung einer inversen Tumorprothese des proximalen Humerus ist jedoch zumeist eine aktive Abduktion bis zumindest 90∞ zu erwarten (Abb. 9.11).

Funktionelles Ergebnis von Tumor-/Rekonstruktionsprothesen gekennzeichnet vom Verlust funktionsfähiger Muskulatur Bewertung im EnnekingScore (MSTS-Score)

Beste Resultate bei Rekonstruktionen der proximalen Tibia (83 %) und des distalen Femurs (80 %)

Proximaler Femurersatz: ca. 70 % der Normalfunktion

Proximaler Humerusersatz: ca. 70 % der Normalfunktion

Inverse proximale Humerusprothese: aktive Abduktion bis ca. 90°

214

9 Tumorendoprothetik

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

9.5 Funktion

(a)

(d)

(b)

(c)

(e)

Abb. 9.9: Funktionelles Resultat nach distalen Femurrekonstruktionen (a⫺c). Die Patienten können das Kniegelenk hierbei zumeist bis 90∞ beugen (d), die aktive Streckung ist häufig uneingeschränkt (e)

왗 Abb. 9.8: Funktionelles Ergebnis mit sehr guter aktiver Streckfähigkeit (c⫺e) nach Implantation einer Mutars“-Prothese der proximalen Tibia (a, b) und Refixation des Streckapparates am PET-Anbindungsschlauch

215

216

9 Tumorendoprothetik

(a)

(c)

(b)

(d)

Abb. 9.10: Funktionelles Resultat nach Rekonstruktionen des proximalen Humerus (a, b). Durch den Funktionsverlust nach Resektion des N. axillaris ist eine Abduktion über 30∞ (c) und eine Elevation über 60∞ (d) nur schwer zu erreichen

9.6 Sonderprothesen

(a)

217

(b)

(c) Abb. 9.11: Bei Erhalt des N. axillaris und Verwendung einer inversen Tumorprothese des proximalen Humerus (a, b) ist zumeist eine aktive Abduktion bis zumindest 90∞ zu erwarten (c)

9.6 Sonderprothesen 9.6.1 Wachstumsprothesen Eine Sonderindikation der tumorendoprothetischen Versorgung stellen die Wachstumsprothesen dar, die bei der Rekonstruktion knöcherner Defekte sehr junger Patienten zum Einsatz kommen können, bei denen eine Beinlängendifferenz von mehr als 5 cm erwartet wird. Als Altersgrenze zur Versorgung mit einer Wachstumsprothese gilt das 5. bis 6. Lebensjahr. Als alternative Behandlungsmethode bei noch jüngeren Patienten sind die Amputation und die Umdrehplastik zu erwähnen. Moderne Wachstumsprothesen sind ebenso wie die Tumorendoprothesen modular und individuell anpassbar. Prinzipiell sind zwei Formen der verlängerbaren Prothesen zu unterscheiden. Zum einen gibt es Prothesen, die primär mit einem Elektromotor ausgestattet

Wachstumsprothesen bei Rekonstruktionen knöcherner Defekte sehr junger Patienten Alternativen: Amputation und Umdrehplastik Zwei Formen verlängerbarer Prothesen 왘 mit Elektromotor

218

9 Tumorendoprothetik

왘 Prinzip der Kallotasis; mittels Elektromotor und verlängerbarem Marknagel

sind und durch Induktion zu einer Verlängerung der Prothese führen. Hierbei verlängert man die metallische Prothese, ein Zugewinn an Knochen entsteht nicht. Eine andere Form der verlängerbaren Prothese macht sich das Prinzip der Kallotasis zunutze (Mutars“ BioExpand). Hierbei wird bei der Primäroperation zunächst ein „Dummy“ eingebracht, der nach Abschluss der chemotherapeutischen Behandlung und einer entstandenen Beinlängendifferenz von mehr als 3 cm in einem zweiten Eingriff durch einen Elektromotor und einen verlängerbaren Marknagel ergänzt wird, um den Verlängerungsprozess zu starten. Der verlängerbare Marknagel wird im Knochen verriegelt und mit der Prothese verbunden. Über eine Osteotomie im Schaftbereich der Prothese startet man daraufhin den Verlängerungsprozess nach dem Prinzip der Kallotasis mit Verlängerungsschritten von 1 mm pro Tag bis zur gewünschten Länge. Der Vorteil besteht darin, dass für spätere Revisionseingriffe bei diesen sehr jungen Patienten mehr Knochensubstanz zur Verfügung steht. Die Nachteile bestehen in häufig auftretenden Kontrakturen, Infektionen und Implantatversagen. 9.6.2 Stumpfaufbauplastik

Stumpfaufbauplastik: 왘 bei Hüftexartikulation

(a)

Aufgrund der Tumorausbreitung im Knochen oder Weichgewebe ist eine Hüftexartikulation zuweilen unvermeidlich, wobei das Fehlen

(b)

(c)

Abb. 9.12: Nach Resektion des gesamten Femurs Stumpfaufbauplastik (a) mit einer Mutars“ proximalen Femurprothese mit Duokopf. Bei genügend Weichteildeckung kann so ein funktioneller Stumpf (b) durch Befestigen der Muskulatur am Anbindungsschlauch über der Prothese bewahrt und damit ein funktioneller Stumpf zum Anpassen einer Exoprothese gebildet werden (c)

9.7 Komplikationen

eines Amputationsstumpfes zum Anpassen einer externen Prothese das größte Problem darstellt und für den Patienten eine erhebliche Funktionseinbuße zur Folge hat. Um einen funktionellen Stumpf zu bewahren und dem Patienten damit die Möglichkeit zu geben, eine Exoprothese angepasst zu bekommen, gibt es bei genügend Weichteildeckung die Möglichkeit der Stumpfaufbauplastik. Hierbei wird nach Resektion des gesamten Femurs ein endoprothetischer proximaler Femurersatz mit Duokopf eingebracht (Abb. 9.12). Aufgrund der Modularität des Mutars“-Systems kann die Länge des Stumpfes variiert und der Weichgewebssituation angepasst werden. Die verbliebenen Weichteile können mittels Anbindungsschlauch an der Prothese befestigt werden und ermöglichen so einen funktionellen Stumpf zum Anpassen einer Exoprothese.

219

왘 zur Bewahrung eines funktionellen Stumpfes für Exoprothese

9.7 Komplikationen Die gravierendste Komplikation ist das Lokalrezidiv, welches mit einer sehr schlechten Prognose vergesellschaftet ist. Die Lokalrezidivrate nach Extremitätenerhalt mittels Tumorprothesen wird in der Literatur mit 1 bis 9 % angegeben und ist vergleichbar mit ablativen Verfahren. Um solch gute Ergebnisse zu erzielen, ist allerdings eine weite Resektion nach Enneking erforderlich. Die 5- bis 10-Jahres-Überlebensrate moderner Tumorprothesen liegt zwischen 69 und 90 %. Die häufigsten Komplikationen, die eine Explantation der Prothese nötig machen, sind die aseptische Lockerung, die periprothetische Infektion oder die periprothetische Fraktur bzw. Schaftfraktur. Die Infektionsrate an der unteren Extremität beträgt bis zu 36 % und ist am höchsten bei Rekonstruktionen der proximalen Tibia. Im Falle eines Protheseninfektes ist wie bei der primären Endoprothetik zumeist ein zweizeitiger Wechsel mit temporärer Implantation eines Antibiotika-Knochenzement-Spacers unvermeidbar. Bei Frühinfektionen (bis zu drei Wochen postoperativ) oder akut aufgetretenen hämatogenen Infektionen (z. B. Portinfekt) kann ein einzeitiges Verfahren mit De´bridement, Lavage und Wechsel der Polyethylenteile versucht werden. Die periprothetische Infektion der Tumorprothese führt, wenn nicht kontrollierbar, in bis zu 46 % der Fälle zu einer sekundären Amputation des Beines. Mehr und mehr setzt sich in den letzten Jahren der routinemäßige Gebrauch von silberbeschichteten Prothesen (Mutars“ Silver) durch. Die Silberionen sind in der Lage, die Infektionsraten zu senken, und scheinen bis heute keine relevanten Nebenwirkungen zu haben. Wenn trotz Silberbeschichtung eine Infektion auftritt, konnte bisher die sekundäre Amputationsrate deutlich reduziert werden. Im Gegensatz zur periprothetischen Infektion können mechanische Komplikationen in der Regel immer extremitätenerhaltend therapiert werden. Die aseptische Lockerungsrate an der unteren Extremität betrug in der Vergangenheit bis zu 27 %. Durch Weiterentwicklung des Prothesendesigns, insbesondere durch die Einführung der

Gravierendste Komplikation: Lokalrezidiv (Rate: 1⫺9 %)

5- bis 10-JahresÜberlebensrate moderner Tumorprothesen 69⫺90 % Infektion: 왘 Rate ca. 36 % an unterer Extremität 왘 höchste Rate bei proximaler Tibiarekonstruktion 왘 ein- oder zweizeitiger Wechsel 왘 in ca. 46 % sekundäre Amputation Silberbeschichtete Prothesen senken Infektionsrate

220

9 Tumorendoprothetik

Aseptische Lockerung: 왘 Rate: ca. 8 % 왘 extremitätenerhaltend therapierbar

Periprothetische Frakturen i. d. R. behandelbar Polyethylenverschleiß als Nebeneffekt des extensiven Gebrauchs Inlay-Wechsel möglichst frühzeitig Durch modulare Prothesensysteme Extremitätenerhalt bei Knochentumoren heute als Standard Selten: Amputationen und Umdrehplastiken

Indikationen, Kontraindikationen des Extremitätenerhalts in ständigem Wandel

(zementfreien) hexagonalen Schäfte und des „rotating-hinge“ Kniegelenkes, konnte diese hohe Zahl auf unter 8 % gesenkt werden. Auch periprothetische Frakturen sind mittels Osteosynthese oder mit einem Schaftwechsel in der Regel behandelbar. Zur Behandlung der bisher genannten Komplikationen sind aufwendige Operationen mit zumindest teilweisem Wechsel der Prothese nötig. Der Verschleiß der Polyethylenteile dagegen ist in aller Regel durch einen verhältnismäßig kleinen Eingriff behebbar. Polyethylenverschleiß gilt im eigentlichen Sinne nicht als Komplikation, sondern eher als Nebeneffekt des extensiven Gebrauchs insbesondere der jungen und aktiven Patienten. Er manifestiert sich durch eine zunehmende Instabilität des Gelenkes sowie eine damit verbundene Gangunsicherheit auf unebenem Untergrund. Ein Inlay-Wechsel sollte frühzeitig durchgeführt werden, da die Abriebpartikel ansonsten eine aseptische Lockerung induzieren können. Nach anfänglichen Schwierigkeiten der speziell angefertigten Megaendoprothesen gilt heutzutage insbesondere nach Einführung der modularen Prothesensysteme der Extremitätenerhalt bei Knochentumoren als Standard. Amputationen und Umdrehplastiken sind nur noch sehr selten nötig und die exzellenten funktionellen Ergebnisse mit modularen Prothesen führen zu einer sehr hohen Patientenzufriedenheit. Die permanenten Weiterentwicklungen der verschiedenen Materialien, Verankerungssysteme und Beschichtungen sowie die wachsende Erfahrung der Operateure führen zu einem sich ständig erweiternden Einsatzspektrum der Prothesen. Indikationen und Kontraindikationen des Extremitätenerhalts in der Tumororthopädie sind ständig im Wandel und sollten für jeden einzelnen Patienten neu evaluiert werden. Literatur Campanacci M, Bacci G, Bertoni F, Picci P, Minutillo A, Franceschi C. The treatment of osteosarcoma of the extremities: twenty years’ experience at the Istituto Ortopedico Rizzoli. Cancer 1981;48(7):1569⫺81. Dominkus M, Sabeti M, Toma C, Abdolvahab F, Trieb K, Kotz RI. Reconstructing the extensor apparatus with a new polyester ligament. Clin Orthop Relat Res 2006;453:328⫺34. Eckardt JJ, Eilber FR, Dorey FJ, Mirra JM. The UCLA experience in limb salvage surgery for malignant tumors. Orthopedics 1985;8(5):612⫺21. Favre, R, Pessereau, Delacroix, H, [2 Juvara Operations for Malignant Tumor of the Tibia and Femur.]. Bull Mem Soc Chir Paris, 1965. 55:156⫺61. Gosheger G, Goetze C, Hardes J, Joosten U, Winkelmann W, von Eiff C. The influence of the alloy of megaprostheses on infection rate. J Arthroplasty 2008;23(6):916⫺20. Epub 13. 2. 2008. Gosheger G, Gebert C, Ahrens H, Streitbuerger A, Winkelmann W, Hardes J. Endoprosthetic reconstruction in 250 patients with sarcoma. Clin Orthop Relat Res 2006;450:164⫺71. Gosheger G, Hardes J, Ahrens H, Streitburger A, Buerger H, Erren M, Gunsel A, Kemper FH, Winkelmann W, Von Eiff C. Silver-coated megaendoprostheses in a rabbit model ⫺ an analysis of the infection rate and toxicological side effects. Biomaterials 2004;25(24):5547⫺56.

Literatur Gosheger G, Hillmann A, Lindner N, Rodl R, Hoffmann C, Burger H, Winkelmann W. Soft tissue reconstruction of megaprostheses using a trevira tube. Clin Orthop Relat Res 2001;393:264⫺71. Grimer RJ, Belthur M, Chandrasekar C, Carter SR, Tillman RM. Two-stage revision for infected endoprostheses used in tumor surgery. Clin Orthop Relat Res 2002:395:193⫺203. Grimer RJ, Carter SR, Tillman RM, Sneath RS, Walker PS, Unwin PS, Shewell PC. Endoprosthetic replacement of the proximal tibia. J Bone Joint Surg Br 1999;81(3):488⫺94. Ham SJ, Schraffordt Koops H, Veth RP, van Horn JR, Molenaar WM, Hoekstra HJ. Limb salvage surgery for primary bone sarcoma of the lower extremities: long-term consequences of endoprosthetic reconstructions. Ann Surg Oncol 1998;5(5):423⫺36. Hardes J, Ahrens H, Nottrott M, Dieckmann R, Gosheger G, Henrichs MP, Streitbürger A. Attachment tube for soft tissue reconstruction after implantation of a mega-endoprosthesis. Oper Orthop Traumatol 2012;24(3): 227⫺34. Hardes J, von Eiff C, Streitbuerger A, Balke M, Budny T, Henrichs MP, Hauschild G, Ahrens H. Reduction of periprosthetic infection with silvercoated megaprostheses in patients with bone sarcoma. J Surg Oncol 2010;101(5):389⫺95. Hardes J, Ahrens H, Gebert C, Streitbuerger A, Buerger H, Erren M, Gunsel A, Wedemeyer C, Saxler G, Winkelmann W, Gosheger G. Lack of toxicological sideeffects in silver-coated megaprostheses in humans. Biomaterials 2007;28(18):2869⫺75. Hardes J, Gebert C, Schwappach A, Ahrens H, Streitburger A, Winkelmann W, Gosheger G. Characteristics and outcome of infections associated with tumor endoprostheses. Arch Orthop Trauma Surg 2006;126(5):289⫺96. Höll S, Schlomberg A, Gosheger G, Dieckmann R, Streitbuerger A, Schulz D, Hardes J. Distal femur and proximal tibia replacement with megaprosthesis in revision knee arthroplasty: a limb-saving procedure. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2012. Epub ahead of print 6.3.2012. Jeys LM, Grimer RJ, Carter SR, Tillman RM. Risk of amputation following limb salvage surgery with endoprosthetic replacement, in a consecutive series of 1261 patients. Int Orthop 2003;27(3):160⫺3. Malawer MM, Chou LB. Prosthetic survival and clinical results with use of largesegment replacements in the treatment of high-grade bone sarcomas. J Bone Joint Surg Am 1995;77(8):1154⫺65. Mittermayer F, Krepler P, Dominkus M, Schwameis E, Sluga M, Heinzl H, Kotz R. Long-term followup of uncemented tumor endoprostheses for the lower extremity. Clin Orthop Relat Res 2001;388:167⫺77. Shin DS, Weber KL, Chao EY, An KN, Sim FH. Reoperation for failed prosthetic replacement used for limb salvage. Clin Orthop Relat Res 1999;358:53⫺63. Tunn PU, Schmidt-Peter P, Pomraenke D, Hohenberger P. Osteosarcoma in children: long-term functional analysis. Clin Orthop Relat Res 2004; 421:212⫺7. Unwin PS, Cannon SR, Grimer RJ, Kemp HB, Sneath RS, Walker PS. Aseptic loosening in cemented custom-made prosthetic replacements for bone tumours of the lower limb. J Bone Joint Surg Br 1996;78(1):5⫺13.

221

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik R. Hube

10.1 Allgemeines Mit zunehmender Akzeptanz der Hüftendoprothetik wird die Indikation zum Gelenkersatz bei immer mehr jüngeren und aktiven Patienten gestellt, um die gewohnte Lebensqualität trotz irreversibler Schäden an der Hüfte beibehalten zu können. Somit kommt auch einer schnellen Rehabilitation zunehmende Bedeutung zu. Jüngere, beruflich aktive Patienten können durch weichteilschonendere Techniken früher in den sozialen und beruflichen Alltag eingegliedert werden. Aber auch bei älteren Patienten ist eine beschleunigte Mobilisierung wichtig, da die Immobilisierung bei bestehenden Komorbiditäten zu kardiovaskulären Komplikationen führen kann. Dies stellt enorme Anforderungen an die operative Technik, um bei exakter Implantation der Komponenten eine möglichst gute Frühfunktionalität zu erreichen. Synonyme für diese Techniken sind minimalinvasiv oder Mini-Inzision. Verkleinerte transgluteale Zugänge (sog. Mini-Inzision) modifiziert nach Bauer oder Hardinge sind laterale Zugänge und stellen aufgrund der zugangsbedingten Schädigung der Glutealmuskulatur keine minimalinvasiven Zugänge im eigentlichen Sinne dar. Mögliche Folgen sind die zumindest temporäre Insuffizienz der Glutealmuskulatur mit typischem Trendelenburg-Hinken und die Gefahr der Schädigung des N. gluteus medius bei notwendiger proximaler Erweiterung. Aus diesem Grund wurden von verschiedenen Autoren minimalinvasive Techniken entwickelt, um die Weichteiltraumatisierung zu vermindern. Hierzu gehören modifizierte anteriore, anterolaterale und posterolaterale Zugänge (Abb. 10.1). Dabei steht nicht die Verkleinerung des Hautschnittes im Vordergrund, wie von einigen Autoren definiert, sondern die Schonung der Muskulatur. Der Glutealmuskulatur kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu, da sie der „Motor der Hüfte“ und entscheidend für die Rehabilitation und die Funktion des Hüftgelenkes ist. Dadurch stellt sich die Frühfunktionalität verbessert dar. Muskelinsuffizienzen sollen vermindert werden und eine frühere Entwöhnung von Unterarmgehstützen ist möglich. Durch die muskelschonende Präparation während der Operation sollen intraoperativ der Blutverlust und die damit verbundene Transfusionsrate gegenüber anderen konventionellen Zugängen gesenkt werden. Weitere Ziele sind die Verringerung postoperativer Schmerzen und nicht zuletzt eine Verkürzung des Krankenhausaufenthaltes ohne Erhöhung von Komplikationen.

Schnelle Rehabilitation nach Hüftgelenksersatz immer bedeutender

Ältere: Immobilisierung führt bei Komorbiditäten zu kardiovaskulären Komplikationen.

Mini-Inzision: verkleinerte transgluteale Zugänge Mögliche Folgen: 왘 temporäre Insuffizienz der Glutealmuskulatur mit TrendelenburgHinken 왘 Schädigung des N. gluteus medius Minimalinvasive Techniken zur Vermeidung der Weichteiltraumatisierung Glutealmuskulatur als „Motor der Hüfte“

Muskelschonende Präparation: 왘 geringerer Blutverlust 왘 geringere Schmerzen 왘 kürzerer Krankenhausaufenthalt

224

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik Musculus Oberschenkelsartorius arterie OberMusculus Oberschenkelschenkelrectus femoris vene nerv ilioinguinaler Zugang Smith-Petersen Musculus iliopsoas

Musculus tensor fasciae latae Musculus gluteus minimus Watson-Jones Musculus gluteus medius Hardinge

Posterior

Ischiasnerv

Musculus gluteus maximus

Abb. 10.1: Darstellung der einzelnen Zugänge mit jeweiliger Muskelloge. Die transglutealen Zugänge nach Bauer bzw. nach Hardinge schonen dabei die Glutealmuskulatur nicht, während die anderen Zugänge anteriore und posteriore Muskellogen wählen, um die Glutealmuskulatur während der Operation nicht bzw. möglichst wenig zu schädigen

„two incisions technique“: zwei Inzisionen für Einbringung von Schaft und Pfanne

Erhöhte Komplikationsrate Verkleinerter Zugang: 왘 beschleunigte Rehabilitation 왘 hohe Implantationsgüte 왘 geringere Weichteiltraumatisierung

Den Beginn der Entwicklung minimalinvasiver Techniken stellt die „two incisions technique“ dar, bei der über zwei Inzisionen, getrennt für Schaft und Pfanne, die Endoprothese eingebracht wird. Es werden ein kleiner anteriorer Zugang zur Implantation der Pfannenkomponente und ein zweiter zur Einbringung des Schaftes durchgeführt. Die Implantation des femoralen Implantates wird bei dieser Technik bildwandlergestützt durchgeführt, da eine direkte Visualisierung nicht möglich ist. Aufgrund der sehr anspruchsvollen Technik, verbunden mit einer erhöhten Komplikationsrate, konnte sie sich jedoch nicht durchsetzen. So wurden Revisionsraten von 10⫺15 % beschrieben. Andere bewährte Zugänge wurden modifiziert und minimiert. Hierzu wurden auch Instrumente verändert, um die Implantation über einen verkleinerten Zugang zu vereinfachen, damit die Reproduzierbarkeit der Implantation zu gewährleisten und Komplikationen zu vermeiden. Gerade die mögliche beschleunigte Rehabilitation bedingt eine hohe Implantationsgüte. Die im Vergleich zu konventionellen Zugängen geringere Weichteiltraumatisierung vereinfacht die

10.1 Allgemeines

225

Abb. 10.2: Modifizierte Instrumente und Retraktoren für minimalinvasive Implantationstechniken. Durch die angewinkelten Handgriffe wird die Implantation vereinfacht, ein Impingement der Handgriffe mit der Haut vermieden

Wechselsituation in Bezug auf das Weichteilmanagement. Es ist anzunehmen, dass hierdurch Risiken wie die Luxationshäufigkeit verringert werden können. Wichtig ist jedoch, dass die Reproduzierbarkeit der Implantation nicht verschlechtert wird. So wurden vermehrte Fehlpositionierungen der Komponenten mit minimalinvasiven Techniken beschrieben. Dies kann nicht nur zu Frühkomplikationen führen, sondern auch zu verschlechterten Langzeitergebnissen, zum Beispiel durch vermehrten Abrieb bei Steilstellungen der Pfanne Um dies zu vermeiden, wurden modifizierte Instrumentarien für Raspeln, Fräsen und Einsetzinstrumente entwickelt, die eine einfache Einbringung der Instrumente wie auch der definitiven Implantate in den OP-Situs zu ermöglichen (Abb. 10.2). Auch hier ist zu beachten, dass die Sicherheit der Implantation nicht verschlechtert wird. So neigen abgeflachte Pfannenfräsen eher zur exzentrischen Aufarbeitung des Pfannenlagers (Abb. 10.3). Dies kann zu einer Verschlechterung der Pfannenfixierung und daraus resultierendem Frühversagen führen. Um die Vorteile dieser Zugänge nutzen zu können, ist eine intensive physiotherapeutische Beübung und ein suffizientes Schmerzmanagement notwendig. Daher sind funktionelle Vorteile, Schmerzmedikamentenverbrauch und Patientenzufriedenheit multifaktoriell bedingt, unabhängig von der Länge des Hautschnittes. So ist minimal-

왘 geringere Luxationshäufigkeit 왘 vermehrte Fehlpositionierungen

Modifizierte Instrumente zur Vereinfachung der Implantation über verkleinerten Zugang

Wichtig: intensive physiotherapeutische Beübung, suffizientes Schmerzmanagement

226

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik

Abb. 10.3: Abgeflachte Pfannenfräsen zur Aufarbeitung des Acetabulums bei minimalinvasiven Eingriffen. Diese lassen sich aufgrund des verminderten Volumens leichter in den Operationssitus einbringen. Aufgrund der nicht zirkumferenten Führung neigen sie gegenüber den konventionellen Fräsen eher zum Ausschlagen bei der Präparation des Acetabulums

invasive Hüftendoprothetik nicht nur als Veränderung der Operationstechnik, sondern als interdisziplinärer Prozess zu verstehen. 10.2 Patientenselektion Ziele minimalinvasiver Zugänge: 왘 Verringerung des Operationstraumas 왘 weite Indikationsbreite 왘 keine Kontraindikationen

Strenge Patientenselektion in Lernkurve Ausschluss von adipösen oder sehr muskelstarken Patienten

Ziel minimalinvasiver Zugänge ist die Verringerung des Operationstraumas ohne Einschränkungen der Exposition von Femur und Acetabulum zur Gewährleistung einer reproduzierbaren Implantation. Ziel sollte aber auch eine weite Indikationsbreite und das Fehlen von möglichen Kontraindikationen sein. Das heißt, der Zugang muss der Anatomie des einzelnen Patienten und den daraus resultierenden operativen Ansprüchen angepasst werden können. Vor allem die Erweiterung bei Problemsituationen ist essentiell. Des Weiteren sollte der Zugang die Verwendung aller üblichen Implantate, einschl. zementierter Verankerungen, erlauben. Gerade in der Lernkurve sollten die Patienten für minimalinvasive Operationen streng selektiert werden. Adipöse oder sehr muskelstarke Patienten sollten exkludiert werden. Dies gilt auch für voroperierte Hüftgelenke oder Fehlstellungen des proximalen Femur oder im Bereich des Acetabulums wie zum Beispiel schwere Dysplasien oder ankylotische Situationen. Mit zunehmender Erfahrung mit der jeweils angewandten Technik kann die Indikation erweitert werden. Prinzipiell bestehen bei ausreichender Erfahrung keine prinzipiellen Kontraindikationen, da gerade anterolaterale und posterolaterale Zugänge gut erweiterbar sind. So kann bei schweren Deformitäten sowie bei übergewichtigen Patienten der Zugang nach proximal und distal erweitert werden.

10.3 Der posterolaterale Zugang

227

10.3 Der posterolaterale Zugang Der posteriore Zugang in Seitlage des Patienten ist der weltweit meistgebrauchte Zugang. Er ist per se sehr muskelschonend, da er die Glutealmuskulatur posterior umfährt (Abb. 10.4). Der M. piriformis muss aber in den meisten Fällen abgesetzt werden und wird

Abb. 10.4: Darstellung des posterolateralen Zuganges auf Muskelebene. Selbst bei konventioneller Schnittführung schont der Zugang die Glutealmuskulatur, da sie von dorsal umfahren wird. Eine weitere Reduzierung der Schnittführung unter weitgehender Schonung der kurzen Außenrotatoren und teilweise sogar des M. piriformis kann das Muskeltrauma weiter reduzieren

Abb. 10.5: Anschlingen des M. piriformis vor dem Absetzen für den minimalinvasiven posterolateralen Zugang. Nach Implantation der Hüftendoprothese wird der Muskelansatz wieder refixiert

Posterolateraler Zugang: 왘 weltweit meistgebrauchter Zugang 왘 sehr muskelschonend

228

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik

Abb. 10.6: Darstellung des Acetabulums über einen posterolateralen hinteren Zugang. Die Anzahl der Retraktoren wird auf ein Mindestmaß begrenzt, da sie selbst volumenfordernd sind: Das Einsetzen von mehr Retraktoren würde den Arbeitsraum weiter verkleinern

Abb. 10.7: Darstellung des proximalen Femur mit in situ befindlicher Raspel für einen Geradschaft. Bei Anwendung des posterolateralen Zuganges stellt die Implantation eines Geradschafts operationstechnisch kein Problem dar

왘 erhöhte Luxationsrate

nach Implantation der Hüftendoprothese refixiert (Abb. 10.5). Zusätzlich kann durch Verkleinerung des Zuganges die Traumatisierung der kurzen Außenrotatoren vermindert werden. Die Problematik posterolateraler Zugänge bezüglich der erhöhten Luxationsrate ist ein signifikanter Nachteil. Durch verbesserte Refixationstechniken der hinteren Kapsel und der kurzen Außenrotatoren konnte die Luxationsrate deutlich verbessert werden. Sie zeigt sich aber in vielen Studien weiterhin erhöht gegenüber anterioren und anterolateralen

10.4 Der anterolaterale Zugang

Zugängen. Hier bilden anteriore und anterolaterale Zugänge eine sinnvolle Initiative. Einer der großen Vorteile des hinteren Zuganges ist die Möglichkeit, den Zugang sukzessive zu verkleinern. Dies kann die Lernkurve deutlich verringern. Auch bei kleineren Zugängen lassen sich sowohl Pfanne als auch proximales Femur sehr gut darstellen (Abb. 10.6 und 10.7). Bei verschiedenen Autoren wird jedoch lediglich der Hautschnitt verändert, sodass die klinischen Ergebnisse sich nicht unterscheiden. Dorr et al. zeigen demgegenüber postoperativ eine geringere Schmerzsymptomatik, eine bessere Funktion sowie eine kürzere stationäre Behandlung. Allen Studien ist gleich, dass sich nach 6⫺12 Wochen die klinischen Ergebnisse zwischen konventionellem und minimalinvasivem Zugang angleichen. 10.4 Der anterolaterale Zugang Der anterolaterale Zugang wird definiert durch das Watson-JonesIntervall zwischen M. gluteus medius und M. tensor fasciae latae (Abb. 10.8). Dieser derzeit in Mitteleuropa am häufigsten genutzte muskelschonende Zugang hat den Vorteil der guten Darstellbarkeit von Acetabulum und Femur und kann sowohl in Rücken- als auch in Seitlage (OCM-Zugang) durchgeführt werden. Eine leicht bogenförmige Inzision der Faszie erleichtert die Auffindung des Intervalls deutlich. Nach digitaler Präparation des Septum intermusculare wird

Abb. 10.8: Darstellung des Muskelintervalls beim anterolateralen Zugang zwischen M. gluteus medius und M. tensor fasciae latae. Bei korrekter Operationsweise wird durch spezielle Lagerungstechniken während der Operation die Muskulatur entspannt. Eine Muskelschädigung während der Darstellung von Acetabulum und proximalem Femur wird minimiert

229

왘 sukzessive Verkleinerung des Zugangs

Nach 6⫺12 Wochen kaum Unterschiede zwischen konventionellem und minimalinvasivem Zugang Anterolateraler Zugang: 왘 im Watson-JonesIntervall 왘 häufigster Zugang in Mitteleuropa 왘 muskelschonend 왘 gute Darstellbarkeit von Acetabulum und Femur 왘 in Rücken- oder Seitlage

230

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik

Abb. 10.9: Position des Patienten und Operateurs bei Durchführung des anterolateralen Zuganges in Seitlage. Für die Schaftimplantation (links) wird das Bein in Überstreckung, Außendrehung und Anpreisung positioniert. Für den Hautschnitt und die Pfannenpräparation (rechts) sind beide Beine übereinander gelagert

Exposition des proximalen Femur durch Hyperextension

Erweiterung des Zugangs bei Komplikationen und Revisionschirurgie ohne Irritation vaskulärer und nervaler Strukturen möglich

die Gelenkkapsel dargestellt. Da der anteriore Anteil der Kapsel durch die bei der Coxarthrose bestehenden Außenrotations-Flexions-Kontraktur kontrakt ist, sollte dieser beim Zugang exzidiert werden. Er ist Teil der Pathologie. Wichtig ist, dass die Exzision lediglich auf den anterioren Anteil der Kapsel limitiert ist, um die Weichteilspannung zu erhalten. Zur Bestimmung der Schenkelhalsosteotomie dient normalerweise der Trochanter minor als Referenz. Dieser ist bei anterolateralen und anterioren Zugängen ohne Erweiterung nicht palpabel, sodass die Fossa trochanterica als Ausgangspunkt der Osteotomie genutzt wird. Je nach Anatomie und gemäß der präoperativen Planung mit dem verwendeten Schaft wird die Steilheit der Osteotomie von diesem Ausgangspunkt bestimmt. Ein Problem anteriorer und anterolateraler Zugänge ist die Exposition des proximalen Femur. Dies wird durch die Hyperextension des Femur erreicht. Hierdurch wird die Glutealmuskulatur nach dorsal transpositioniert und die Darstellung des proximalen Femur ermöglicht. Dies ist in Seitenlage durch die bessere Überstreckung des zu operierenden Beines einfacher. Das Bein wird während der Darstellung in 90∞ Außenrotation, Adduktion und Hyperextension gehalten (Abb. 10.9). So muss auch bei muskulösen Patienten keine Sehneneinkerbung erfolgen. Nachteilig für den Ungeübten ist die Seitlagerung, welche die exakte Position der Pfannenkomponente etwas erschwert, ebenso die Überprüfung der korrekten Beinlänge. In Rückenlage wird die Hyperextension durch das Abklappen des Beines erreicht (Abb. 10.10). Aufgrund der unterschiedlichen Beinposition bei Rück- bzw. Seitlage zur Darstellung des Femur wird der Hautschnitt von den meisten Operateuren auch unterschiedlich durchgeführt (Abb. 10.11). Die Pfannendarstellung ist bei beiden Lagerungsarten gleichwertig. Ein Vorteil ist, dass der Zugang im Komplikationsmanagement und in der Revisionschirurgie ohne Irritation von vaskulären und nervalen Strukturen nach proximal und distal erweitert werden

10.4 Der anterolaterale Zugang

231

Abb. 10.10: Lagerung eines Patienten zur Durchführung des anterolateralen Zuganges in Rückenlage. Das zu operierende Bein wird mithilfe des Operationstisches abgeklappt, sodass eine Überstreckung zur Darstellung des proximalen Femur möglich ist. Das kontralaterale Bein wird ausgelagert, sodass es während der Schaftimplantation bei der dann notwendigen Außendrehung und Anspreizung des operierten Beines nicht stört. In dieser Weise kann auch die Lagerung für den anterioren Zugang erfolgen, wenn kein Extensionstisch zur Anwendung kommt

(a)

(b)

Abb. 10.11: Darstellung des Hautschnittes für anterolaterale Zugänge in Rücken- (a) und Seitlage (b). Aufgrund der unterschiedlichen Möglichkeiten beider Lagerungen, das operierte Bein zu überstrecken, wird von den meisten Operateuren auch der Hautschnitt unterschiedlich gewählt. Bei lateralem Zugang ist er eher schräg verlaufend. Dies entspricht der Verlängerung der Schaftachse bei der Exploration des proximalen Femur

kann. Nachteilig ist, dass es sich beim Watson-Jones-Intervall nicht um ein interneurales Intervall handelt, da beide Muskeln durch den N. gluteus superior innerviert werden. Der motorische Ast für den

Watson-Jones-Intervall kein interneurales Intervall

232

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik

Abb. 10.12: Intraoperativer Situs des Hüftgelenkes nach Implantation von Probeprothesen Der motorische Ast des N. gluteus superior für den M. tensor fasciae latae kreuzt am proximalen Ende das Muskelintervall

Abb. 10.13: MRT-Aufnahmen beider Hüftgelenke, links nach Implantation einer Hüftgelenktotalendoprothese über einen anterolateralen Zugang: Deutlich zeigt sich die fettige Degeneration des M. tensor fasciae latae links durch Schädigung des motorischen Tensor-Astes des N. gluteus superior

Tensor fasciae latae kreuzt am proximalen Ende des Muskelintervalls, ca. 4 cm oberhalb des Trochanter major (Abb. 10.12). Bei nicht voroperierten Hüften kann dieser problemlos digital nach proximal verdrängt und reproduzierbar geschont werden. Wird der Nerv nachhaltig geschädigt, kommt es zu einer fettigen Degeneration des M. tensor fasciae latae (Abb. 10.13).

10.6 Auswirkung der Zugänge auf die Implantatwahl

233

10.5 Der anteriore Zugang Der anteriore Zugang wird im Smith-Peterson-Intervall durchgeführt, zwischen dem M. sartorius und dem M. tensor fasciae latae. Die Operation erfolgt in Rückenlage entweder mit leichtem Abklappen des Beines oder mithilfe des Extensionstisches zur besseren Darstellung des proximalen Femur. Die Exploration der Pfanne ist gut, problematisch ist die des proximalen Femur gerade bei muskelstarken Patienten, vor allem wenn Geradschäfte zur Anwendung kommen. Gerade der Hakendruck auf den M. tensor fasciae latae kann, wie von verschiedenen Autoren beschrieben, zu einer deutlichen Verletzung des Muskels führen. Gegenüber dem anterolateralen Zugang ist von Vorteil, dass es sich auch um ein interneurales Intervall handelt. Die anterioren Muskelgruppen werden durch den N. femoralis versorgt, die lateral gelegenen durch den N. gluteus superior. Damit sind in den tiefen Schichten keine Nervenschädigungen zu erwarten. Problematisch ist die häufige Schädigung des N. cutaneus femoris lateralis bei Verwendung des anterioren Zuganges, der in verschiedenen anatomischen Varianten teilweise nach lateral ausläuft. Durch eine modifizierte, mehr lateral gelegene Hautschnittführung kann das Risiko einer Nervenläsion reduziert werden. Problematisch ist die Erweiterung nach distal und proximal ohne weitere Schädigung zumindest des N. cutaneus femoris lateralis. Hier sind postero- und anterolaterale Zugänge von Vorteil. Auch die Darstellung des proximalen Femur ist schwieriger als bei den anderen Zugängen, sodass von den meisten Operateuren keine Geradschäfte verwendet werden. Diese Einschränkungen limitieren den Zugang beim Komplikationsmanagement und in der Revisionschirurgie deutlich. Die beschriebene höhere Komplikationsrate konnte durch eine Verbesserung der Technik, des Instrumentariums und der verwendeten Implantatwahl verringert werden.

Anteriorer Zugang: 왘 im Smith-PetersonIntervall 왘 Pfannenexploration gut, Femurexploration problematisch

왘 Zugang durch interneurales Intervall

왘 häufige Schädigung des N. cutaneus femoris lateralis

왘 Erweiterung nach distal und proximal problematisch

왘 limitierter Zugang bei Komplikationen und Revisionschirurgie

10.6 Auswirkung der Zugänge auf die Implantatwahl Bei der Betrachtung der Implantationszahlen von Hüftschäften fällt auf, dass trotz sehr guter Ergebnisse mit Geradschäften zunehmend kürzere Implantate verwandt werden. Bei diesen Implantaten muss der Trochanter major nur begrenzt dargestellt werden. Die gewebeschonende Implantation aufgrund der varischen Präparation medial der Fossa trochanterica gerade mit minimalinvasiven Techniken ist deutlich vereinfacht (Abb. 10.14 und 10.15). Dies ist sicherlich ein Grund für die zunehmende Wahl dieser Implantate. Somit haben veränderte Weichteiltechniken sicherlich die Implantatwahl in den letzten Jahren nachhaltig verändert.

Zunehmend Verwendung kürzerer Implantate bei minimalinvasiven Techniken

234

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik

Abb. 10.14: Operationssitus mit Darstellung des proximalen Femur nach Implantation des Probeschaftes für einen sogenannten Kurzschaft: Das Trochantermassiv wird durch den Schaft nicht diskriminiert. Die Präparation erfolgt medial der Fossa trochanterica. Die Darstellung ist gerade bei minimalinvasiven Operationstechniken deutlich vereinfacht

Abb. 10.15: Röntgen Beckenübersichtsaufnahme bei Zustand nach rechtsseitiger Implantation eines modernen Schaftsystems nach minimalinvasiver Implantation. Das Trochantermassiv wird durch die Präparation nicht geschädigt

10.7 Marketing oder Benefit? Hüftendoprothetik eine der erfolgreichsten Operationsmethoden

Die Hüftendoprothetik ist eine der erfolgreichsten Operationsmethoden in der gesamten Chirurgie. Diese Ergebnisse, an denen sich alle Innovationen orientieren müssen, wurden mit Standardzugängen erzielt. Ziele dieser Zugänge sind eine gute Visualisierung des Operationsgebietes, die Erweiterbarkeit, das Fehlen von spezifischen Komplikationen und natürlich auch die Weichteilschonung.

10.8 Zusammenfassung

235

Abb. 10.16: Röntgen Beckenübersichtsaufnahme bei Zustand nach bilateraler Implantation von zementfreien Hüftgelenktotalendoprothesen nach minimalinvasiver Implantation. Deutlich zeigt sich die Steilstellung beider Pfannen. Der Geradschaft rechts ist varisch implantiert

Mit der Einführung moderner Gleitpaarungen konnte das Problem der aseptischen Lockerung aufgrund der Partikelkrankheit deutlich reduziert werden. Zunehmend treten funktionelle Probleme in den Vordergrund wie Impingement, Luxationen und Beinlängenunterschiede. Bei der Suche nach Lösungsansätzen stellen minimalinvasive Techniken mit Weichteilschonung einen Ansatz dar, um Luxationen zu verringern. Auf der anderen Seite besteht durch die verringerte Visualisierung die Gefahr der Fehlpositionierung der Implantate (Abb. 10.16). Es besteht die Gefahr der Erhöhung der Komplikationsrate. Trotz teilweise ungenügender Studienlage und fehlender Evidenz für postulierte Vorteile haben sich diese Techniken innerhalb kürzester Zeit weit verbreitet. Nahezu alle Kliniken werben auf ihrer Website mit entsprechenden Angaben. Dabei konnten in der Metaanalyse von Smith et al. bei der Auswertung von 28 Studien bis auf den verkleinerten Hautschnitt und geringeren Blutverlust keine Vorteile gegenüber konventionellen Zugängen gezeigt werden. Als Komplikation ergab sich in der gleichen Arbeit eine deutlich höhere Inzidenz von Schädigungen des N. cutaneus femoris lateralis. Trotz dieser Datenlage wird unverändert mit diesen Techniken und den postulierten Vorteilen geworben, obwohl es hierfür größtenteils keine Evidenz gibt. Langfristig werden sich diese Techniken jedoch nur dann durchsetzen, wenn eine nachhaltige Verbesserung der Versorgungsqualität erreicht wird.

Weniger aseptische Lockerung

10.8 Zusammenfassung

Sinnvolle Verringerung der Traumatisierung bei Implantation von Hüftendoprothesen

Die Verringerung der Traumatisierung bei der Implantation von Hüftendoprothesen ist sinnvoll, vor allem der Abduktoren als Motor

Zunehmend funktionelle Probleme: Impingement, Luxationen, Beinlängenunterschiede Minimalinvasive Techniken: 왘 Weichteilschonung 왘 weniger Luxationen 왘 mehr Fehlpositionierungen 왘 höhere Komplikationsrate 왘 außer verkleinertem Hautschnitt und geringerem Blutverlust keine Vorteile gegenüber konventionellen Zugängen 왘 deutlich mehr Schädigungen des N. cutaneus femoris lateralis

236

10 Minimalinvasive Hüftendoprothetik

Abb. 10.17: Röntgen Beckenübersichtsaufnahme bei Zustand nach bilateraler Implantation von zementfreien Hüftgelenktotalendoprothesen nach minimalinvasiver Implantation. Deutlich zeigt sich die falsche Osteotomieebene bds. aufgrund einer ungenügenden intraoperativen Darstellung

Benefit eines minimalinvasiven Zugangs nachgewiesen

Risiken durch kleinere Zugänge und Umstellung des Zugangsweges ebenfalls dokumentiert

Im mittel- und langfristigen Verlauf kein Vorteil gegenüber konventionellen Zugängen

Minimierung von Komplikationen durch defensive Indikationsstellung und ausreichenden Hautschnitt

der Hüfte. Entscheidend ist, dass bewährte Prinzipien hierbei nicht verlassen werden. Gerade der präoperativen Planung kommt bei begrenztem Zugang eine noch größere Bedeutung zu. Intraoperativ müssen die zu adressierenden Strukturen wie Muskelintervall, Osteotomieebene etc. sicher identifiziert werden können. Dem erwarteten Nutzen der minimalinvasiven Hüftendoprothetik stehen jedoch durch den verkleinerten Zugang trotzdem potenzielle Risiken gegenüber. Postulierter Benefit wie reduziertes Muskeltrauma, kleinere Narben, verringerter Blutverlust und Schmerz, verkürzter Krankenhausaufenthalt und Rehabilitation und verbesserte Zufriedenheitsrate konnten in verschiedenen Studien nachgewiesen werden. Aber auch die Risiken durch kleinere Zugänge und vor allem die Umstellung des Zugangsweges wie vermehrte Komplikationen, schlechtere Komponentenpositionierung und Traumatisierung nicht indizierter Strukturen sind dokumentiert (Abb. 10.17). Muskelstarke Patienten lassen sich erschwert operieren. Auch ist zu erwarten, dass sich die funktionellen Ergebnisse im mittel- und langfristigen Verlauf gegenüber konventionellen Zugängen angleichen. Hier stehen weitere Untersuchungen aus. Die beschriebenen Komplikationsmöglichkeiten mit signifikanter Lernkurve, Stress auf nicht indizierte Gewebe und Fehlpositionierungen lassen sich jedoch durch defensive Indikationsstellung und ausreichenden Hautschnitt gemäß der eigenen Erfahrung mit diesen spezifischen Operationstechniken minimieren. Somit können resultierende klinische Probleme wie Luxation, Impingement, Beinlängenungleichheit oder Offsetprobleme auch in der Lernkurve weitgehend vermieden werden. Ausreichende Exploration und Erweiterbarkeit sind entscheidend für die Qualität eines Zugangsweges. Welcher Zu-

Literatur

237

Tab. 10.1: Darstellung der Eignung einzelner minimalinvasiver Techniken bezüglich Implantation, Erweiterung, Revisionseignung und Weichteilschonung

Schaftimplantation Pfannenimplantation Erweiterung Revision Weichteil Gesamt

anterior

a/l R

a/l S

Bauer

posterior

⫹ ⫹⫹ ⫺ ⫹ ⫹⫹ ⫹

⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫹⫹ ⫹⫹ ⫹⫹ ⫹⫹

⫹⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫹⫹ ⴙⴙⴙ

⫹⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫺ ⫹⫹

⫹⫹⫹ ⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫹⫹⫹ ⫹⫹ ⴙⴙⴙ

gang auch vom jeweiligen Operateur gewählt wird, es sollte so wenig invasiv wie möglich, aber so invasiv wie notwendig gearbeitet werden, um reproduzierbar zu arbeiten. Dies liegt in der Verantwortung des Einzelnen. Nur so sind die bekannten Langzeitergebnisse bei sehr guter Zufriedenheitsrate in der Hüftendoprothetik zu gewährleisten und möglicherweise weiter zu verbessern. Zur Adressierung von Komplikationen und im Revisionsbereich sollten vom Operateur verschiedene Zugangswege beherrscht werden, gerade auch im Hinblick auf die Behandlung periprothetischer Infektionen. Eine Bewertung der Zugänge bezüglich Darstellung, Erweiterbarkeit, Revisionstauglichkeit und Weichteilschonung zeigt Tab. 10.1. Literatur Bal BS, Haltom D, Aleto T, Barrett M. Early complications of primary total hip replacement performed with a two-incision minimally invasive technique. Surgical technique. J Bone Joint Surg Am 2006;88(Suppl 1 Pt 2): 221⫺33. Bennett D, Ogonda L, Elliott D, Humphreys L, Lawlor M, Beverland D. Comparison of immediate postoperative walking ability in patients receiving minimally invasive and standard-incision hip arthroplasty: a prospective blinded study. J Arthroplasty 2007;22(4):490⫺5. Berger RA, Jacobs JJ, Meneghini RM, Della Valle C, Paprosky W, Rosenberg AG. Rapid rehabilitation and recovery with minimally invasive total hip arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2004;429:239⫺47. Bertin KC, Röttinger H. Anterolateral mini-incision hip replacement surgery: a modified Watson-Jones approach. Clin Orthop Relat Res 2004;429: 248⫺55. Dixon MC, Scott RD, Schai PA, Stamos V. A simple capsulorrhaphy in a posterior approach for total hip arthroplasty. J Arthroplasty 2004;19(3): 373⫺6. Dorr LD, Maheshwari AV, Long WT, Wan Z, Sirianni LE. Early pain relief and function after posterior minimally invasive and conventional total hip arthroplasty. A prospective, randomized, blinded study. J Bone Joint Surg Am 2007;89(6):1153⫺60. Dorr LD, Thomas D, Long WT, Polatin PB, Sirianni LE. Psychologic reasons for patients preferring minimally invasive total hip arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2007;458:94⫺100. Goosen JH, Kollen BJ, Castelein RM, Kuipers BM, Verheyen CC. Minimally invasive versus classic procedures in total hip arthroplasty: a double-blind randomized controlled trial. Clin Orthop Relat Res 2011;469(1):200⫺8.

Zugang so wenig invasiv wie möglich, aber so invasiv wie notwendig

238

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239

11 Navigation in der Endoprothetik H. Kiefer

11.1 Einführung Computerassistierte Operationen werden in der Gelenkendoprothetik seit Mitte der 1990er-Jahre mit dem Ziel eingesetzt, die Genauigkeit der Implantation und damit die Versorgungsergebnisse für die Patienten zu verbessern. Der Begriff Genauigkeit verfolgt dabei grundsätzlich eine verbesserte Positionierung und Auswahl gelenkendoprothetischer Komponenten durch den Operateur. Die einfachste Form der Computerunterstützung sind die heute etablierten Verfahren zur präoperativen Planung. Die aufwendigste Form war der Einsatz von Operationsrobotern Ende der 1990erJahre, die auf Basis eines CT-Datensatzes eine präoperativ festgelegte Implantatposition für zementfreie Hüftschäfte und später auch Knieendoprothesen im Knochen ausfrästen. Dem Vorteil eines besseren und präoperativ genau geplanten Implantatsitzes standen lange Fräszeiten und Fixierungen der zu bearbeitenden Knochen als Nachteile gegenüber. Die Durchführung heute üblicher muskelschonender Zugänge war nicht möglich. Auch intraoperative Änderungen der Implantatposition ließen sich nur durch Umstieg auf eine konventionelle Implantationstechnik erreichen. Es folgten sogenannte navigierte Operationen, bei denen es dem Operateur ermöglicht wurde, mit oder auch ohne direkte Kopplung an präoperative Planungsdaten eine intraoperativ „gesteuerte“ Vorbereitung der Implantatlager und Implantatposition vorzunehmen. Die ersten Systeme setzen dabei wiederum auf präoperative CT-Datensätze und Planungsverfahren auf, bei denen die Knochenpositionen intraoperativ gematcht wurden, um die Position der Instrumente und Implantate mit dem für die Navigation obligatorischen Kamerasystem zu ermitteln. Diesen sehr aufwendigen Systemen folgten sogenannte kinematische Systeme, bei denen Knochenpositionen durch Bewegen des Beines und Abtasten von knöchernen Landmarken durch das Kamerasystem erfasst wurden. Diese Technik mit InfrarotKamerasystemen und Infrarotsendern oder -reflektoren an den Operationsinstrumenten hat sich in den letzten zehn Jahren in der Knieund Hüftendoprothetik etabliert. Metaanalysen verschiedener Studien zeigen, dass sich durch Navigation Fehlpositionierungen im Sinne von Positionierungausreißern reduzieren lassen. Das gilt in der Knieendoprothetik für die Achslage der femoralen und tibialen Komponente und bei der Hüftendoprothetik für die Pfannenposition. Dazu kommen navigierte Verfahren

Computerassistierte Operationen zur Verbesserung der Versorgungsergebnisse

Einfachste Form: Verfahren zur präoperativen Planung Aufwendigste Form: Operationsroboter 왘 mehr Nachteile als Vorteile

Navigierte Operationen: intraoperativ gesteuerte Vorbereitung von Implantatlager und Implantatposition

Technik mit InfrarotKamerasystem und Infrarotsendern oder -reflektoren an Operationsinstrumenten Weniger Fehlpositionierungen durch Navigation Navigierte Verfahren für verschiedene Aufgaben

242

11 Navigation in der Endoprothetik

in Knie- und Hüftendoprothetik Nachteil: hoher apparativer Aufwand

zur Weichteilbalancierung in der Knieendoprothetik, die Optimierung von Offset, Beinlänge und Bewegungsumfang in der Hüftendoprothetik sowie Navigationsalgorithmen und Workflows für endoprothetische Revisionseingriffe. Dem potentiellen Nutzen der Navigation steht der apparative Aufwand entgegen. Erst ein routinierter Umgang mit dem Navigationssystem führt zu einer zeitneutralen bzw. verkürzten und vereinfachten Operation in der Knieendoprothetik und je nach gewähltem Workflow zu einer maximal zeitneutralen Implantation einer primären Hüftendoprothese. In unserer Klinik werden navigierte Endoprothesen als Routineeingriff seit dem Jahr 2000 mit einem Anteil von praktisch 100 % in der primären Knieendoprothetik und etwa 80 % in der elektiven Hüftendoprothetik implantiert. Der Einsatz der Navigationstechnologie, der operative Ablauf und unsere Erfahrungen werden im Folgenden beschrieben. 11.2 Navigationstechnologie

Kinematisches System: relevante Informationen in Echtzeit auf Bildschirm 왘 Implantationsinstrumente mit Sendern 왘 Aufnahme mit videooptischem InfrarotStereokamerasystem

왘 Sender am Knochen

Verschiedene Navigationssysteme auf dem Markt

Bei einem CT-freien Navigationssystem, auch als kinematisches System (Abb. 11.1) bezeichnet, erhält der Operateur relevante Informationen in Echtzeit auf dem Bildschirm, auf dem schematische Abbildungen der knöchernen Strukturen angezeigt werden. Implantationsinstrumente werden dazu während der Operation mit Sendern versehen, welche die notwendigen intraoperativen Aufnahmen mittels Infrarottechnologie erfassen. Dabei nimmt ein videooptisches InfrarotStereokamerasystem die Position der sich im Aufnahmebereich befindlichen Sender auf. Mithilfe der Navigationssoftware werden anschließend die Lage und Position der Sender zueinander und dadurch die Lage und Position der Instrumente relativ zum Patienten berechnet. Hierzu werden Sender am Knochen befestigt und während des operativen Ablaufs definierte anatomische Landmarken mit sogenannten Pointern abgegriffen. Navigationssysteme werden von verschiedenen Herstellern angeboten. Bei der Hüft- und Knieendoprothetik sind dabei die zu ver-

Tab. 11.1: Anbieterübersicht zur navigierten Hüft- und Knieendoprothesenimplantation Anbieter Aesculap Brainlab Biomet Johnson & Johnson DePuy Medtronic Smith&Nephew Stryker Zimmer

Navigationssystem “

OrthoPilot VectorVision“ Link VectorVision“ Link VectorVision“ Link StealthStation“ VectorVision“ Link Stryker“ System, Stryker“ eNlite ORTHOsoft“ Sesamoid

Internet www.orthopilot.de www.brainlab.com www.biomet.de www.jnj.de www.depuy.de www.medtronic.com www.smith-nephew.de www.stryker.de www.zimmergermany.de

11.2 Navigationstechnologie

(a)

(b)

(c) Abb. 11.1: (a) Kinematisches Navigationssystem Orthopilot, (b) Orthopilot-Kamera, (c) Interaktion Navigation/Instrument/Patient

wendenden Endoprothesenmodelle zu beachten. Tab. 11.1 enthält eine Zusammenstellung verschiedener Anbieter für die Hüft- und Knieendoprothetik mit Systemnamen und Weblinks ohne den Anspruch auf Vollständigkeit. Viele Anbieter bieten dabei zusätzliche Module für navigierte orthopädische Eingriffe an.

243

244

11 Navigation in der Endoprothetik

11.3 Navigation in der Knieendoprothetik 11.3.1 Grundlagen Ziel der Knienavigation: reproduzierbar präzise Implantation einer Knieendoprothese

Berücksichtigung der patientenindividuellen Anatomie mithilfe knöcherner Landmarken und kinematischer Daten

Beeinflussung des Zusammenspiels von Femur und Tibia durch verschiedene Faktoren

Overstuffing kann zu anterioren Knieschmerzen führen.

Notching kann Sollbruchstelle am femoralen Knochen erzeugen. Rotationsposition der Implantate beeinflusst Lauf der Patella.

Erklärtes Ziel der Knienavigation ist eine reproduzierbar präzise Implantation einer Knieendoprothese in Bezug auf eine 0∞ mechanische Achse unter Berücksichtigung von Implantatgröße, der Achsverhältnisse in Frontal- und Seitansicht sowie der Rotation und Bandspannung in Streckung und Beugung. Dies führt zu einer bestmöglichen und gleichmäßigen Lastverteilung über das gesamte Implantat, wodurch eine gesteigerte Funktionsdauer des Implantats als übergeordnetes Ziel erwartet wird. Eine besondere Berücksichtigung findet seit Beginn der Navigation die patientenindividuelle Anatomie durch die Aufnahme einzelner oder mehrerer knöcherner Landmarken und die Aufnahme kinematischer Daten von Hüfte, Knie- und Sprunggelenk des zu operierenden Patienten. Eine schräg eingebrachte Tibia- oder auch Femurkomponente oder beides in Frontalsicht kann zu einer Fehlbelastung, d. h. einer erhöhten einseitigen Artikulationsbelastung, mit erhöhtem Risiko von Materialverschleiß und somit in der Folge zu einer vorzeitigen Revision z. B. durch Prothesenlockerung führen. Schräg positionierte Komponenten in Seitansicht können eine Bewegungseinschränkung (mit Streck- bzw. Beugedefizit) zur Folge haben. Das Zusammenspiel von Femur und Tibia wird zum einen durch die Bandspannung der medialen und lateralen Seitenbänder und zum anderen durch die richtige Wahl der Implantatgröße, der Implantatposition und der Rotationsposition der Implantatkomponenten beeinflusst. Bei diesem Zusammenspiel sind auch Einflüsse auf das patellofemorale Gleitlager zu berücksichtigen. Bei einer zu weit anterioren Position der femoralen Komponente, bei der das anteriore Schild oberhalb des Knochens steht, spricht man von einem sogenannten „overstuffing“. Dies kann in einzelnen Fällen zu einem erhöhtem Patelladruck führen, der sich bei Patienten in einem nicht näher definierten anterioren Knieschmerz äußert. Kommt die Femurkomponente dagegen zu weit dorsal zu liegen, was sich durch ein Einsägen im anterioren Bereich der Kortikalis zeigt, so spricht man von einem sogenannten „notching“. In Extremfällen kann ein solches „notching“ eine Sollbruchstelle am femoralen Knochen erzeugen. Bei einem postoperativen Sturzereignis kann es bei Patienten genau an dieser Stelle zu einer Femurfraktur kommen. Die Rotationsposition der Implantate beeinflusst den Lauf der Patella. Beschrieben sind frühe Revisionen von Knieendoprothesen aufgrund von fehlrotierten Implantatkomponenten mit auftretenden Patellaproblemen, die sich in einer teilweisen oder kompletten Subluxation der Patella äußern können. Bewegungseinschränkungen, offensichtliche Achsabweichungen oder deutliche Instabilitäten im Bewegungsablauf oder patellare Probleme sind gegenüber dem Patienten nur noch schwer vertretbar. Schon vor Einführung der navigierten Implantationstechnik wurde in mehreren

11.3 Navigation in der Knieendoprothetik

245

Grundlagenarbeiten eine sogenannte „safe zone“ von ( 3∞ um die 0∞ mechanische Achse definiert, in welcher Revisionsraten deutlich geringer ausfielen als bei Implantationen außerhalb dieser Zone. Mithilfe eines Navigationssystems erhält man während der Implantation einer Knieendoprothese je nach gewählter Applikation und aufgenommener Daten folgende zusätzliche Informationen:

Geringere Revisionsrate durch safe zone von ( 3° um die 0° mechanische Achse

쐌 Angabe in Grad über Varus- bzw. Valgus-Orientierung zur jeweiligen mechanischen Achse ⫺ Femur oder Tibia ⫺ in Frontalansicht 쐌 Angabe in Grad über den anterioren bzw. dorsalen Slope zu den mechanischen Achsen in Sagittalansicht 쐌 Resektionshöhen in mm zu den aufgenommenen Referenzpunkten 쐌 Größenvorschläge auf Basis der aufgenommenen Daten 쐌 Messung und Anzeige sowohl der intraoperativ gemessenen als auch der verbleibenden Streck- und Beugespalte in mm in einer Planungssimulation 쐌 bei den meisten Systemen in Tibia-first-Technik mit „soft tissue management“ die Möglichkeit der Simulation aller Femurschnitte inklusive der Positionierung der femoralen Komponente in sowohl anterior-posteriorer Dimension als auch in Bezug auf interne bzw. externe Rotation

Zusätzliche Informationen während Implantation einer Knieendoprothese mithilfe des Navigationssystems

Die intraoperative Orientierung für die Bestimmung der Rotationsposition der Komponenten stellt eine weitere Herausforderung dar, weshalb die meisten Navigationssysteme mehrere Möglichkeiten bieten, die Rotation zu bestimmen, z. B. Aufnahme der Epikondylen, der Whiteside-Linie und der dorsalen Kondylenlinie. Die Datenanzeige findet während der Knochenbearbeitung mit Sägen und vor Implantation der endgültigen Implantatkomponenten statt. So erfolgt stufenweise eine patientenindividuelle Implantatlagervorbereitung und Implantation. Die Navigation ist besonders bei

50 navigiert manuell

45 40 35 30 [%] 25 20 15 10 5 0 –10

–8

–6

–4

–2

0

2

4

6

8

Abb. 11.2: Mechanische Tragachse postoperativ. Verteilung der Einzelwerte um die ideale 0∞-Achse (Kiefer et al. 2001)

Die meisten Navigationssysteme können Rotation bestimmen.

Stufenweise patientenindividuelle Implantatlagervorbereitung und Implantation

246

11 Navigation in der Endoprothetik

(a)

(b) Abb. 11.3: (a) Alignment (Mittelwerte und Standardabweichung); (b) Anzahl der Kniegelenke mit Achsabweichung über 3∞

Hilfestellung bei minimalinvasiven Zugängen

Reduzierung von Ausreißern außerhalb der safe zone Bisher kein Nachweis für langfristig höhere Überlebensrate durch navigierte Implantation

kleineren, minimalinvasiven Schnittführungen und eingeschränkten Sichtverhältnissen eine gute Hilfestellung und unterstützt den Operateur bei der sicheren Platzierung und Ausrichtung der Implantate. Frühe Arbeiten bzw. Studien zeigten bereits einen deutlich signifikanten Unterschied der Navigation zur konventionellen Technik, nämlich die Reduzierung der Ausreißer außerhalb der definierten safe zone von (3∞ Varus/Valgus (Abb. 11.2). Ein Beweis für die plausibel erscheinende Konsequenz, nach erreichter optimaler Ausrichtung mit bestmöglicher Lastverteilung, geringem Abriebrisiko und somit einer Reduktion der aseptischen Lockerungen auch langfristig eine signifikant höhere Überlebensrate durch die navigierte Implantation zu erreichen, konnte bisher noch

11.3 Navigation in der Knieendoprothetik

nicht erbracht werden. Die eingangs erwähnten beispielhaften Metaanalysen zeigen, dass das Risiko einer Fehlausrichtung > (3∞ Varus/ Valgus, das mit dem Risiko von Frühlockerungen des Implantats korreliert, bei Navigation signifikant niedriger ist. Abb. 11.3a und b geben in Form von Forrest-Plots einen guten Überblick über verfügbare Literaturstellen, die allesamt pro Navigation votieren.

247

Fehlausrichtungsrisiko durch Navigation signifikant niedriger

11.3.2 Operativer Ablauf Umfang vorherrschender OP-Techniken/Software-Applikationen. Navigationssysteme im Bereich der Knieendoprothetik bieten heutzutage eine Vielfalt an verschiedenen Applikationen, die den Arzt unterstützen, die für den Patienten bestmögliche Implantatposition zu realisieren. Diese reichen von Applikationen der reinen Achsnavigation in „Femur-first“-Technik über die Achsnavigation in „Tibiafirst“-Technik bis hin zu „Tibia-first“-Technik mit Berücksichtigung der Weichteile ⫺ sogenanntes „soft tissue management“ ⫺ und Simulation der Ergebnisse in einem Planungsbildschirm für Präparation und Positionierung der Femurkomponente.

Navigationssysteme in der Knieendoprothetik mit vielen verschiedenen Applikationen

Vorbereitung einer navigierten Knie-OP. Die Vorbereitung und Lagerung des Patienten unterscheidet sich im Wesentlichen nicht von der konventionellen Technik. Bei der Arretierung von seitlichen Stützen sollte eine gewisse Bewegungsfreiheit im Bereich der Hüfte gegeben sein, um die mechanische Achse zu bestimmen. Die Sterilabdeckung ist nahezu identisch.

Vorbereitung und Lagerung wie bei konventioneller Technik

Technologische Aspekte. Alle gängigen Navigationssysteme arbeiten mit Infrarot-Kamerasystemen, welche die Bewegung von drei verschiedenen Sendern aufnehmen. Dabei lassen sich aktive und passive

Infrarot-Kamerasysteme mit aktiven oder passiven Sendern

(a)

(b)

Abb. 11.4: (a) Femur Senderbefestigung, (b) Tibia Senderbefestigung

248

11 Navigation in der Endoprothetik

Feste Fixierung der Sander an Femur und Tibia

Nach Lockerung der Sender kein Verlass mehr auf Messwerte

Bestimmung des kinematischen Hüftzentrums zur Erfassung der mechanischen Achse Berechnung des Kniezentrums über Landmarken oder Erfassung des kinematischen Kniezentrums

(a)

Sender unterscheiden. Aktive Sender senden Infrarotlicht aus und benötigen deshalb eine Stromversorgung per Kabel oder Batterien. Passive Sender reflektieren das von der Kamera ausgesendete Infrarotlicht und können auf diese Weise von der Kamera geortet werden. Unabhängig von der Technologie bedarf es einer festen Fixierung der Sender an Femur (Abb. 11.4a) und Tibia (Abb. 11.4b). Man findet verschiedene Befestigungsmöglichkeiten, die von der K-Drahtüber Ein- bzw. Mehr-Pin-Fixierung bis hin zur Verankerung mit bikortikalen Schrauben reicht. Ausgesprochen wichtig für die Präzision der Navigation und somit für das Ergebnis ist, dass sich die Sender während der gesamten OP nicht verbiegen oder gar lockern. Sollte dies geschehen, ist es abhängig vom Zeitpunkt der Operation, ob man die Messungen mit neu fixierten Sendern wiederholen kann oder ob es notwendig ist, auf die manuelle Technik umzusteigen. Auf die Werte nach Lockerung einer oder mehrerer Sender kann man sich nicht mehr verlassen. Erfassung der mechanischen Achse. Die Erfassung der mechanischen Achse erfolgt bei allen Navigationssystemen, auch wenn dies über unterschiedliche Algorithmen und anatomische Landmarken erfolgen kann. Für die Bestimmung der mechanischen Achse wird dabei über verschiedene Algorithmen und durch Bewegen des Femurs das kinematische Hüftzentrum bzw. das Zentrum des femoralen Hüftkopfes bestimmt (Abb. 11.5). Für die Berechnung des Kniezentrums können beispielsweise als knöcherne Landmarken die mediale und laterale dorsale Kondyle sowie der anteriore Kortikalispunkt herangezogen werden. Alternativ oder ergänzend kann die Berechnung über die Erfassung des kinematischen Kniezentrums erfolgen, welches z. B. durch Beuge-, Streck- und Rotationsbewegung des Beines und somit durch die Ver-

(b) Abb. 11.5: (a, b) Registrierung des Hüftgelenkszentrums

11.3 Navigation in der Knieendoprothetik

(a)

249

(b)

Abb. 11.6: (a) Theoretisches Kniezentrum auf der femoralen Seite; (b) Registrierung des Kniegelenkszentrums (Picard et al. 2007)

(a)

(b)

Abb. 11.7: (a) Zentrumsbestimmung der proximalen Tibia; (b) Registrierung des ventralen Sprunggelenkpunktes

folgung der Bewegung des Femur- zum Tibiasender berechnet werden kann (Abb. 11.6). Zur Bestimmung der mechanischen Tibia-Achse wird in der Regel eine Punktaufnahme im Zentrum des Tibiaplateaus durchgeführt und am distalen Ende der Tibia beispielsweise über die Aufnahme der prominentesten Malleolenpunkte medial und lateral sowie der Aufnahme eines anterioren Punktes das Zentrum des Sprunggelenkes bestimmt (Abb. 11.7). Einige Systeme bieten auch hier die Möglichkeit, ähnlich wie oben bereits für das Kniezentrum beschrieben, für das Sprunggelenk ein kinematisches Zentrum durch die Aufnahme der Streck- und Beuge-

Bestimmung der mechanischen Tibia-Achse

Erfassung des kinematischen Sprunggelenkzentrums

250

11 Navigation in der Endoprothetik

(a)

(b) Abb. 11.8: (a, b) Bestimmung des Sprunggelenkzentrums

Abb. 11.9: Darstellung der mechanischen Beinachse

Darstellung der vorliegenden Beinachse

bewegung eines nichtinvasiven Senders auf dem Fußrücken in Relation zum Tibiasender zu erfassen (Abb. 11.8). Nach Bestimmen des Sprunggelenkszentrums ist die Erfassung der mechanischen Tibia-Achse abgeschlossen und das Navigationssystem kann dem Arzt Informationen über die vorliegende Beinachse des Patienten darstellen (Abb. 11.9). Ermittelt werden die Gradangaben als Unterschied der mechanischen Femur- zur mechanischen TibiaAchse. Somit können eine Valgus- oder Varus-Beinstellung quantifi-

11.3 Navigation in der Knieendoprothetik

ziert sowie evtl. vorliegende Streck- oder Beugedefizite durch Gradangaben verifiziert werden. Aufnahme anatomischer Landmarken. Weitere anatomische Landmarken werden für die exakte Größenbestimmung der Femurkomponente oder auch zur Anzeige der Schnitthöhen beim Ausrichten der Sägeblöcke benötigt (Abb. 11.10). Über die Aufnahme von Referenzpunkten bzw. Referenzebenen kann sowohl für den Tibiaschnitt als auch für die distale Femurresektion die exakte Schnitthöhe zu diesen Punkten angezeigt werden (Abb. 11.11). In welcher Reihenfolge proximaler Tibiaschnitt und distaler Femurschnitt durchgeführt werden, hängt ⫺ wie oben beschrieben ⫺ von der Präferenz der verwendeten OP-Technik ab. Dabei haben beide Techniken (Femur- oder Tibia-first) ihre Vor- und Nachteile.

(a)

(b)

Abb. 11.10: (a, b) Optimierung des ventralen Kortex

(a) Abb. 11.11: (a, b) Palpation tibialer Referenzpunkte

(b)

Weitere anatomische Landmarken als Referenzpunkte

251

252

11 Navigation in der Endoprothetik

Durchführung der Resektionen. Für die Ausrichtung der Sägeschablonen bei beiden Schnitten gilt: Sie kann nun exakt in Frontal- und Sagittalansicht und unter Kontrolle der Schnitthöhe zu den zuvor aufgenommenen Referenzen erfolgen (Abb. 11.12). Die Schnitte können dann wie gewünscht ausgeführt werden.

(a) Exakte Ausrichtung der Sägeschablonen

Bandinstabilität Hauptgrund für Frührevisionen

Tibia-first-Technik: Bestimmung der Bandspannung über Einbringen eines Spreizers zwischen Tibia und Femur

왘 Messung in Streckung

(b) Abb. 11.12: (a) Ausrichtung Tibiasägeblock; (b) Resektion Tibiaplateau (Magin MN 2010)

Messung der Bandspannung. Im Jahr 2001 berichten Fehring et al. nach einer genauen Analyse von 440 revidierten Patienten nach TKA von einer Frührevisionsrate von 50 % innerhalb von fünf Jahren nach Erst-OP. Mit 27 % war Instabilität der Hauptgrund für diese Revisionen. Ebenso zeigten Sharkey et al. bei einer 55 % Frührevisionsrate innerhalb der ersten zwei Jahre nach Erst-OP, dass für 21 % der Revisionsfälle ebenfalls Instabilität verantwortlich war. Vor diesem Hintergrund kommt der Messung der Bandspannung, dem sogenannten „gap management“ oder auch „soft tissue management“, eine besondere Bedeutung zu. Bei der Tibia-first-Technik, die oft auch als Gap-balancing-Technik bezeichnet wird, besteht je nach verfügbarer Software die Möglichkeit, die Bandspannung über Einbringen eines Spreizers zwischen Tibia und Femur zu bestimmen (Abb. 11.13). Dabei ist der Spreizer in Kontakt mit der Resektionsfläche der Tibia und den distalen bzw. den dorsalen Kondylen bei der Beugespaltmessung. Für die Messung ist es wichtig, dass medial und lateral jeweils mit gleicher Kraft aufgespreizt wird. Um dies sicherzustellen, wurden kraftdefinierte Spreizer entwickelt. Kommt es beim Aufspreizen in Streckung zu einer Achsabweichung von 3∞ Varus oder Valgus oder mehr, so ist oft ein stufenweises Release angezeigt. Nach jedem durchgeführten ReleaseSchritt sollte eine erneute Messung des Streckspaltes erfolgen, um den erzielten Fortschritt in Bezug auf die Achsabweichung zu kontrollieren.

11.3 Navigation in der Knieendoprothetik

(a)

253

(b)

Abb. 11.13: (a, b) Messung der Gelenkspalte in Streckung

(a)

(b)

Abb. 11.14: (a, b) Messung der Gelenkspalte in Beugung

Danach erfolgt die Messung in Beugung (Abb. 11.14). In 90∞ Flexion wird erneut der Spreizer eingebracht und mit möglichst gleicher Kraft medial und lateral bzw. über einen kraftdefinierten Spreizer aufgespreizt. Die gemessenen Spaltwerte in Beugung können a./p.Positionierung, Rotation und Größe der femoralen Komponente sowie die Höhe des PE-Inlays beeinflussen. Die Wirksamkeit des soft tissue management mit der Hilfe eines Navigationssystems konnte bereits in einzelnen Studien gezeigt werden. Lampe et al. sagen, dass Navigationssysteme demnach eine präzise Positionierung des Implantats und Balancierung der Weichteile in minimalinvasiver Technik erlauben, ohne die Komplikationsrate zu erhöhen. Seon et al. berichten davon, dass Navigation mit soft

왘 Messung in Beugung

Soft tissue management für WeichteilBalancierung

254

11 Navigation in der Endoprothetik

tissue management zu gut balancierten Knien mit überlegener anterior-posteriorer Laxizität führt.

Planung der anstehenden Schnitte am Femur

Die femorale Planung. Nach erfolgter Tibiaresektion und gemessenen Spalten in Streckung und Beugung bieten die meisten der verfügbaren Navigationssysteme die Möglichkeit, die anstehenden Schnitte am Femur zu planen und das Ergebnis dieser Planung zu simulieren (Abb. 11.15). Folgende Parameter können dabei in der femoralen Planung eingestellt werden: 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Varus-/Valgus-Orientierung distale Schnitthöhe Größe der Femurkomponente Höhe des Polyethyleninlays a./p.-Positionierung der Femurkomponente Rotationsposition der Komponente bei manchen Systemen sogar den Slope/die Extensions-/Flexionsposition der Femurkomponente in Sagittalansicht

Nach erfolgter Planung von Femurposition und aller femoralen Schnitte schließt sich die Ausrichtung des distalen Sägeblocks an.

Abb. 11.15: Femorale Planung

Aufnahme der Echtschnittwerte zur Kontrolle

Verifizierung der Ergebnisse und Plausibilitätskontrolle. Nach jedem Schnitt bietet die Mehrheit der Navigationssysteme zur Kontrolle die Aufnahme der Echtschnittwerte, um eine Kontrolle der geplanten

11.3 Navigation in der Knieendoprothetik

(a)

255

(b)

Abb. 11.16: (a, b) Überprüfung der Tibiaresektion

Werte von der Sägelehrenposition durchzuführen (Abb. 11.16). Daraufhin kann jederzeit nachkorrigiert werden. Zu mehreren Zeitpunkten im Ablauf des Navigationsworkflows können Plausibilitätskontrollen erfolgen, zum einen durch Messungen und den Vergleich zu präoperativen Röntgenbildern, zum anderen durch den Einsatz manueller Überprüfungsinstrumente. Bedeutend erscheint auch die Abgrenzung zu Robotersystemen. Der Arzt bleibt in letzter Instanz Entscheider und führt auch die Schnitte selbst aus, d. h., er behält immer die Kontrolle während des gesamten OP-Ablaufs. Implantation und Erfolgskontrolle. Nach erfolgter Präparation von Femur und Tibia für die Implantate, die in der Regel mit manuellen Instrumenten durchgeführt wird, kann zunächst eine Überprüfung mit Probekomponenten und schließlich auch mit dem Endimplantat erfolgen. Die Erfolgskontrolle erfolgt über die Anzeige der mechanischen Achse am Bildschirm. Diese Aufnahme kann direkt zur aufgenommenen mechanischen Achse zu Anfang des Eingriffs in Beziehung gesetzt werden (Abb. 11.17).

Abb. 11.17: Mechanische Achse

Plausibilitätskontrollen im Navigationsworkflow Arzt behält Kontrolle während gesamter OP

Implantation mit manuellen Instrumenten Erfolgskontrolle über Anzeige der mechanischen Achse

256

11 Navigation in der Endoprothetik

11.3.3 Besondere Aspekte Navigation immer wichtiger bei Knierevisionseingriffen

(a)

Aufgrund der stetig steigenden Anzahl an Revisionseingriffen fällt heute und in Zukunft der Navigation in diesem Bereich der Knieendoprothetik eine immer wichtigere und bedeutendere Rolle zu. Hier kann die Navigation einen sehr wichtigen zusätzlichen Beitrag leisten. Navigierte Knierevisionseingriffe befinden sich noch am Anfang der Entwicklung und werden sicherlich an Bedeutung zunehmen.

(b) Abb. 11.18: (a, b) Aufnahme der Femurdiaphyse

Abb. 11.19: Femorale Planung

11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik

257

Die Gründe für hohe Versagensraten sind vielschichtig, doch häufige Ursachen sind: 쐌 Verschiebung, v. a. Proximalisierung der Gelenklinie mit resultierender Patella baja 쐌 fehlerhafte Achsausrichtung 쐌 Fehlrotation der Implantate 쐌 schlechte Balance von Streck- zu Beugespalt

Gründe für hohe Versagensrate der Knieprothesen

Besonderheiten bei der Revisions-Software sind vor allem die Möglichkeit der Gelenklinienplanung und noch viel mehr deren präzise Umsetzung, aber auch die Präparation der Verlängerungsschäfte unter Navigationskontrolle parallel zur mechanischen Achse bzw. gemäß den vorhandenen Offset-Varianten des jeweils verwendeten Implantatsystems (Abb. 11.18 und 11.19).

Besonderheiten der Revisions-Software

11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik 11.4.1 Grundlagen Die navigierte Implantation eines künstlichen Hüftgelenks verfolgt das Ziel, dem Operateur während der Operation verlässliche Orientierungspunkte bei der Ausrichtung der Hüftpfanne, des Prothesenschafts und der Abstimmung der Pfannen und Schaftposition zueinander unter Berücksichtigung der anatomischen und patientenspezifischen Situation zu vermitteln. Bei der Ausrichtung der Hüftpfanne kann eine zu steil oder zu flach implantierte Komponente zu einer erhöhten Artikulationsbelastung oder Bewegungseinschränkung mit Implantatimpingement oder gar zu einer Gelenkluxation führen. Gleiches gilt für die Pfannenanteversionsstellung im Falle einer zu starken Anteversion oder gar Retroversionsstellung. Das Zusammenspiel von Schaft und Pfannenkomponente bestimmt den freien Bewegungsumfang des Hüftgelenks. Schafttorsion und Pfannenanteversion stehen dabei in einem funktionellen Zusammenhang. Eine Reduktion des femoralen Offsets wirkt sich deutlich auf die Gelenkstabilität und den Bewegungsumfang aus, eine daraus resultierende deutliche Erhöhung der Beinlänge ist gegenüber dem Patienten heutzutage nur noch schwer vertretbar. Bezüglich der Pfannenstellung wurde in einer klassischen Arbeit zum Einfluss von Pfannenstellung und Dislokationsverhalten ebenfalls eine „safe zone“ definiert, wenn die Pfanne innerhalb einer radiologische Pfanneninklination von 40∞ ( 10∞ und einer Pfannenanteversion von 15∞ ( 10∞ liegt. Bezüglich des optimalen Bewegungsumfanges besteht eine Beziehung der Summenwerte der Pfannenanteversion und der femoralen Antetorsion des Prothesenschaftes, die von Widmer mit einem Wert von 37,3∞ ⫽ Pfannenanteversion ⫹ 0,7 ⫻ Schaftantetorsion berechnet wurden. Die Anteversions- und Antetorsionswerte sind für den Operateur intraoperativ keinesfalls einfach zu ermitteln und lassen

Ziel der navigierten Hüftimplantation: verlässliche Orientierungspunkte für die Ausrichtung

Komplikationen bei der Ausrichtung der Hüftpfanne und des Schaftes

Safe zone: radiologische Pfanneninklination 40° ( 10°, Pfannenanteversion 15° ( 10° Summenwert von Anteversion und Antetorsion wichtig für optimalen Bewegungsumfang

258

11 Navigation in der Endoprothetik

Intraoperative Orientierung zur Pfannenposition über anatomische Landmarken

Ziel: Vermeidung von frühen Gelenkinstabilitäten

Durch muskelschonende Zugänge Erhöhung der muskulären Gelenkstabilisierung

Navigation: 왘 reproduzierbare Pfannenposition 왘 keine verbesserten Langzeitergebnisse Durch Navigation intensivere Auseinandersetzung mit Implantatversorgung

Intraoperative Daten zur Pfannen- und Schaftpositionierung über Navigationssoftware

sich auch präoperativ bei der Planung oder postoperativ aus Standardröntgenaufnahmen ableiten. Die intraoperative Orientierung zur Pfannenposition erfolgt an der anatomischen Landmarke des Acetabulums und der Verwendung von mechanischen Zielgeräten, deren Einsatz zwar Routine ist, deren Genauigkeit durch die Variabilität der Patientenposition jedoch eingeschränkt ist. Besonders die intraoperative Beurteilung und Quantifizierung der femoralen Torsionsstellung ist selbst für den erfahrenen Operateur eine Herausforderung. Ein künstliches Hüftgelenk bietet deshalb eine große Variabilität von Implantationspositionen, die im Zusammenspiel leider nicht immer einfach zu beurteilen sind. Da der künstliche Hüftgelenksersatz zudem eine hohe Erfolgsquote aufweist, sind Fälle mit frühen Gelenkinstabilitäten ein Ärgernis, wenn sich dies durch eine andere Implantatposition hätte verhindern lassen. Zu bemerken ist auch, dass operative Zugänge von anterolateral und direkt anterior grundsätzlich muskelschonender durchführbar sind und deshalb die muskuläre Gelenkstabilisierung erhöhen. Beim muskelschonenden hinteren Zugang hat sich durch rekonstruktive Techniken mit Kapselnaht das Disluxationsrisiko ebenfalls vermindert. Auch die Verwendung größerer Prothesenköpfe, 36 mm statt 28 mm oder 32 mm, hat dazu beigetragen. Letzteres darf jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass größere Köpfe die Randbelastungen der Pfannenkomponente erhöhen, und deshalb die Grundlagen für eine gute Pfannenpositionierung gültig bleiben. Gandhi zeigte in einer Metaanalyse, dass eine navigierte Implantation zu einer reproduzierbareren Pfannenposition führt. Leider gibt es keine Arbeiten, die verbesserte Langzeitergebnisse nachweisen. Nur wenige Arbeiten beschäftigen sich mit der Navigation von Schaft und Pfannenkomponente und konnten reproduzierbare Beinlängeneinstellung oder Offsetrekonstruktion nachweisen. Wenn man sich für den Einsatz eines Navigationssystems entscheidet, wird man feststellen, dass die Auseinandersetzung mit der individuellen und patientenspezifischen Implantatversorgung deutlich intensiver erfolgt, als wenn man sich nur auf das operative Gefühl und seine Erfahrung verlässt (Abb. 11.20). Auch die Ausbildung der endoprothetischen Implantation stellt sich für den Operateur anders dar. Auf dem Bildschirm des Navigationssystems erhält der Operateur abhängig von der gewählten Navigationssoftware intraoperative Daten zur Pfannen- und Schaftpositionierung: 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Pfanneninklination Pfannenanteversion Veränderung der Beinlänge Veränderung des Offsets Bewegungsumfang Schaftantetorsion

Die Datenanzeige findet während der Knochenbearbeitung mit Acetabulumfräsern oder Schaftraspeln und vor Implantation der endgül-

11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik

259

40 35

Anteversion

30 25 20 15 10 5 0 30

35

40

45 50 Inklination

55

60

geschätzt

65 navigiert

Anteversion

(a) 25 20 15 10 5 0 30

35

40

45

50

55

Inklination Ultraschall Registrierung

Pointer Registrierung

(b) Abb. 11.20: (a) Pfannenpositionierung mit und ohne Navigation (Lazovic 2006); (b) Pfannenpositionierung navigiert mit Pointer und Ultraschallreferenzierung (Kiefer 2007)

tigen Implantatkomponenten statt. So erfolgt stufenweise eine patientenindividuelle Implantatlagervorbereitung und Implantation. Die Navigation ist besonders bei kleineren, minimalinvasiven Schnittführungen und eingeschränkten Sichtverhältnissen eine gute Hilfestellung und unterstützt den Operateur bei der sicheren Platzierung und Ausrichtung der Implantate.

Stufenweise patientenindividuelle Implantatlagervorbereitung und Implantation Hilfe bei minimalinvasivem Vorgehen

11.4.2 Operativer Ablauf Pfannennavigation. Die navigierte Implantation der Pfannenkomponente ist die am häufigsten angewandte Technik, die je nach Navigationssoftware mit weiteren Parametern zur Schaftimplantation kombiniert werden kann. Damit das Navigationssystem die Lage des Beckens erkennt, ist eine stabile Befestigung eines Referenzsenders an der Spina iliaca anterior superior über die gesamte Dauer der Navigation notwendig. Dies erfolgt an der ipsilateralen Seite des zu operierenden Hüftgelenks durch eine ca. 1 cm lange Stichinzision rund 5 cm posterior von der ipsilateralen anterioren Spina iliaca superior

Navigierte Implantation der Pfannenkomponente am häufigsten Befestigung eines Referenzsenders an Spina iliaca anterior superior

260

11 Navigation in der Endoprothetik

(a)

(b)

(c) Abb. 11.21: (a) Patientenlagerung in Rückenlage mit Aufstellung des Navigationssystems. (b, c) Perkutane Befestigung einer Schraube an der ipsilateralen ASIS für den Beckensender

Patientenposition in Rückenlage Genaue Berechnung von Inklinations- und Anteversionswinkel der

(ASIS). In diese wird eine der passenden Halteschrauben eingedreht, auf die dann der Beckenreferenzsender aufgesteckt wird. Der Sender ist in Richtung der Kameraposition hin auszurichten (Abb. 11.21). Alle folgenden Abbildungen sind für eine Patientenposition in Rückenlage gezeigt. Auf Besonderheiten der Seitenlagerung wird in Kap. 11.4.3 hingewiesen. Voraussetzung für eine genaue Berechnung von Inklinations- und Anteversionswinkel der Pfanne ist eine exakte Registrierung knöcherner Landmarken am Becken. Bei der Pfannennavigation bildet

11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik

(a)

(b)

(c)

(d)

261

Abb. 11.22: (a, c) Perkutane Ertastung der anterioren Spina iliaca superior und der Beckensymphyse und Referenzierung mit einem Pointer. (b, d) Korrespondierende Bilder auf dem Bildschirm des Navigationsworkflows

die Beckeneingangsebene die Referenzebene für den Inklinationsund Anteversionswinkel der Pfanne. Die Registrierung der Beckeneingangsebene erfolgt perkutan durch Palpation der beiden anterioren Spinae iliacae superior und der Symphyse mit einem Pointer (Abb. 11.22a, c). Um dies zu ermöglichen, muss die Dicke der OPAbdeckung der Spinae iliacae und der Symphyse gleichmäßig sein. Außerdem sollte der Operateur subkutane Fettschichten über den Landmarken während der Palpation zur Seite schieben. Es hat sich bewährt, die Fettschichten an den Spinae iliacae von lateral nach medial zu schieben und den knöchernen Vorsprung zwischen zwei Finger zu nehmen. An der Symphyse sollten die Fettschichten von kaudal nach kranial verschoben werden. Die Registrierungsreihenfolge wird vom Navigationssystem im Workflow am Bildschirm angezeigt (Abb. 11.22b, d).

Pfanne über exakte Registrierung knöcherner Landmarken am Becken

262

11 Navigation in der Endoprothetik

Bestimmung des Pfanneninklinationswinkels

Der Pfanneninklinationswinkel ergibt sich aus der Geraden, die durch die Palpation der beiden anterioren Spinae iliacae superior definiert wird. Er ändert sich mit Verschiebung der Landmarken nach kranial oder kaudal. Die Palpation der ASIS muss deshalb symmetrisch erfolgen (z. B. beide Punkte von kranial nach kaudal). Die Genauigkeit der Registrierung und des Inklinationswertes ergibt sich aus der Abweichung der palpierten ASIS-Position. Genauigkeit Inklination: ( 10 mm ⫽ ( 1,5∞ ( 20 mm ⫽ ( 3,0∞

Bestimmung des Anteversionswinkels

Der Anteversionswinkel ist von der Kippung der Ebene abhängig, die sich aus der Palpation aller drei Landmarken ergibt. Dabei hat die Höhe des Symphysenpunktes den größten Einfluss auf den Anteversionswinkel. Mit wachsendem Abstand zwischen palpiertem Punkt und knöcherner Ebene (entspricht der Dicke der Gewebeschicht) wird der am Navigationssystem angezeigte Anteversionswinkel kleiner. Genauigkeit Anteversion: ⫹ 10 mm ⫽ ⫺ 4,0∞ ⫹ 30 mm ⫽ ⫺ 12,0∞

Genauere Anzeige für Pfanneninklination, kleinere Anzeige für Anteversion

Beckenregistrierung mit Ultraschallsonde möglich

Referenzierung der Acetabulumposition z. B. über navigierte Probepfanne

Palpation knöcherner Punkte im Acetabulum

Das bedeutet für die Praxis eine „genauere“ Anzeige für die Pfanneninklination und eine in der Regel kleinere Anzeige für die Anteversion durch die unterschiedliche Weichteilbedeckung über der Symphyse. Da der Operateur die Entscheidung zur Auswahl der Anteversionsstellung der Pfanne trifft, kann er den Wert bei der Pfannenimplantation festlegen und dadurch auf die individuelle Situation des Patienten eingehen. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine Beckenregistrierung mit einer Ultraschallsonde durchzuführen. Diese Methode ist noch neu; sie zeigt eine genauere Ermittlung der Anteversionsstellung. Die Inklinationswerte wurden nicht signifikant verbessert, was für eine sehr gute Genauigkeit der oben beschrieben Pointer-Registrierung spricht. Nach Referenzierung des Beckens wird auch die Position des Acetabulums referenziert. Die Methoden dazu sind von dem verwendeten Navigationssystem abhängig. Die gebräuchlichste Referenzierung erfolgt durch eine navigierte Probepfanne, mit der der Operateur die anatomische Situation überprüft und über die das Navigationssystem einen ersten Wert für das Hüftgelenkszentrum erhält sowie gleichzeitig die Inklinations- und Anteversionsstellung der Probepfanne anzeigt (Abb. 11.23a). Bei diesen Werten ist zu berücksichtigen, dass zu diesem Zeitpunkt das Pfannenlager noch nicht aufgefräst ist. Zusätzlich ist es möglich, knöcherne Punkte im Acetabulum mit einem Pointer zu palpieren, z. B. die tiefste Stelle der Fossa acetabuli, um die Frästiefe anzuzeigen oder zu begrenzen, oder Punkte am Pfannenrand, um dem Navigationssystem patientenindividuelle Informationen zur acetabulären Anatomie einzugeben.

11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik

(a)

263

(b)

(c) Abb. 11.23: (a) Einsetzen einer navigierten Probepfanne zur Ermittlung des Gelenkzentrums und Kontrolle der anatomischen Ausrichtung des Acetabulums. (b) Navigiertes Auffräsen des Acetabulums. (c) Beispiel für den Navigationsbildschirm während des navigierten Auffräsens

Danach beginnt die navigierte Vorbereitung des Acetabulums mit Fräsen. Auf dem Monitor werden dabei die Winkel für Inklination und Anteversion relativ zur Beckeneingangsebene angezeigt (Abb. 11.23b, c). Die Winkelangaben sind bei diesem Operationsschritt für die Orientierung der Fräsrichtung und Kontrolle der Navigationsdaten hilfreich. In dem gezeigten Bildschirmbeispiel (Abb. 23c) erhält der Operateur eine zusätzliche Information zur Frästiefe (rote Skala) sowie die dreidimensionale Verschiebung des Hüftzentrums nach kranial, medial sowie anterior/posterior in Millimeter-Werten. Zwei auf dem Bildschirm grau hinterlegte Werte spiegeln die mit der Probepfanne aufgenommene acetabuläre Ausgangssituation für die Inklination und Anteversion wider. Gemäß der präoperativen Planung kann so das neue Pfannenzentrum vorbereitet werden. Die sichere Verankerung des Pfannenimplantats bleibt wie bei der konventionellen OP-Technik auch beim navigationsgestützten Vorge-

Navigierte Vorbereitung des Acetabulums mit Fräsen

Vorbereitung des neuen Pfannenzentrums gemäß präoperativer Planung

264

11 Navigation in der Endoprothetik

(a)

(b) Abb. 11.24: (a) Navigiertes Einsetzen der acetabulären Pfannenkomponente. (b) Bildschirmanzeigen von Pfanneninklination und Pfannenanteversion

Oberstes Ziel: sichere Verankerung des Pfannenimplantats

Navigationssystem zeigt und speichert endgültige Inklinationsund Anteversionswerte Implantation in üblicher Reihenfolge

Schaftnavigation mit oder ohne Referenzsender am Femur

Befestigung eines Referenzsenders am Femur

Femur- und Beckenreferenz erlauben sehr genaue Ermittlung aller hüftendoprothetischen Parameter

hen das oberste Ziel. Daher ist auf die systemspezifischen Merkmale des Pfannenimplantates bei der Präparation des Implantatlagers zu achten. Beim Einsetzen des endgültige Pfannenimplantats zeigt das Navigationssystem wiederum die endgültigen Inklinations- und Anteversionswerte und speichert in einer vom Navigationssystem abhängigen Form die während der Implantatlagervorbereitung und Pfannenimplantation erzeugten Daten (Abb. 11.24). Diese können für die Operations- und Versorgungsdokumentation verwendet werden. Es erfolgt die Implantation des Prothesenschaftes. Dieses Vorgehen entspricht der üblichen Implantationsreihenfolge einer Hüftendoprothese. Hinweise zu Verfahren, bei denen der Prothesenschaft zuerst implantiert wird, finden sich in Kap. 11.4.3. Schaftnavigation. Zur Navigation der Schaftkomponente gibt es Workflows mit und ohne Befestigung von Sendern am Femur. Dies spielt in sofern eine wichtige Rolle, da ohne Senderreferenz eine geringere Anzahl an Daten erfasst werden kann, die fehlende Senderreferenz aber den operativen Ablauf vereinfacht. Die Befestigung eines Referenzsenders am Femur lässt sich gelenknah i. d. R. schwieriger durchführen als distal im Bereich der Femurkondylen. Die distale Referenz ist durch den größeren Abstand zum Hüftgelenk ungenauer und wird nicht von jedem Navigationssystem unterstützt. Wird ein femoraler Sender angebracht, so muss dies zu Beginn der Operation geschehen, also vor der eingangs beschriebenen navigierten Implantation der Pfannenkomponente. Eine Femur- und eine Beckenreferenz erlauben eine sehr genaue Ermittlung aller hüftendoprothetischen Parameter, wie Offset, Beinlänge, Schaftantetorsion und Bewegungsumfang (Abb. 11.25). Das neue Hüftzentrum und die rotatorische Ausrichtung des Femurs wer-

11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik

(a)

265

(b)

Abb. 11.25: Beckensender und gelenknahe femorale Senderreferenz schematisch (a) und in situ (b)

den sowohl durch die Implantation der Pfanne als auch durch den Schaft beeinflusst. Offset und Beinlänge können dabei als absolute oder relative Werte im Sinne von Abweichungen durch die Implantation eines künstlichen Hüftgelenkes angezeigt werden. Daten zum Bewegungsumfang können durch eine Simulation des Navigationssystems und durch Anzeige realer Bewegungen erfolgen. Durch pathologische Veränderungen des Hüftgelenks muss der Operateur jedoch entscheiden, welche Werte er erreichen möchte und inwieweit das verwendete Implantatsystem die Realisation der Hüftgelenkrekonstruktion ermöglicht. Bei Referenzierung von Becken und Femur erhält der Operateur während der femoralen Vorbereitung eine absolute Wertangabe zur natürlichen und durch das Implantat bewirkten (bzw. vorher durch die Raspel vorbereiteten) Antetorsion der Femurkomponente. Diesen i. d. R. auf der dorsalen Kniekondylenlinie referenzierten Wert kann der Operateur schon bei Markraumeröffnung durch einen Kastenmeißel erhalten und in Folge während der femoralen Vorbereitung mit navigierten Raspeln verändern oder beibehalten. Welchen Wert man für die femorale Antetorsion durch das Implantat realisieren kann, hängt auch vom femoralen Implantat ab. Ein Oberflächenersatz erlaubt z. B. keine Änderungen; ein Geradschaft kann die rotatorische Position durch anatomische Gegebenheiten einschränken oder zu einer relativen Retrotorsion führen. Ein über den Schenkelhals eingesetzter Kurzschaft oder ein anatomisch geformter Standardschaft stellen im Gelenk eine in der Regel positive Antetorsion ein, die den natürlichen Gegebenheiten ebenfalls sehr nahe kommt. Schaftsysteme mit modularen Halsadaptern erlauben

Durch Referenzierung absolute Wertangabe zur Antetorsion der Femurkomponente

Femorales Implantat gibt vor, welche femorale Antetorsion erreicht werden kann

266

11 Navigation in der Endoprothetik

(a)

(b)

(c)

(d) Abb. 11.26: Schaftnavigation: Ausgangsstellung (a), Anzeige femorale Antetorsion vor Raspelbearbeitung (b), Simulation nach Raspelbearbeitung (c) und Ergebnis nach Implantation (d)

Vom Navigationssystem berechnete und simulierte Werte

Navigation von Offset und Beinlänge auch ohne femoralen Sender möglich 왘 Vorteil für minimalinvasive Zugänge

eine grundsätzlich freiere Auswahl und Einstellung des femoralen Gelenkzentrums. Nach Einsetzen der Schaftraspeln erhält der Operateur auf dem Bildschirm eine reale Angabe der femoralen Torsion und simulierte Daten des Bewegungsumfanges, der maximalen Flexion und Veränderung der Beinlänge und Offsets bei allen verfügbaren Kopfgrößen. Nach Implantation der Schaftkomponente können diese Werte vor der endgültigen Implantation der Kopfkomponenten erneut abgerufen werden (Abb. 11.26). Ohne Implantation einer femoralen Senderreferenz besteht ebenfalls die Möglichkeit, den femoralen Offset und die Beinlänge einer Hüftendoprothesenversorgung zu navigieren. Dies ist bei minimalinvasiven Operationszugängen von Vorteil. Dazu erfolgt die Registrierung der Femurreferenz durch das gleichzeitige Aufnehmen eines Pa-

11.4 Navigation in der Hüftendoprothetik

267

(a)

(b)

(c)

Abb. 11.27: Schaftnavigation ohne femorale Senderreferenz: Femurreferenzierung an Trochanter major und Patella (a, b), Anzeige von Beinlänge und Offset in Abhängigkeit der verwendeten Schaftgrößen und Kopfkomponenten (c)

tella- und eines Trochanterpunktes (Abb. 11.27). Das Bein ist in 90∞ Flexion zu bringen. Beide Punkte sollten jeweils im Vorfeld markiert werden, da sie in der Navigationsabfolge erneut palpiert werden müssen. Der Punkt am Trochanter major ist die Referenz für die Werte des Offsets. Optimalerweise muss der Trochanter major an seinem lateralsten Punkt palpiert werden ⫺ angezeigt durch die rote Schraffierung am Bildschirm. Als mögliche Markierung kann ggf. eine Kortikalisschraube oder eine tiefer gehende Einkerbung an der Knochenoberfläche verwendet werden. Über den palpierten Punkt an der Patella wird die Beinlänge referenziert. Der optimale Punkt liegt in der Regel auf der Patella mittig zwischen dem unteren und dem mittleren Drittel und kann z. B. mit einem sterilen Stift gekennzeichnet werden. Nach Implantation der Pfannenkomponente (vgl. Kap. 11.4.2) wird der Femur mit Raspeln vorbereitet. Das Navigationssystem erkennt die Raspelposition über den am Handgriff angesetzten Infrarotsender. Zur Ermittlung der Beinlänge und des femoralen Offsets werden die zu Beginn der Operation eingelesenen und markierten Punkte an der Patella und dem Trochanter major erneut nacheinan-

왘 Referenzierung über Patella- und Trochanterpunkt

Erkennung der Raspelposition über Infrarotsender im Instrumentenhandgriff

268

11 Navigation in der Endoprothetik

Patellapunkt referenziert Beinlänge Trochanterpunkt referenziert Offset

der eingelesen. Dabei wird zuerst die Patella in 90∞ Flexion und danach der Trochanterpunkt aufgenommen. Der patellare Punkt referenziert die Beinlänge, der Trochanterpunkt den Offset. Auf dem Bildschirm kann der Operateur die Auswahl der Schaftgröße bzw. der Raspelgröße sowie der Kopfdurchmesser und Halslängen vornehmen. Die Auswirkungen auf Beinlänge und Offset werden entsprechend den Kopfhalslängen dargestellt. 11.4.3 Besondere Aspekte

Navigierter hüftendoprothetischer Eingriff auch in Seitenlage möglich

Beckenverkippung beeinflusst Pfannenposition

Beckenverkippung variiert postoperativ deutlich

Stem-first-Methode: Schaftimplantation vor Pfannenimplantation

Grundsätzlich lässt sich ein navigierter hüftendoprothetischer Eingriff auch in Seitenlage des Patienten durchführen. Besonders in Seitenlage ist die Orientierung bei der Pfannenpositionierung erschwert. Bei Seitlagerung wird das Navigationssystem kopfseitig aufgestellt. Eine Schwierigkeit ist die Palpation der kontralateralen anterioren Spina iliaca superior, da diese durch Weichteile, OP-Abdeckung und Lagerungspolster schwerer zugänglich ist als in Rückenlage des Patienten. Ein weiterer Gesichtspunkt der Hüftnavigation ist die sogenannte Beckenverkippung, welche die röntgenologische Beurteilung und reale Pfannenposition prä- und postoperativ beeinflusst. Eine Beckenverkippung von ( 20∞ kompensiert die Anteversion und reduziert die Inklination der Pfanne in Beugung und erhöht die Anteversion und Inklination in Streckung (Abb. 11.28). Rousseau konnte bei 328 Patienten mit unilateraler Hüftendoprothese zeigen, dass die Beckenverkippung postoperativ deutlich variiert. Richtung und Ausmaß dieser Variation ist dabei nicht vorhersehbar. Deshalb muss die Pfannenposition in einem engen Zielbereich einer safe zone liegen, um funktionelle Verkippungen des Beckens auszugleichen. Ergänzend zu den beschriebenen Beispielen und Abläufen einer navigierten Implantation einer Hüftendoprothese ist die sogenannte „Stem-first“-Methode zu nennen, bei der die Schaftimplantation vor der Pfannenimplantation erfolgt. Grundsätzlich bieten einige Navigationssysteme diese Implantationsvariante an, um die Pfannenanteversion auf die femorale Schafttorsion in einer kombinierten Ante-

Abb. 11.28: Radiologische Pfannenposition am Beckenmodell mit ⫺20∞/0∞/⫹20∞ Beckenverkippung

Literatur

269

versionsstellung zu implantieren. Dabei soll die abschließende Implantation der Pfannenkomponente eingeschränkte Positionierungsmöglichkeiten der Schaftrotation ausgleichen. 11.5 Ausblick Die Nutzung eines Navigationssystems für die Implantation von Hüft- und Knieprothesen verbessert die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und die Qualität der Operation. Ein Einfluss auf die funktionellen Ergebnisse und die Standzeit der Implantate ist jedoch noch nicht nachgewiesen. Im klinischen Einsatz ist die Navigation mit Kosten und zusätzlichem Aufwand verbunden. Was spricht also für die Anwendung der Navigationstechnologie? Es ist zu fordern, dass ein Operateur das Ziel einer zuverlässigen und reproduzierbaren Implantation einer Hüft- oder Knieendoprothese erreicht. Es liegt in der Verantwortung des Arztes, das Versorgungsziel vorab zu definieren und intraoperativ so gut wie möglich zu erreichen, auch wenn eine Operationsplanung einmal ungenau sein sollte. Orthopädische Chirurgie ist in diesem Sinne keine „ärztliche Kunst“, sondern eine Technik mit hohem Anspruch an Sicherheit und Effektivität. Die Navigation ergibt eine viel genauere, quantitative Darstellung der Anatomie und Physiologie des operierten Gelenkes. Implantatpositionen an der Hüfte und ligamentäre Balance am Knie können so präzise eingestellt werden, dass Instabilitäten häufig vermieden werden. Die intraoperative und individuelle Vermessung der Kinematik und der Anatomie des Gelenks und des zugehörigen WeichteilApparates erlaubt eine ganz individuelle Anpassung der prothetischen Rekonstruktion an den Patienten. Man verabschiedet sich damit von einer identischen Rekonstruktion „für alle“, die insbesondere für Patienten mit einer ungewöhnlichen Anatomie, weit entfernt vom Durchschnitt, zu Schwierigkeiten führen kann. Schließlich bietet die Navigation eine wichtige Rolle beim Erlernen und Perfektionieren des Gelenkersatzes für jüngere, aber auch für erfahrenere Operateure. Die sofortige Rückmeldung des Navigationssystems hilft einem jungen Chirurgen, die Funktion des Gelenks und den Einfluss eines konkreten Operationsschritts zu verstehen. Die Navigation wird dadurch zu einem echten Instrument der Qualitätssicherung. Die präzisen, navigierten Messungen können dem Vergleich von neuen Techniken gegenüber Standardverfahren dienen. Navigation ist deshalb nicht nur ein Instrument der Messung, sondern auch ein Instrument der Forschung, welches das Potential hat, zum Schlüssel für zukünftige Fortschritte in der Gelenkendoprothetik zu werden. Literatur Brin YS, Nikolaou VS, Joseph L, Zukor DJ, Antoniou J. Imageless computer assisted versus conventional total knee replacement. A Bayesian meta-

Navigationssystem: 왘 verbesserte Reproduzierbarkeit, Qualität 왘 kein Nachweis für Einfluss auf Funktion, Standzeit 왘 teuer, aufwendig

Navigation: 왘 viel genauere, quantitative Darstellung der Gelenkanatomie, -physiologie 왘 intraoperative und individuelle Vermessung erlaubt individuelle Anpassung

왘 hilft Operateuren beim Erlernen und Perfektionieren des Gelenkersatzes 왘 Instrument der Qualitätssicherung und Forschung

270

11 Navigation in der Endoprothetik analysis of 23 comparative studies. Int Orthop 2011;35(3):331⫺9. Epub 8.4.2010. Fehring TK, Odum S, Griffin WL, Mason JB, Nadaud M. Early failures in total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2001;392:315⫺8. Gandhi R, Marchie A, Farrokhyar F, Mahomed N. Computer navigation in total hip replacement: a meta-analysis. Int Orthop 2009;3:593⫺7. Harvie P, Sloan K, Beaver RJ. Computer navigation vs conventional total knee arthroplasty: Five-year functional results of a prospective randomized trial. J Arthroplasty 2012;27(5):667⫺72. Hasart O, Perka C, Tohtz S. Comparison between pointer-based and ultrasound-based navigation technique in THA using a minimally invasive approach. Orthopedics 2008;31(10 Suppl 1):31⫺4. Hetaimish BM, Khan MM, Simunovic N, Al-Harbi HH, Bhandari M, Zalzal PK. Meta-analysis of navigation vs conventional total knee arthroplasty. J Arthroplasty 2012;27(6):1177⫺82. Jeffery RS, Morris RW, Denham RA. Coronal alignment after total knee replacement. J Bone Joint Surg Br 1991;73(5):709⫺14. Jenny JY, Clemens U, Kohler S, Kiefer H, Konermann W, Miehlke RK. Consistency of implantation of a total knee arthroplasty with a non-imagebased navigation system: a case-control study of 235 cases compared with 235 conventionally implanted prostheses. J Arthroplasty 2005;20(7): 832⫺9. Kiefer H, Langemeyer D, Schmerwitz U. Computergestützte Navigation in der Knieendoprothetik. European Journal of Trauma 2001;E-Suppl 1: S128⫺32. Kiefer H, Othman A. The Orthopilot navigation system for primary bicontact total hip replacement. Z Orthop Unfall 2007;145(Suppl. 1):S49⫺S52. Lampe F, Bohlen K, Dries SPM, Sufi-Siavach, Hille H. Accuracy of implant alignment and early results after minimally invasive vs. conventional OrthoPilot-navigated Columbus TKA. Orthopedics 2007;30(10 Suppl): 107⫺11. Lazovic D, Kaib N. Results with navigated bicontact total hip arthroplasty. Orthopedics 2005;28(10 Suppl):S1227⫺33. Lewinnek GE, Lewis JL, Tarr R, Compere CL, Zimmermann JR. Dislocations after total hip-replacement arthroplasties. J Bone Joint Surg Am 1978;60:217⫺220. Magin MN. Computernavigierter Gelenkersatz am Kniegelenk mit dem Orthopilot. Oper Orthop Traumatol 2010;22(1):63⫺80. Mainard D. Navigated and nonnavigated total hip arthroplasty: results of two consecutive series using a cementless straight hip stem. Orthopedics 2008;31(10 Suppl 1):22⫺6. Moskal JT, Capps SG. Acetabular component positioning in total hip arthroplasty: an evidence-based analysis. Arthroplasty 2011;26(8):1432⫺7. Novicoff WM, Saleh KJ, Mihalko WM, Wang X, Knaebel H-P. Primary total knee arthroplasty: a comparison of computer-assisted and manual techniques. Instr Course Lect 2010;2010(59):109⫺17. Picard et al. Computer assisted total knee arthroplasty. Berlin: Pro Business GmbH, 2007: 286. Renkawitz T, Schuster T, Grifka J, Kalteis T, Sendtner E. Leg length and offset measures with a pinless femoral reference array during THA. Clin Orthop Relat Res 2010;7:1862⫺8. Renkawitz T, Wörner M, Sendtner E, Weber M, Lechler P, Grifka J. Grundlagen und neue Konzepte in der computernavigierten Hüftendoprothetik. Orthopäde 2011;40(12):1095⫺100.

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271

12 Die periprothetische Infektion L. Frommelt

12.1 Einleitung oder: Worum geht es? Künstlicher Gelenkersatz befreit Menschen von Schmerzen und gibt ihnen die Mobilität zurück. In Deutschland werden gegenwärtig ca. 400.000 Kunstgelenke pro Jahr mit weiter steigender Tendenz implantiert. In ca. 0,5⫺2 % der Primäroperationen und 3⫺7 % der Revisionsoperationen kommt es zu einer Infektion, der periprothetischen Infektion. Diese Infektion ist eine seltene Komplikation eines häufig durchgeführten Eingriffs. Für den Patienten kann sie in einer Katastrophe mit Verlust der Gliedmaße führen. In seltenen Fällen kommt es zu einer lebensbedrohlichen Septikämie. Die periprothetische Infektion ist eine fremdkörperassoziierte Infektion, bei der nicht die Gelenkprothese selbst, sondern deren Umgebung infiziert ist. Daraus ergeben sich Besonderheiten, die diese Infektionen von anderen Wundinfektionen unterscheiden. Die Infektion geht von dem Fremdkörper aus und manifestiert sich im umgebenden Knochen. Die Oberfläche der Prothese dient dabei als Reservoir für die Erreger, die dort nicht eliminiert werden können. Die Therapie besteht in der chirurgischen Entfernung der Prothese. Bei der zunehmenden Anzahl von Patienten mit Kunstgelenken steigt die Wahrscheinlichkeit, mit diesem Krankheitsbild konfrontiert zu werden. Die Symptomatik ist häufig wenig dramatisch und nicht richtungweisend. Wird frühzeitig an die Möglichkeit einer periprothetischen Infektion gedacht und die Infektion baldmöglichst einer angemessenen Therapie zugeführt, besteht eine gute Chance, dass für den Patienten die Funktion des Gelenkes vollständig erhalten werden kann. Im Folgenden soll die periprothetische Infektion bezüglich der Pathogenese, Diagnostik und der therapeutischen Optionen vorgestellt werden. 12.2 Pathogenese der periprothetischen Infektion oder: Wie kommt es dazu? Infektionskrankheiten entstehen, wenn Mikroorganismen in einen Wirt eindringen und diesen schädigen. Beendet wird eine Infektionskrankheit durch Elimination des Erregers aus dem Wirtsorganismus oder den Tod des Wirtes. Diese Elimination erfolgt fast ausnahmslos durch phagozytierende Zellen wie Granulozyten, aber auch Makrophagen. Makrophagen haben dabei eine Steuerungsfunktion: Sie erkennen „Fremdmaterial“, und zwar sowohl fremde belebte Struktu-

Ca. 400.000 Kunstgelenke pro Jahr Periprothetische Infektion in 0,5⫺2 % der Primärund 3⫺7 % der Revisionsoperationen Periprothetische Infektion ⫽ fremdkörperassoziierte Infektion Vom Fremdkörper ausgehende Infektion, Manifestation im Knochen Therapie: chirurgische Prothesenentfernung

Symptomatik wenig dramatisch und nicht richtungweisend Gute Heilungschancen mit Gelenkerhalt bei frühzeitiger Infektionserkennung

Infektionskrankheit: 왘 Mikroorganismen dringen in Wirt ein und schädigen ihn 왘 Beendigung durch Elimination des Erregers aus Wirtsorganismus oder Tod des Wirtes

274

12 Die periprothetische Infektion

왘 Infektion: Vermehrungsgeschwindigkeit der Erreger > Eliminationsgeschwindigkeit der phagozytierenden Zellen Dynamische Wechselwirkungen zwischen Immunsystem und Erreger verhindern strenge Trennung pathogener und apathogener Mikroorganismen Prothese: Fremdkörper interagiert mit Erregern und Wirtsabwehr Entstehende Entzündung führt zur Integration des Fremdmaterials. An FremdkörperOberfläche Bildung eines Biofilms aus sessilen Bakterien Wechsel sessiler Bakterien in planktonische Phase führt zu Infektionskrankheit Manifestation der periprothetischen Infektion als Knocheninfektion Winzige Bakterienmenge löst fremdkörperassoziierte Infektion aus. 1. Jahr p.o. > 95 % der periprothetischen Infektionen aus intraoperativem Bakterieneintrag Weitere Infektionswege: auf Blutweg, per continuitatem, lymphangisch Biofilm schützt Bakterien vor Abwehr und Antibiotika

ren wie Mikroorganismen als auch anorganische wie Metallsplitter. Von den Makrophagen gehen die Signale an die humorale Abwehr (Antikörperbildung, Opsonine etc.) und an die zelluläre Abwehr, die zur Aktivierung der Granulozyten führen. Vereinfacht entsteht eine Infektionskrankheit, wenn die Vermehrungsgeschwindigkeit der Erreger die Eliminationsgeschwindigkeit der phagozytierenden Zellen überschreitet. Dieses sehr effektive zelluläre System kann durch Bakterien bei Eindringen großer Bakterienzahlen mit einer Verdopplungsgeschwindigkeit von 20⫺40 Minuten schnell erschöpft sein. Kommen dann seitens des Erregers sogenannte Virulenzfaktoren hinzu, die Gewebe- oder Funktionsstörungen verursachen, kann ein Erreger das Gleichgewicht zu seinen Gunsten verschieben. Der Mensch erkrankt. Da dies eine dynamische Wechselwirkung zwischen Immunsystem und Erreger ist, kann heutzutage nicht von einer strengen Trennung der pathogenen und apathogenen Mikroorganismen gesprochen werden. Bei einer fremdkörperassoziierten Infektion tritt ein Fremdkörper, z. B. ein künstlicher Gelenkersatz, hinzu. Dieser Fremdkörper interagiert sowohl mit den Erregern wie auch mit der Abwehr des Wirtes. Es entwickelt sich zunächst eine durch Makrophagen vermittelte Entzündung, die anfangs in Richtung einer Ausgrenzung im Sinne einer Granulombildung führt, die aber im Weiteren die Integration des Fremdmaterials begünstigt. Kommen in dieser frühen Phase Bakterien mit ins Spiel, können diese an der Oberfläche des Fremdmaterials einen eigenen Schutzmechanismus, die Biofilmbildung sessiler Bakterien, aufbauen. Die Bakterien entgehen auf diese Weise dem Zugriff der Abwehr und können sich zunächst an der Oberfläche vermehren. Eine Infektionskrankheit entsteht erst, wenn diese Bakterien wieder in die planktonische („normale“) Phase wechseln, in der sie im Falle der periprothetischen Infektion eine Infektion des umgebenden Knochens mit einer Zeitverzögerung von Monaten bis Jahren induzieren: Die periprothetische Infektion manifestiert sich als Knocheninfektion. Auf diese Weise wird eine extrem geringe Menge an Bakterien benötigt, um eine fremdkörperassoziierte Infektion in Gang zu setzen: 100 Keime reichen dazu aus. Ohne die Anwesenheit eines Fremdkörpers werden 105⫺106 Keime (KBE) benötigt. Innerhalb des ersten Jahres postoperativ stammen über 95 % der periprothetischen Infektionen aus intraoperativem, nicht schuldhaftem Eintrag von Bakterien in das Operationsfeld. Damit ist die periprothetische Infektion eine der wenigen Infektionen, bei denen der exogene Eintrag von Bakterien bedeutsam ist. Neben dem direkten Weg über Kontamination, Kolonisation und Biofilmbildung gelangen Bakterien auch auf dem Blutweg und per continuitatem bzw. lymphangisch an die Prothesenoberfläche. In allen Fällen ist der Schritt von der Kontamination zur manifesten Infektion gleichartig. Die Besonderheit ist, dass die Bakterien im Biofilm auf der Prothesenoberfläche vor Abwehr und Antibiotika

12.2 Pathogenese der periprothetischen Infektion oder: Wie kommt es dazu?

geschützt, am Ort der eigentlichen Infektion aber angreifbar sind. Werden die Bakterien im Bereich der umgebenden Knocheninfektion kontrolliert und idealerweise eliminiert, bleiben sie trotzdem auf der Prothesenoberfläche erhalten. Von dort ausgehend, flammt die Infektion dann wieder auf. Eine Elimination der Erreger ist auf diese Weise ohne die Entfernung des Fremdköpers, abgesehen von sehr speziellen Situationen, nicht möglich. Die Einteilung der periprothetischen Infektionen von Zimmerli und Trampuz berücksichtigt sowohl die Ätiologie als auch den Zeitpunkt der klinischen Manifestation der Infektion nach der Endoprothesenimplantation. Bei der Frühinfektion (< 3 Monate postoperativ) imponieren klinische Symptome wie Wundheilungsstörung, persistierende Schmerzen, Rötung, Überwärmung, Induration und Fieber. Die verzögerte (Low-grade-) Infektion (> 3 Monate bis < 24 Monate postoperativ) zeigt persistierende oder verstärkte Gelenkschmerzen sowie teilweise eine Frühlockerung der Endoprothese. Typische klinische Infektionssymptome können gänzlich fehlen. Die Spätinfektion (> 24 Monate postoperativ) kann sich entweder akut-systemisch im Rahmen einer Septikämie oder subakut-lokal bei einer asymptomatischen Bakteriämie manifestieren. Tab. 12.1: Risikofaktoren für eine periprothetische Infektion Systemische Risikofaktoren Hohes Alter Chronisch entzündlicher Prozess (rheumat. Arthritis, Lupus, Psoriasis) Immunsuppressiva (Kortikoide, Zytostatika) HIV Niereninsuffizienz Leberzirrhose Diabetes mellitus Herzinsuffizienz Pulmonale Insuffizienz (paO2 < 60 %) Hypalbuminämie (< 3 g) Metastasierender Prozess Dauerkatheter Nikotinmissbrauch Alkoholmissbrauch Adipositas Mangelernährung Lokale Risikofaktoren Narbenplatte/Hautbrücken Weichteildefekt Fistel Abszess subkutan Durchblutungsstörung/venöse Insuffizienz Voroperation wg. Fraktur/früherer Gelenkeingriff/Revisionsendoprothetik Frühere Bestrahlung im Operationsgebiet Floride Infektion

275

Bakterien am Infektionsort angreifbar

Erregerelimination nicht ohne Fremdkörperentfernung Periprothetische Infektionen: Einteilung nach Ätiologie und Zeitpunkt der klinischen Manifestation 왘 Frühinfektion

왘 verzögerte Infektion

왘 Spätinfektion

276

12 Die periprothetische Infektion

Frühe und verzögerte Infektion: überwiegend exogene Ätiologie Späte Infektion: meist hämatogene Ätiologie

Individuelle Risikofaktoren

Bei der frühen und verzögerten Infektion liegt überwiegend eine exogene Ätiologie vor, die meistens aus der direkt intraoperativen oder unmittelbar postoperativen Keimbesiedlung im Rahmen eines infizierten Hämatoms oder einer Wundheilungsstörung resultiert. Im Gegensatz dazu sind die Keime bei der späten Infektion meistens hämatogener Ätiologie. Hier spielen chronische Eintrittspforten wie Zahngranulome, Harnwegsinfekte oder Panaritien eine bedeutende Rolle. Wichtige individuelle Risikofaktoren für eine periprothetische Infektion sind in Tab. 12.1 aufgeführt. 12.3 Was macht ein Bakterium zum Erreger einer Infektionskrankheit? ⫺ Die Tricks der Bakterien

Produktion von Pathogenitäts- und Virulenzfaktoren durch pathogene Bakterien

Bedingungen im Einzelfall beeinflussen Wechselspiel zwischen Bakterien und Abwehr. Apathogene Kommensalen bei fremdkörperassoziierter Infektion von Bedeutung

Haupt-Erregerspektrum der periprothetischen Infektion

Lange Zeit war man der Auffassung, dass die bloße Anwesenheit bestimmter Bakterien zu einer Infektionskrankheit führen würde. Heute ist bekannt, dass pathogene Bakterien in der Lage sind, Krankheitsfaktoren, die auch als Pathogenitäts- oder Virulenzfaktoren bezeichnet werden, zu produzieren. Diese Pathogenitätsfaktoren tragen direkt zu einer Infektionskrankheit bei, u. U. ohne sie selbst hervorzurufen. Mechanismen, die dazu beitragen, die Abwehr zu unterlaufen und die Besiedelung für die Bakterien zu ermöglichen, führen dazu, dass die Teilung der Bakterien in die Fraktion der pathogenen oder apathogenen Mikroorganismen nicht mehr kategorisch möglich ist. Vielmehr kommt es auf die Bedingungen im Einzelfall an, ob das Wechselspiel zwischen Bakterien und Abwehr zu einer Infektionskrankheit führt oder nicht. Damit erlangen bei der fremdkörperassoziierten Infektion Erreger eine Bedeutung, die in der Vergangenheit als apathogene Kommensalen galten. Beispiele hierfür sind Koagulase-negative Staphylokokken mit Staphylococcus epidermidis als bedeutsamsten Vertreter oder Propionibacterium acnes, dessen Bedeutung auch heute noch unterschätzt wird. Das Erregerspektrum wird von grampositiven Bakterien, die auch in der menschlichen Hautflora vorkommen, dominiert, wobei Staphylokokken mit 2/3 der Erreger das Hauptkontingent stellen (Tab. 12.2). Daneben kommen auch Hefen, Tuberkelbakterien, Listerien und anaerobe Erreger vor.

Tab. 12.2: Erregerspektrum aus 1.077 Isolaten (Auszug) Bakterienart

Staphylococcus epidermidis/spp. Staphylococcus aureus Propionibakterien Streptococcus spp. Gramnegative Erreger

Anzahl absolut

relativ

441 282 93 66 45

42 % 26 % 9% 6% 5%

Was macht ein Bakterium zum Erreger einer Infektionskrankheit?

Um eine Wirkung zu ermöglichen, ist es für die Mikroorganismen erforderlich, dass sie in ausreichender Zahl vorhanden sind, sich am Zielort anlagern und von dort aus eine für den Wirtsorganismus schädliche Wirkung entfalten können.

277

Voraussetzungen für Wirkung der Mikroorganismen

12.3.1 Adhäsine Stoffe, die Bakterien an Zielorganen anheften lassen, werden als Adhäsine bezeichnet. Diese Bindungen erfolgen über Rezeptoren auf der Oberfläche von Zielorganen. Bei Fremdmaterialien sind es zunächst physikalisch-chemische Eigenschaften der Materialien, die eine Anlagerung begünstigen. Der Mechanismus der Anlagerung trifft nicht nur auf Bakterien zu, sondern auch auf Wirtszellen, die bei Reparaturmechanismen (z. B. der Wundheilung) auf Rezeptoren angewiesen sind. Solche allgemeinen Rezeptorproteine, wie das Fibronektin, sind ubiquitär im Wirtsorganismus (im Blutplasma) vorhanden und lagern sich auf diese Weise sekundär an Fremdkörpern an. Damit werden auch Materialien, die ansonsten schwer besiedelbar sind, wie bestimmte Metalle, für Bakterien, welche die „Rezeptorsprache“ verstehen, leicht zu besiedeln. Dieser Mechanismus setzt reparierende Zellen wie die Fibroblasten in unmittelbare Konkurrenz zu Bakterien, wenn sie verfügbar sind. Gristina sprach regelrecht von einem „Wettlauf um die Oberfläche“. Schaffen es die Bakterien, die Oberfläche zu besetzen, können sie sich dort dauerhaft ansiedeln. Die Adhäsion erfolgt sehr schnell und ist nach sehr kurzer Zeit irreversibel. Eine besondere Fähigkeit bestimmter Bakterien besteht darin, von der vitalen, als planktonisch bezeichneten Form in die sessile Form überzugehen. Dabei kommt es zu einer Synchronisierung von frei lebenden bakteriellen Individuen zu einer Lebensgemeinschaft, indem die Bakterien Peptidoglykane, eine Schleimsubstanz, bilden, die dann zu einem Biofilm konfluieren. Der Biofilm stellt ein primitives Ökosystem dar, in dem die Bakterien vor der Abwehr geschützt sind. Der reife Biofilm verhindert, dass phagozytierende Zellen wie Granulozyten die Bakterien eliminieren können. Darüber hinaus reduzieren die Bakterien ihren Stoffwechsel auf ein Minimum und die Verdopplungszeiten sind von 35 Minuten auf bis über 20 Stunden verlängert. Durch diese Verlangsamung verlieren Antibiotika ihren Angriffspunkt: Die Konzentrationen, die erforderlich sind, Bakterien in der sessilen Phase zu hemmen, sind bis zu 1.000-fach erhöht. Damit ist eine Antibiotikatherapie nicht effektiv. Andererseits sind Bakterien im Biofilm nicht in der Lage, toxische Stoffe in ausreichendem Maß zu bilden, um den Wirt zu schädigen. Sessile Bakterien besitzen aber die Fähigkeit, sich in die planktonische Form zurückzuverwandeln, die dann eine Infektionskrankheit in Gang setzen und unterhalten kann. 12.3.2 Toxine Toxine sind die klassischen Virulenzfaktoren: Stoffe, die Zellen unmittelbar schädigen und Gewebe absterben lassen. Toxine benötigen

Über Adhäsine Anheftung von Bakterien an Zielorgane Bindungen über Rezeptoren auf der Oberfläche von Zielorganen

Sekundäre Anlagerung ubiquitärer Rezeptorproteine an Fremdkörper, Ermöglichung der Bakterienbesiedlung

Sehr schnelle Adhäsion, nach kurzer Zeit irreversibel

Bildung eines Biofilms als primitives Ökosystem, in dem Bakterien vor Wirtsabwehr geschützt sind Sessile Bakterien: 왘 minimaler Stoffwechsel bietet keinen Angriffspunkt für Antibiotika 왘 zu geringe Toxinproduktion, um Wirt zu schädigen Wandlung sessiler Formen in planktonische Toxine schädigen Zellen unmittelbar, lassen Gewebe absterben

278

12 Die periprothetische Infektion

Undramatische Manifestation der Infektion aufgrund wenig virulenter Toxine

einen raschen Stoffwechsel und sind deswegen nahezu ausschließlich der planktonischen Phase vorbehalten. Der überwiegende Teil der Erreger der periprothetischen Infektion verfügt über wenig virulente Toxine, sodass die klinische Manifestation dieser Infektion häufig undramatisch ist. 12.3.3 Invasine

Eindringen der Bakterien in Zellen und intrazelluläres Überleben durch Invasine Small colony variants: 왘 meiste Antibiotika wirken nicht 왘 Induktion durch Gentamicin u. a.

Invasine sind Stoffe, die Bakterien in die Lage versetzen, in Zellen einzudringen und sie zu durchwandern, um ins Körperinnere zu gelangen bzw. intrazellulär zu überleben. Auch bei dieser Variante wird eine manifeste Infektionskrankheit durch die „Wildformen“ induziert und unterhalten. Von der Morphologie auf der Agarplatte her werden diese Formen auch als small colony variants (SCV) bezeichnet. In dieser Form wirken die meisten Antibiotika nicht auf die Bakterien, nur wenige Substanzen sind in hohen Konzentrationen wirksam. Ist ein Stamm in der Lage, SCV zu bilden, ist die Wahrscheinlichkeit einer rezidivierenden Infektion hoch. Einige Antibiotika wie Gentamicin können sogar SCV induzieren. 12.3.4 Was bedeuten die Tricks der Bakterien bei der periprothetischen Infektion?

Extrem geringe Infektionsdosis wegen Adhäsinen und Biofilm nötig

Toxine induzieren und unterhalten Infektion. Überleben der small colony variants durch Invasine Biofilm und intrazelluläres Wachstum fördern Bakterienüberleben.

Adhäsine und Biofilm ermöglichen es den Erregern der periprothetischen Infektion, eine extrem geringe Infektionsdosis zu realisieren. Bakterien in geringer Menge gehen in die sessile Phase über und sind dann im Biofilm vor dem Zugriff der Abwehr und vor Antibiotika geschützt. Sie können sich bis zu einer kritischen Bakterienmasse (langsam) vermehren, um dann nach erneutem Wechsel in die planktonische Phase eine periprothetische Knocheninfektion zu induzieren. Die Zeit, die von der Kontamination bis zur Manifestation verstreicht, beträgt Monate bis Jahre. Toxine, die in unterschiedlichem Ausmaß gebildet werden, versetzen die planktonischen Erreger in die Lage, eine Infektion zu induzieren und zu unterhalten. Invasine ermöglichen es small colony variants, intrazellulär zu überleben und von dort aus Rezidive oder primäre Infektionen auszulösen. Biofilm und intrazelluläres Wachstum von Bakterien sind „Rückzugsorte“ von Erregern mit dem Potential, dass diese Therapien überleben und Rezidive verursachen können. 12.4 Klinische Symptome und Diagnostik der periprothetischen Infektion

Symptome der periprothetischen Infektion: 왘 Lokalbefund mit Fistel oder Weichteilbefund bei 1/3

12.4.1 Klinik Die periprothetische Infektion ist leicht zu erkennen, wenn ein Lokalbefund mit einer Fistel oder einen Weichteilbefund vorliegt. Dies trifft aber nach einer Untersuchung, die 2000 in der ENDO-Klinik

12.4 Klinische Symptome und Diagnostik der periprothetischen Infektion

Hamburg an 309 konsekutiven Fällen durchgeführt wurde, nur in etwa einem Drittel (33,9 %) der Patienten zu. Bei einem weiteren Drittel (33,7 %) finden sich klassische Zeichen mit Induration, Rötung und/oder Überwärmung des betroffen Gelenkes. Auch hier liegt der Verdacht einer Gelenkinfektion nahe. In einem letzten knappen Drittel (31,7 %) ist der Weichteilbefund vollständig unauffällig. Bei allen Patienten ist klinisch der Schmerz das führende Symptom. Fieber, z. T. rezidivierend, kann in Zusammenhang mit allen Lokalbefunden auftreten, ist aber nicht obligat. Bei einigen Patienten ist Nachtschweiß als Ausdruck einer chronischen Infektion eines der raren Symptome. Wenn keines dieser Symptome neben den Schmerzen auftritt, besteht die Schwierigkeit, die periprothetische Infektion von einer aseptischen Lockerung abzugrenzen.

279

왘 klassische Entzündungszeichen bei 1/3 왘 unauffälliger Weichteilbefund bei 1/3

Schmerz führendes Symptom, seltener Fieber, Nachtschweiß

Problem: Abgrenzung periprothetische Infektion und aseptische Lockerung

12.4.2 Laborparameter Laboruntersuchungen können zusammen mit den klinischen Symptomen den Verdacht auf eine periprothetische Infektion erhärten. Ein sehr unspezifischer Parameter ist die Blutsenkungsgewindigkeit (BSG), die bei sehr vielen Krankheiten, aber auch bei der periprothetischen Infektion erhöht ist. Das C-reaktive Protein (CRP) ist ein geeigneter Parameter, aber auch dieses ist nicht in der Lage, rheumatoide Erkrankungen abzugrenzen. Eine Bedeutung scheint dem Procalcitonin (PCT) zuzukommen, das allerdings für diesen Zweck in der Routine noch nicht evaluiert ist. Der Beweis einer Infektion ist häufig nur durch Untersuchung der Synovialflüssigkeit zu erbringen.

Laboruntersuchungen: 왘 Blutsenkungsgewindigkeit unspezifisch 왘 C-reaktives Protein: keine Abgrenzung rheumatoider Erkrankungen 왘 Procalcitonin in Routine nicht evaluiert Beweis durch Untersuchung der Synovialflüssigkeit

12.4.3 Zytologie Neben der mikrobiologischen sollte eine zytologische Untersuchung erfolgen: Hierzu wird ein EDTA-Röhrchen wie zur Blutbilduntersuchung mit Synovialflüssigkeit gefüllt. Bei einer Zellzahl von über 1.700 Zellen/μl ergibt sich für eine periprothetische Infektion ein positiver prädiktiver Wert von 74 % und ein negativer prädiktiver Wert von 97 %. Zeigt die Zelldifferenzierung die Anwesenheit von über 75 % Neutrophilen, steigt der positive prädiktive Wert auf 94 % und der negative prädiktive Wert auf 98 %. Trampuz hat mit einer Studie am Kniegelenken gezeigt, dass die Zytologie eine gute Methode ist, periprothetische Infektionen von aseptischen Lockerungen abzugrenzen. In der Erfahrung des Autors trifft dies auch auf andere Kunstgelenke, zumindest aber auf Hüftgelenke, in gleicher Weise zu. 12.4.4 Mikrobiologie Der Beweis einer Infektion wird durch den mikrobiologischen Erregernachweis erbracht. Dieser gelingt nach eigener Erfahrung in einer

Auch zytologische Untersuchung nötig

Zytologie gute Methode zur Abgrenzung periprothetischer Infektionen und aseptischer Lockerungen

Beweis einer Infektion durch mikrobiologischen Erregernachweis:

280

12 Die periprothetische Infektion

왘 accuracy 90⫺100 % 왘 Sensitivität 12⫺100 % 왘 Spezifität 81⫺100 %

Einhaltung mikrobiologisch-infektiologischer Qualitätsstandards Hinweis an Labor: Gelenkpunktat bei Verdacht auf periprothetische Infektion Wichtig: verlängerte Beobachtungszeit von 14 Tagen Transportzeit kritischer Parameter

Schwieriger oder unmöglicher Erregernachweis nach Antibiotikatherapie vor Punktion

Biopsie bei misslungenem Erregernachweis

Probengewinnung unter aseptischen Bedingungen

Wiederholung der Punktion/Biopsie bei Zweifeln an Dignität Grenzen der Erregerdiagnostik

Gesamtrichtigkeit (accuracy) von 92 % bei einer Sensitivität von 82 % und einer Spezifität von 96 %. Vor dem Hintergrund der Literatur variiert die accuracy von 90⫺100 %, die Sensitivität von 12⫺100 % und die Spezifität von 81⫺100 %. Die Ursache für die große Varianz hinsichtlich der Sensitivität ist in der unterschiedlichen bakteriologischen Methodik zu suchen, die in den Veröffentlichungen unscharf beschrieben wird. Werden die Methoden, wie sie in den in der mikrobiologisch-infektiologischen Qualitätsstandards (MIQ) Heft 18 und 19 beschrieben sind, angewendet, kann davon ausgegangen werden, dass eine gute Sensitivität erreicht wird. Es ist deswegen nötig, dem Labor den Hinweis zu geben, dass es sich um ein Gelenkpunktat bei Verdacht auf periprothetische Infektion handelt, damit diese Regeln angewendet werden. Einer der wesentlichen Punkte ist dabei eine gegenüber der Routinediagnostik verlängerte Beobachtungszeit von 14 Tagen. Dies ist erforderlich, da die gesuchten Erreger zumindest teilweise noch als sessile Formen oder ggf. auch als small colony variants und in geringen Keimzahlen vorliegen. Kritisch ist auch die Transportzeit. Kann diese nicht kurz gehalten werden, ist es sinnvoll, primäre Kulturen in Blutkulturflaschen anzulegen. Besonders geeignet dafür sind Blutkultursysteme, die in der Pädiatrie angewendet werden. Diese Blutkultursysteme sind so ausgelegt, dass kleinere Probenvolumina ohne Sensitivitätsverlust möglich sind. Sollte vor der Punktion eine Antibiotikatherapie erfolgt sein, kann dies nachhaltig die Aussicht auf Erfolg beeinträchtigen. In diesen Fällen ist eine Anzucht von Streptokokken und einigen Anaerobiern auch nach längerer Antibiotikakarenz unwahrscheinlich. Bei anderen Erregern ist eine Karenz seit der letzten Antibiotikagabe von ca. zwei Wochen anzustreben. Gelingt eine Erregernachweis bei weiter bestehendem Verdacht auf eine periprothetische Infektion nicht, muss eine Biopsie erwogen werden. Da sich die Erreger der periprothetischen Infektion überwiegend aus Keimen der Hautflora rekrutieren, muss die Probe kontaminationsfrei geborgen werden. Die Probengewinnung muss unter aseptischen Bedingungen erfolgen. Wie dabei vorzugehen ist, ist in der Richtlinie für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention des Robert Koch-Instituts (RKI) in Berlin niedergelegt. Bestehen Zweifel an der Dignität der gefundenen Keime, muss zur Abklärung eine Wiederholung der Punktion bzw. eine Biopsie erfolgen. Grenzen der Erregerdiagnostik ergeben sich durch: 쐌 stark geschädigte Keime (z. B. durch vorangegangene Antibiotikatherapie), 쐌 nicht kultivierbare Erreger oder Keime, unter der Nachweisgrenze der Kultursysteme.

12.5 Therapie der periprothetischen Infektion: Revision und Antibiotika

281

12.4.5 Bildgebende Diagnostik Frühestens nach drei bis vier Wochen lassen sich auf konventionellen Röntgenaufnahmen periostale Reaktionen, Osteolysen und Resorptionszonen erkennen. Daher sind sie für die Diagnose der frühen periprothetischen Infektion nicht geeignet, wohl aber zum Nachweis der Spätinfektion. Die Sonographie erfasst Flüssigkeitsansammlungen, die in der Umgebung von Implantaten immer suspekt sind und unter aseptischen Kautelen punktiert werden sollten. Sie bietet sich als einfaches und kostengünstiges Verfahren an und eignet sich gut zur Verlaufsdokumentation. Zur Abklärung von periprothetischen Infektionen wird oft die DreiPhasen-Skelettszintigraphie mit 99mTc eingesetzt. Die Sensitivität ist mit 88 % gut, allerdings beträgt die Spezifität nur 30 %. Bei etwa 90 % der Patienten gelingt der Nachweis einer Implantatlockerung, eine Unterscheidung zwischen einer septischen und aseptischen Form ist allerdings nicht möglich. Nach operativen Eingriffen am Knochen weist dieser über zwölf Monate lang eine vermehrte Nuklidbelegung auf, zementfrei eingebrachte Endoprothesen führen noch 18 Monate postoperativ zu einer Mehranreicherung, sodass die Ergebnisse der Methode in diesem Zeitraum nur eine geringe Aussagekraft aufweisen. Die Computertomographie zeigt u. U. genauer als das konventionelle Röntgenbild eine ungenügende knöcherne Konsolidierung und periprothetische Osteolysen. Durch erhebliche implantatbedingte Artefakte ist der zusätzliche Informationsgewinn jedoch eher gering. Infektbedingte Reaktionen an Knochen und Weichteilen, wie Ödem, Hyperämie und Abszedierung, können mittels Kernspintomographie detektiert werden. Allerdings dürfen keine ferromagnetischen Implantate sowie Kontraindikationen von Patientenseite her (Herzschrittmacher, Insulinpumpe) vorliegen. Mit Kontrastmittel wird die diagnostische Treffsicherheit deutlich erhöht. Vorangegangene operative Eingriffe können noch 18 bis 24 Monate später zu falsch positiven Infektdiagnosen führen. Eine enge Kooperation zwischen untersuchendem Radiologen und weiterbehandelndem Arzt ist erforderlich. Mithilfe der 18 Fluor-Fluordesoxyglukose-Positronenemissionstomographie (18F-FDG-PET) kann möglicherweise zwischen aseptischen und infektionsbedingten Störungen der Frakturheilung unterschieden werden. Erste Ergebnisse deuten auf eine hohe Sensitivität und bessere Spezifität der Methode im Vergleich zu CT und MRT hin. Im klinischen Alltag hat sich das Verfahren aufgrund der hohen Kosten und beschränkten Verfügbarkeit bisher noch nicht durchgesetzt. 12.5 Therapie der periprothetischen Infektion: Revision und Antibiotika Wie die mikrobiologische Diagnostik werden die therapeutischen Möglichkeiten durch die spezielle Pathogenese und die Eigenschaften

Röntgenaufnahmen zum Nachweis der Spätinfektion Sonographie zur Verlaufsdokumentation

Drei-Phasen-Skelettszintigraphie mit 99m Tc: 왘 Abklärung periprothetischer Infektionen 왘 durch p.o. Nuklidanreicherung 12⫺18 Monate nach operativen Eingriffen am Knochen nur geringe Aussagekraft Computertomographie mit implantatbedingten Artefakten Kernspintomographie: 왘 Detektion infektbedingter Reaktionen an Knochen und Weichteilen 왘 erhöhte Treffsicherheit durch Kontrastmittel 왘 18 bis 24 Monate postoperativ falsch positive Infektdiagnosen 18

F-FDG-PET:

왘 ggf. Unterscheidung zwischen aseptischen und infektionsbedingten Störungen 왘 teuer, beschränkte Verfügbarkeit

Therapie durch spezielle Pathogenese und Eigenschaften der Erreger bestimmt

282

12 Die periprothetische Infektion

Therapie: chirurgische Entfernung des Fremdkörpers

Antibiotika als adjuvante Maßnahme

der Erreger bestimmt. Dadurch, dass sessile Bakterien in reifem Biofilm nicht durch Antibiotika beeinflusst und durch Phagozytose nicht eliminiert werden können, ist die Therapie die chirurgische Entfernung des Fremdkörpers. Die Prothese muss mit allen Komponenten inklusive ggf. vorhandenem Knochenzement entfernt und das De´bridement von Knochen und Weichteilen mit einer Radikalität ausgeführt werden, wie es sonst nur in der Tumortherapie erforderlich ist. Antibiotika können dabei adjuvant eingesetzt werden und sind in der Lage, den Erfolg der chirurgischen Maßnahme abzusichern. 12.5.1 Antibiotika allein: Besserung der Symptome ⫺ Suppression, keine Heilung

Sessile Bakterien vor Abwehr und Antibiotika geschützt Infektionszeichen durch planktonische Bakterien Systemische Antibiotikatherapie eliminiert nur planktonische Erreger.

Rezidiv nach Absetzen der Therapie durch sessile und intrazelluläre Bakterien Suppression durch Antibiotika zur palliativen Therapie Infektberuhigung in 60 % Therapie lebenslang oder bis zur chirurgischen Revision

Die Erreger der periprothetischen Infektion sind als sessile Bakterien an der Prothesenoberfläche im Biofilm vor dem Zugriff der Abwehr und der Antibiotika geschützt. Die Infektionszeichen werden durch planktonische Bakterien hervorgerufen, die aus der Besiedelung des Fremdkörpers hervorgegangen sind und eine periprothetische Knocheninfektion hervorgerufen haben. Bei einer systemischen Antibiotikatherapie werden nur die Erreger in der planktonischen Phase erreicht. Da diese die Symptome hervorrufen, tritt eine scheinbare Besserung bis hin zum Verschwinden der Symptome ein, ohne dass die Infektionskrankheit beendet werden kann. Nach Absetzen der Therapie kommt es mit einer Latenzzeit zum Rezidiv, da das Erregerreservoir nicht eliminiert wurde. Rezidive können aber auch von intrazellulären Bakterien ausgehen, die durch die überwiegende Anzahl der Antibiotika nicht beeinflusst werden. Bei Patienten, die nicht operiert werden können, kann eine Suppression durch Antibiotika zur palliativen Therapie genutzt werden: Voraussetzung ist, dass der Erreger empfindlich gegenüber einem gut verträglichen, oral verfügbaren Antibiotikum ist. Die Prothese selbst darf nicht gelockert sein. Bei Vorliegen aller dieser Voraussetzungen gelingt eine Infektberuhigung durch Antibiotika nur in 60 % aller Fälle. Diese Therapie ist dann lebenslang oder bis zu einer chirurgischen Revision durchzuführen. 12.5.2 Antibiotika, Revision und Prothesenerhalt: Die Ausnahme

Therapieregime bei sehr kurzer Infektion und integrierter Prothese

Besteht eine Infektion sehr kurz, das heißt anhand der klinischen Zeichen unter zwei Wochen, und ist die Prothese integriert, kann versucht werden, diese Prothese zu erhalten. Dieses Vorgehen wurde in Liestal von Zimmerli und Ochsner zur Behandlung von frühen periprothetischen Infektionen durch Staphylokokken entwickelt. Dabei wird ein radikales chirurgisches De´bridement, eine Spül-SaugDrainage mit Polyhexanit (Lavasept“) und eine begleitende, hochdosierte, systemische Therapie mit Chinolonen (z. B. Levofloxacin) und

12.5 Therapie der periprothetischen Infektion: Revision und Antibiotika

Rifampicin für drei respektive sechs Monate eingesetzt. Die Erfolgsquote dieses Regimes beträgt bei strenger Beachtung der Voraussetzungen bis zu 87 %. Bei diesem Verfahren handelt es sich um eine Therapieoption in einer streng definierten Ausnahmesituation. Kritisch ist insbesondere die Zeit nach Einsetzen der Symptome. Wird hier nicht streng selektiert, ist der Misserfolg programmiert. Antibiotika sind nicht in der Lage, einen etablierten Biofilm zu beeinflussen. In der frühen Phase der Biofilmbildung können bestimmte Antibiotika, insbesondere Rifampicin, auf die Erreger wirken.

283

Erfolgsquote bis 87 %

Therapieoption in streng definierter Ausnahmesituation Antibiotika beeinflussen etablierten Biofilm nicht.

12.5.3 Antibiotika, Revision und Explantation der Prothese Bei den meisten periprothetischen Infektionen sind die Entfernung der Prothese und ein radikales De´bridement zusammen mit einer lokalen und/oder systemischen Antibiotikatherapie erforderlich. Angestrebt wird in erster Linie der Wechsel der Prothese. In einigen Fällen ist dies aber aufgrund der anatomischen Gegebenheiten und der Ausbreitung der Infektion nicht möglich. Im schlimmsten Fall ist dann die Amputation der Gliedmaße, eine Arthrodese oder eine Resektionsarthroplastik dauerhaft erforderlich. Diese Situationen sind aber bei den Behandlungsmöglichkeiten, die heutzutage bestehen, die Ausnahme. In der Regel ist anschließend eine begleitende Antibiotikatherapie von ca. sechs Wochen erforderlich. Ist eine Wechseloperation möglich, ist das Vorgehen unabhängig von den folgenden Maßnahmen zunächst gleichartig: Die Prothese wird entfernt, eine radikales De´bridement des Knochens und der betroffenen Weichteile durchgeführt. Von dieser Situation ausgehend besteht die Möglichkeit, die Implantation der Prothese im gleichen Eingriff oder bei einer weiteren Revision durchzuführen.

Meist Entfernung der Prothese nötig

Einzeitiger Wechsel der Prothese. Voraussetzung für den einzeitigen Wechsel ist, dass der Erreger präoperativ bekannt ist und Antibiotika zur Verfügung stehen, die dem Knochenzement bei bekannter Empfindlichkeit des Erregers gezielt zugemischt werden können. Durch die Zumischung geeigneter Antibiotika zum Knochenzement wird erreicht, dass am Ort der Infektion initial extrem hohe Antibiotikakonzentrationen entstehen. Auf diese Weise wird die Oberfläche der neu implantierten Prothese vor Rekolonisation durch im Situs unvermeidlich verbliebene Erreger geschützt. Begleitet wird dieses Vorgehen durch eine kurze systemische Antibiotikatherapie von ca. 10⫺ 14 Tagen.

Voraussetzungen für einzeitigen Prothesenwechsel

Zwei- oder mehrzeitiger Wechsel der Prothese. Die Idee beim zweizeitigen Wechsel ist, dass die Infektion ohne Anwesenheit eines Fremdkörpers ausheilen soll, bevor ein neues Prothesensystem implantiert wird. Bei diesem Vorgehen wird im Intervall bis zur Reimplantation eine gezielte, ggf. anhand intraoperativer Keimnachweise korrigierte

Zweizeitiger Wechsel: Ausheilung der Infektion ohne Anwesenheit eines Fremdkörpers

Meist Wechsel der Prothese angestrebt Schlimmstenfalls Amputation, Arthrodese oder Resektionsarthroplastik

Vorgehen bei Wechseloperation

Ein- oder zweizeitiger Prothesenwechsel

Schutz der Revisionsprothese vor Rekolonisation durch Zumischung von Antibiotika zum Knochenzement

284

12 Die periprothetische Infektion

Systemische Antibiotikatherapie für 6⫺12 Wochen vor Reimplantation

Kniegelenksendoprothese: Beladung von Spacern mit Antibiotika

Kein signifikanter Unterschied zwischen Erfolgsraten für einzeitigen und zweizeitigen Wechsel

Variierende Literaturdaten über Erfolgsraten

Erfahrung des Operateurs und Umgebung der Revisionsoperation bestimmen Ergebnis.

systemische Antibiotikatherapie für 6⫺12 Wochen durchgeführt. Die Reimplantation erfolgt nach Infektberuhigung frühestens nach 6⫺12 Wochen, z. T. aber auch deutlich später. In einigen Fällen ist eine weitere Revision im Intervall erforderlich. Insbesondere im Bereich der Kniegelenke werden mittlerweile überwiegend Spacer eingelegt, die Sehnenverkürzungen und Funktionsverluste durch Inaktivierung des Gelenkes verhindern sollen. Werden solche Spacer aus PMMA-Knochenzement hergestellt, bietet es sich an, diese auch mit Antibiotika zu beladen. Bei Benutzung von Spacern verbessert dies die Ergebnisse. Ergebnisse der Wechseloperationen. Es mangelt an vergleichbaren Studien bezüglich der Ergebnisse beider Methoden. Langlais veröffentlichte 2004 eine Studie, in der im eigenen Krankengut 222 Fälle mit zweizeitigem Wechsel mit 112 einzeitigen Wechseloperationen verglichen wurden. Die Ergebnisse erbrachten keinen statistisch signifikanten Unterschied mit einer Erfolgsrate von 85 % für den zweizeitigen und 88 % für den einzeitigen Wechsel. Auch wenn die Studien wenig vergleichbar sind, werden für den einzeitigen Wechsel Erfolgsraten von bis zu 90 % und für den zweizeitigen Wechsel von bis zu 93 % berichtet. Die in der Literatur berichteten Daten variieren sehr stark und zeigen, dass wir prospektive, standardisierte Studien benötigen, um eine Aussage treffen zu können. Die Ergebnisse, egal ob nach einzeitigem oder mehrzeitigem Wechsel, werden mehr durch die Erfahrung des Operateurs und die Umgebung, in der diese Revisionsoperationen erfolgen, bestimmt als durch die Methode selbst. Es ist daher zu fordern, dass solche Operationen in Zentren stattfinden, in denen unterschiedliche Fachdisziplinen in der Diagnostik und bei der Therapie mitwirken und dadurch das Gesamtergebnis verbessern. 12.6 Zusammenfassung

Periprothetische Infektion: Kombination von fremdkörperassoziierter Infektion und Knocheninfektion Seltene Komplikation Erregernachweis für Therapie nötig Antibiotika zur Interventionstherapie bei Lebensgefahr

Die periprothetische Infektion ist die ungünstige Kombination einer fremdkörperassoziierten Infektion und einer Knocheninfektion. Sie ist die seltene Komplikation einer häufig durchgeführten Operation. Damit sind die Kenntnisse und Erfahrungen in der Behandlung der periprothetischen Infektion überwiegend auf Zentren, in denen Revisionschirurgie durchgeführt wird, beschränkt. Für die Behandlung der periprothetische Infektion ist, wie bei jeder chronischen Knocheninfektion, der Erregernachweis anzustreben. Kalkulierte (empirische) Antibiotikatherapien sind nicht kurativ und deswegen der Interventionstherapie bei lebensbedrohlichen Zuständen vorbehalten. Unkontrollierte Gabe von Antibiotika führt zu Resistenzentwicklung der Erreger und kann den Erregernachweis unmöglich machen.

Literatur

Eine kurative Therapie ist, von wenigen Ausnahmen abgesehen, ohne eine chirurgische Entfernung der Prothese nicht möglich. Bei Verdacht auf eine periprothetische Infektion sollte frühzeitig die Vorstellung in einem Revisionszentrum mit Erfahrung im Umgang mit diesen Infektionen erfolgen. Literatur Bisno AL, Waldvogel FA, eds. Infections associated with indwelling medical devices. 2nd Edition. Washington: ASM Press, 1994. Costerton JW, Stewart PS, Greenberg EP. Bacterial Biofilm: a common cause of persistent infections. Science 1999;284:1318⫺22. European Instructional Course Lectures 6. British Society of Bone and Joint Surgery. London, 2004. Fink B, Makowiak C, Fuerst M, Berger I, Schäfer P, Frommelt L. The value of synovial biopsy, joint aspiration and C-reactive protein in the diagnosis of late peri-prosthetic infection of total knee replacement. J Bone Joint Surg Br 2008;90:874⫺8. Fink B, Schäfer P, Frommelt L. Logistische Voraussetzungen und Probenentnahme bei periprothetischen Infektionen. Orthopäde 2012;41:15⫺9. Frommelt L. Gelenkpunktat und Erregernachweis bei periprothetischer Infektion. Orthopäde 2008;37:943⫺1036. Frommelt L. Mikrobiologische Diagnostik der periprothetischen Infektion. OP-Journal 2010;26(1):32⫺6. Frommelt L. Prinzipien der Antibiotikabehandlung bei periprothetischen Infektionen. Orthopäde 2004;33:822⫺6. Gristina AD. Biomaterial-centred infection: microbial adhesion versus tissue integration. Science 1987;237:1588⫺95. Hendrich C, Frommelt L, Eulert J. Septische Knochen- und Gelenkchirurgie. Berlin, Heidelberg: Springer Verlag, 2004. Herrmann M, Becker K, von Eiff C, Fegeler W, Frommelt L, Gärtner B, Geipel U, Heppert V, Leitritz L, Podbielski A, Schmitt E, Seifert H. Infektionen der Knochen und des Knorpels, Teil I : Untersuchungsgang und Nachweismethoden, und Teil II : Therapieprinzipien und spezielle Fragestellungen. In: Mauch H, Podbielski A, Herrmann M, eds. Mikrobiologisch-infektiologische Qualitätsstandards (MIQ), MIQ 18 und 19. München, Jena: Urban & Fischer, 2007. Trampuz A, Hanssen AD, Osmon DR, Mandrekar J, Steckelberg JM, Patel R. Synovial fluid leukocyte count and differential for the diagnosis of prosthetic knee infection. Am J Med 2004;117:556⫺62. Zimmerli W, Lew PD, Waldvogel FA. Pathogenesis of foreign body infection ⫺ Evidence for a local granulocyte defect. J Clin Invest 1984;73:1191⫺200.

285

Kurative Therapie durch Entfernung der Prothese Frühzeitige Vorstellung in Revisionszentrum nötig

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management R. Skripitz, M. Ellenrieder, C. Skripitz, W. Mittelmeier

13.1 Einleitung und allgemeine Komplikationen Hüft- und Kniegelenk sind die am häufigsten endoprothetisch ersetzten Gelenke. So wurden in Deutschland nach Angaben des Endoprothesenregisters Deutschlands 2009 etwa 159.000 primäre Hüft- und 148.000 primäre Knieendoprothesen implantiert. Mit der Gesamtzahl der Primärimplantationen steigt auch die Zahl der Komplikationen und technisch anspruchsvollen Wechseloperationen. Letztere erfordern nicht nur eine besonders sorgfältige präoperative Vorbereitung, sondern gehen auch häufiger mit unmittelbar postoperativen Komplikationen einher. Manche Komplikationen, z. B. die aseptische Lockerung oder der Low-grade-Infekt, äußern sich initial wenig eindrücklich. Die frühzeitige Diagnosestellung und Einleitung einer adäquaten Therapie können jedoch den Umfang der erforderlichen operativen Maßnahmen erheblich beeinflussen. Verschiedene Komplikationen nach endoprothetischen Eingriffen und deren Therapie werden gemäß ihrer Häufigkeit im klinischen Alltag im Folgenden am Beispiel der Hüft-, Knie- und Schulterendoprothetik beschrieben. Die diagnostischen und therapeutischen Grundprinzipien gelten auch für die Endoprothetik des Sprunggelenks, des Ellenbogengelenks und der kleinen Gelenke.

Hüft- und Kniegelenk am häufigsten endoprothetisch ersetzte Gelenke Zahl der Komplikationen und Wechseloperationen steigt mit Gesamtzahl der Primärimplantationen. Manche Komplikationen initial wenig eindrücklich Frühzeitige Diagnosestellung und Einleitung einer adäquaten Therapie wichtig

13.1.1 Thrombose Thromboembolische Komplikationen sind nach orthopädischen Gelenkersatzoperationen durchaus häufige Ereignisse. Hierbei handelt es sich definitionsgemäß um eine partielle oder vollständige Verlegung der Leit- und Muskelvenen durch Blutgerinnsel. Die Mortalitätsrate beträgt innerhalb der ersten vier Wochen ca. 6 %, bei fulminanter Lungenembolie sogar 12 %. Die Häufigkeit, an einer tiefen Beinvenenthrombose ohne Einsatz spezieller vorbeugender Maßnahmen nach Hüftprothesenimplantation zu erkranken, beträgt zwischen 42 und 57 %, nach Knieendoprothese sogar 41⫺85 %. Die Diagnose der tiefen Venenthrombose (TVT) wird heutzutage gemäß Leitlinien mit der Duplexsonographie gestellt, deren Stärke in

Häufig thromboembolische Komplikationen nach orthopädischen Gelenkersatzoperationen

Diagnose der tiefen Venenthrombose mit

288

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Duplexsonographie, Phlebographie

Wichtig: effektive Thromboembolie-Prophylaxe durch: 왘 physikalische Verfahren 왘 medikamentös

왘 allgemeine Basisverfahren

Medikamentöse Prophylaxe: Applikationsdauer 28⫺35 Tage nach Hüft- und 11⫺14 Tage nach Knieendoprothesenimplantation Klinisch manifeste Thrombose: initiale Antikoagulation mit niedermolekularem Heparin, danach Vitamin-KAntagonisten

der fehlenden Invasivität liegt. Eine Indikation für die aszendierende Phlebographie besteht vor allem noch bei unklaren Fällen. Die einzelnen Symptome (Ödem, Schmerz, Spannungsgefühl, periphere Zyanose, verstärkte Venenzeichnung) und die klassischen klinischen Zeichen der TVT haben zwar bei Patienten eine Sensitivität von 60⫺ 90 %, sind jedoch ausgesprochen unspezifisch. Bei immobilisierten, insbesondere bei bettlägerigen Patienten verläuft die TVT oft asymptomatisch. Unter Berücksichtigung der Häufigkeit tiefer Beinvenenthrombosen nach orthopädischen Eingriffen im Bereich des Hüft- und Kniegelenkes bestehen zwischenzeitlich klare S3-Leitlinien zur Durchführung einer effektiven Thromboembolie-Prophylaxe. Als präventive Maßnahmen stehen sowohl physikalische (zum Beispiel medizinische Kompressionsstrümpfe und intermittierende pneumatische Kompressionshilfen) als auch medikamentöse Verfahren im Vordergrund. Letztere umfassen die medikamentöse Prophylaxe mit niedermolekularen Heparinen (NMH), Fondaparinux (Heparin-Analogon) oder oralen Thromboprophylaktika (Rivaroxaban, Dabigatran). Ergänzt werden diese Verfahren durch allgemeine Basismaßnahmen wie z. B. durch die Frühmobilisation des Patienten mit Krankengymnastik und die Anleitung zu Eigenübungen. Bei Patienten mit elektiven Eingriffen erfolgt die Prophylaxe mit NMH am Vorabend der OP, die Erstgabe von Fondaparinux frühestens sechs Stunden postoperativ, die von Rivaroxaban und Dabigatran 4⫺6 Stunden nach der OP. Die empfohlene Applikationsdauer beträgt je nach Präparat 28⫺35 Tage nach Hüftendoprothesenimplantation und 11⫺ 14 Tage nach Knieendoprothesenimplantation. Auch bei voll mobilisierten Patienten nach Implantation von Schultergelenkprothesen oder mit entsprechendem Risikoprofil kann eine medikamentöse Thromboseprophylaxe indiziert sein. Zur Therapie bei klinisch manifester Thrombose erfolgt die initiale Antikoagulation üblicherweise mit niedermolekularem Heparin, im Verlauf dann die Umstellung auf Vitamin-K-Antagonisten. Diese Behandlung soll die Rekanalisation begünstigen sowie Komplikationen (z. B. Lungenembolie) und die damit verbundene Mortalität und Morbidität verhindern. 13.1.2 Embolie

Embolisation durch Knochenmarkbestandteile häufigste Todesursache nach Prothesenimplantation

Thromboseprophylaxe verringert nicht fulminante Lungenembolien und dadurch bedingte Todesfälle

Embolien mit einem tödlichen Ausgang sind relativ selten. Im Zusammenhang mit einer Gelenkprothesenimplantation, bei der es zu operationsbedingten kardiovaskulären Komplikationen mit Embolisation durch Kochenmarkbestandteile kommen kann, stellen sie jedoch die häufigste Todesursache dar. Die Inzidenz der Lungenembolien (LE) nach Hüftgelenkersatz, inklusive der Embolien mit letalem Ausgang, variiert in der Literatur zwischen 0 und 33 %. In der Vergangenheit wurden zahlreiche Studien mit dem Ziel durchgeführt, den Nutzen der pharmakologischen Thromboseprophylaxe, die sich bei der Verminderung des Risikos einer TVT als wirkungsvoll herausgestellt hat, auch für das LE-Risiko zu belegen.

13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen

Eine in jüngster Zeit von Murray et al. veröffentlichte Metaanalyse mit 130.000 eingeschlossenen Patienten konnte jedoch keine Effektivität der Thromboseprophylaxe im Hinblick auf die Verringerung der fulminanten Lungenembolien und der Todesfälle nachweisen. Seit der Einführung des Knochenzementes und den ersten Beobachtungen über das Auftreten von Embolien während und kurz nach Implantation von Prothese und Zement werden verschiedene Mechanismen hierfür diskutiert. Der Begriff des Implantationssyndroms wurde geprägt, der jedoch viele mögliche Ursachen für dieses Phänomen einschließt. Mögliche Ursachen sind u. a.

289

Implantationssyndrom: Auftreten von Embolien während und kurz nach Implantation 왘 mögliche Ursachen

쐌 Toxizität des Methylmethacrylats 쐌 thermische Effekte, Hyperkoagulabilität und Reflexmechanismen 쐌 Zementkompression und Vakuumapplikation von PMMA: Moderne Zementiertechniken, welche die Verwendung eines Markraumstoppers und eine proximale Versiegelung der Markhöhle zur Zementkompression einschließen und die retrograde Zementapplikation beinhalten, haben zu einer verbesserten Verzahnung des Zements im Knochen geführt. Diese Verfahren bringen jedoch eine Erhöhung des intramedullären Druckes mit sich und erhöhen so das Risiko für thrombembolische Komplikationen. In verschiedenen Studien konnte nachgewiesen werden, dass in der Hüftendoprothetik die intramedulläre Druckerhöhung die Hauptursache für das Einschwemmen von Fett- und Knochenmarkbestandteilen darstellt. Das Problem dieser Studien ist jedoch, dass die angewendeten Methoden keine exakte Quantifizierung der Ergebnisse zulassen. Da die zementierte Hüftprothesenimplantation ein deutlich höheres Risiko für thrombembolische Komplikationen birgt als die zementfreie Verankerung, sollte die Zement- und Prothesenapplikation mit besonderer Sorgfalt erfolgen.

13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen 13.2.1 Aseptische Endoprothesenlockerung Laut Schwedenregister basieren etwa 60 % der Hüft- und knapp 50 % der Knierevisionen auf einer aseptischen Lockerung. Dabei ist beim künstlichen Hüftgelenkersatz die Pfannenkomponente etwa doppelt so häufig betroffen wie der Hüftstiel. Risikofaktoren für eine aseptische Endoprothesenlockerung bzw. Implantatrevision sind beispielsweise: 쐌 patientenbezogenene Faktoren, wie: ¿ höheres Aktivitätsniveau bei jüngeren Patienten ¿ Begleiterkrankungen (rheumatoide Arthritis, Osteoporose) ¿ hohes Körpergewicht ¿ Nikotin-/Alkoholabusus

Zementierte Hüftprothesenimplantation mit deutlich höherem Risiko für thrombembolische Komplikationen

Aseptische Lockerung häufigster Grund für Endoprothesenrevision: 왘 ca. 60 % der Hüftund 50 % der Knierevisionen Risikofaktoren für eine aseptische Endoprothesenlockerung bzw. Implantatrevision 왘 patientenbezogene Faktoren

290

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

왘 implantatabhängige Faktoren

왘 operativ-chirurgische Faktoren

Erhöhte Revisionsrate 왘 bei jüngeren, aktiveren Patienten (< 55. Lebensjahr) nach Hüft-OP 왘 bei Kombination Coxarthrose und Einnahme von Kortikoiden Tendenziell höhere Revisionsrate bei Männern Anstieg der Revisionsrate durch Wettkampfsport, Nikotin-, Alkoholabusus, evtl. Übergewicht Implantatabhängige Einflussfaktoren auf Revisionsrate

Zementierte Hüftstiele mit besseren Standzeiten als zementfreie Stiele Unzementierte Hüftstiele besser für junge Patienten (< 55 Jahre)

Keine signifikanten Standzeit-Unterschiede zwischen geraden und anatomischen Hüftstielen

쐌 implantatabhängige Faktoren, wie: ¿ Implantatdesign ⫺ z. B. hinsichtlich des Luxationsrisikos ¿ Verankerungstechnik ¿ Gleitpartner ⫺ z. B. hinsichtlich Abrieb 쐌 operativ-chirurgische Faktoren, wie: ¿ operativer Zugang ¿ Raspeltechnik ⫺ z. B. Risiko der intraoperativen Fraktur ¿ Zementiertechnik ⫺ z. B. Embolierisiko ¿ Achsausrichtung der Implantate, z. B. Knie: Verkippung von Kondyle oder Slope ¿ Lernkurve bezüglich Operationstechnik Nach endoprothetischer Versorgung des Hüftgelenkes weisen jüngere und aktivere Patienten (< 55. Lebensjahr) eine erhöhte Revisionsrate auf. Insbesondere die Kombination Coxarthrose bei rheumatischer Erkrankung und Einnahme von Kortikoiden erhöht die Revisionsrate von Endoprothesen. Der Einfluss des Körpergewichts und des Body-Mass-Index (BMI) auf die Revisionsrate von Hüftendoprothesen wird kontrovers diskutiert, tendenziell wird die Revisionsrate bei übergewichtigen Patienten eher als erhöht beschrieben. Bei Männern scheint die Revisionsrate tendenziell höher als bei Frauen zu sein. Durch Wettkampfsport oder Nikotin- und Alkoholabusus kann die Revisionsrate bis auf das Dreifache eines Vergleichskollektives ansteigen. Ein implantatabhängiger Einflussfaktor im Hinblick auf die Revisionsrate ist neben Design und Verankerungsmechanismus vor allem das Material der Gleitpartner bei Hüft- und Knieendoprothesen. Die stetige Entwicklung der Gleitpartner in der Hüftendoprothetik seit Einführung der Metall-Polyethylenpaarung in den 1960er-Jahren hat zu deutlich verschleißärmeren Materialien geführt. Bezüglich Design und Verankerungsmechanismus erwies sich in der Hüftendoprothetik bislang kein Implantat als eindeutig überlegen. Laut Schwedenregister wiesen zementierte Hüftstiele in den vergangenen Jahrzehnten bessere Standzeiten auf als zementfreie Stiele. Daten des finnischen Hüftregisters zeigen jedoch für junge Patienten (< 55 Jahre) bessere 10-Jahres-Ergebnisse mit unzementierten Hüftstielen. Auch im Hinblick auf den zu erwartenden Revisionsfall erscheint der zementfreie Hüftgelenkersatz für diese Patientengruppe von Vorteil. Design, Oberflächenstruktur und -beschichtung der Stiele beeinflussen deren knöcherne Integration und langfristig durch die entsprechende Lastübertragung auch das Remodelling des knöchernen Lagers. Bezüglich der Standzeit lassen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen geraden und anatomischen Hüftstielen erkennen. Lange, vollstrukturierte Implantate führen jedoch zu einer distalen Lasteinleitung mit proximalem Stress-Shielding und nachfolgend resorptivem Knochenremodelling. Der Wechseleingriff ist aufgrund des geschwächten Knochenlagers dementsprechend erschwert.

13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen

(a)

291

(b)

Abb. 13.1: Schenkelhalsfraktur bei einliegender OberflächenersatzEndoprothese im Nativ- (a) und Röntgenpräparat (b)

Klinisch besteht bei weit distal verankernden Endoprothesen zudem eine erhöhte Rate von Oberschenkelschaftschmerzen. Für junge Patienten wurden metaphysär verankernde Endoprothesen wie z. B. die Druckscheibenprothese (DSP) entwickelt, mit dem Ziel, zunächst Knochensubstanz für die Revision zu sparen. Mit der Verbesserung der Gleitpaarungen und des Abriebverhaltens wurde auch der Oberflächenersatz („Kappenprothese“) als Therapieprinzip der Coxarthrose wiederentdeckt. Der Oberflächenersatz bringt jedoch ein ungünstiges Verhältnis zwischen Kopf- und Halsdurchmesser mit sich, was die Beweglichkeit limitieren kann. Außerdem besteht das Risiko einer Schenkelhalsfraktur durch eine Hüftkopfnekrose oder bei Verletzung der Schenkelhalskortikalis im Rahmen der Implantation (Abb. 13.1a und b). Zudem bergen Metall-Metall-Gleitpaarungen mit großem Durchmesser ein erhebliches Abriebrisiko mit entsprechenden Folgen (Osteolysen, Implantatlockerung etc.). Sowohl metaphysär verankerte Prothesen als auch der Oberflächenersatz erreichen noch nicht die Standzeit erfolgreicher Hüftstiele und bedürfen daher einer strengen Indikationsstellung. Für den praktisch tätigen Arzt ist die Kenntnis des Verankerungsmechanismus eines Implantates insbesondere für die Beurteilung der Röntgenverlaufskontrollen von Bedeutung, auch um die Lockerung von normalen Knochenumbauvorgängen abzugrenzen. Fast doppelt so häufig wie durch den Hüftstiel ist eine Revision seitens der Pfanne bedingt. Um zementassoziierte Komplikationen zu vermeiden und möglichst eine biologische Fixation zu erreichen, wurden nichtmodulare und modulare Pfannensysteme bestehend aus einer Metallschale (metal back) und einem Pfanneneinsatz (Insert) aus Polyethylen (PE), Metall, Metall-Keramik-Sandwich, PE-MetallSandwich oder Keramik entwickelt. Gegenüber der zementierten PEPfanne konnte damit die Zahl der aseptischen Lockerungen deutlich

Erhöhte Rate von Oberschenkelschaftschmerzen bei weit distal verankernden Endoprothesen Oberflächenersatz als Therapieprinzip der Coxarthrose 왘 u. U. Bewegungslimitierung 왘 Schenkelhalsfraktur 왘 Metall-Metall-Gleitpaarung mit hohem Abriebrisiko

Kenntnis des Verankerungsmechanismus des Implantats für Beurteilung der Röntgenverlaufskontrollen wichtig Revision sehr häufig durch Pfanne bedingt Weniger aseptische Lockerungen durch nichtmodulare und modulare Pfannensysteme

292

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

(a)

(b)

Abb. 13.2: Schraubpfanne (Fa. Stryker Trident TC, a) und Press-fit-Pfanne mit Schraubenoptionen (Fa. Stryker, Trident PSL, b) Zementfreie Hüftpfannen: Press-fit- und Schraubpfannen

Vielzahl von Implantaten mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen und Grundkörperformen 15-Jahres-Standzeiten ohne Lockerung bis 97 % Faktoren, welche die Standzeit zementfreier Hüftpfannen bestimmen

Reduktion des volumetrischen Abriebs durch Polyethylen-Quervernetzung X-PE-Gleitpaarungen: verbesserte Luxationssicherheit und Beweglichkeit

reduziert werden. Bei den zementfreien Hüftpfannen stehen grundsätzlich Press-fit-Pfannen und Schraubpfannen zur Verfügung, zum Teil mit der Option einer Schraubensicherung zur sekundären Stabilisierung (Abb. 13.2). Die primäre Kippstabilität wird bei Press-fitPfannen meist durch strukturierte Oberflächen (Rillen, Rippen u. a.) erreicht, bei den Schraubpfannen durch Gewinde unterschiedlicher Form (Rund-, Spitz-, Sägen-, Flachgewinde u. a.). Auf dem Markt findet sich eine Vielzahl von Implantaten, die sich bezüglich ihrer Oberflächenstruktur (Rauheit, Porosität), Beschichtung (z. B. Titanplasma, Hydroxylapatit [HA]) und Form ihrer Grundkörper (z. B. hemisphärisch, hemisphärisch-abgeflacht u. a.) unterscheiden. Für Vertreter beider Konzepte, Press-fit- oder Schraubpfanne, werden 15-Jahres-Überlebensraten ohne Lockerung von bis zu 97 % berichtet. Unabhängig von einzelnen Designmerkmalen bestimmt die Primärverankerung wesentlich die Standzeit zementfreier Hüftpfannen. Eine stabile Primärverankerung minimiert die Mikrobewegungen und stellt bei geeigneter Implantatoberfläche die Voraussetzung für die sekundäre knöcherne Integration dar. Zur stabilen Primärverankerung gehört aber auch die Vermeidung von Beckenfissuren beim Einbringen der Pfanne. Für einzelne Implantatmodelle konnte durch eine HA-Beschichtung eine Verbesserung der Knochendichte um das Implantat in der frühen postoperativen Phase gezeigt werden. Unabhängig von der Zahl der zur Fixierung gesetzten Schrauben ist festzustellen, dass jedes unbesetzte Loch in der Metallschale einen Kontakt zwischen PE-Insert und Knochenlager zulässt, was die Entstehung abriebbedingter Osteolysen zu begünstigen scheint. Ein weiterer, wesentlicher Schritt zur Reduktion von Abrieb war die Weiterentwicklung der PE-Inserts. Im Vergleich zu herkömmlichem ultrahochmolekularem PE (UHMWPE) konnte durch die Quervernetzung (X-PE) eine deutliche Reduktion des volumetrischen Abriebes erreicht werden. Für quervernetzte Polyethylene (X-PE) gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Herstellungsverfahren. X-PE lassen bei geringem Abrieb Gleitpaarungen mit größeren Durchmes-

13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen

sern zu, mit zusätzlichen Vorteilen für die Luxationssicherheit und Beweglichkeit. Bei der Knieendoprothetik stellt der Inlayverschleiß, mit oder ohne konsekutiver partikelbedingter Lockerung, den Hauptrevisionsgrund dar. Das Verhältnis zwischen Inlay- und Femurkomponentengeometrie beeinflusst das Verschleißmuster: Ein hoher Formschluss zwischen Femurteil und Inlay (kongruentes Design) vermindert durch eine große und homogen belastete Kontaktfläche den Materialstress und den Abrieb, allerdings auf Kosten der Kniegelenkbeweglichkeit. Um der komplexen Kinematik des Kniegelenkes möglichst gerecht zu werden, wurden auf dem Tibiaplateau bewegliche Inlays eingeführt (rotierend, a.-p. gleitend). Inwieweit diese sich in besseren klinischen Langzeitergebnissen darstellen, bleibt noch abzuwarten. Die Fixation der knochennahen Komponenten kann beim Kniegelenkersatz in zementierter, zementfreier und Hybridtechnik (Femur zementfrei, Tibia zementiert) erfolgen. Für den bikondylären Oberflächenersatz des Kniegelenks ist die zementierte Verankerungstechnik bis heute Standard. Auch aktuelle, randomisierte Studien zeigen nach 15 Jahren Follow-up eine tendenziell bessere Standzeit für den kostengünstigeren zementierten Oberflächenersatz. Ein weiterer wesentlicher Einflussfaktor für die Implantat-Standzeit ist die OP-Technik. Der Zement wird in Vakuum-Mischtechnik vorbereitet und unter Kompression eingebracht. Nach Einbringen des Implantates wird die Kompression bis zum Aushärten des Polymers aufrechterhalten. So wird ein homogener, ausreichend dicker (> 2 mm) Zementmantel mit guter Verzahnung zum Knochen erreicht. Damit sollen Schwachstellen, von denen Brüche im Zementmantel ausgehen können, verhindert werden. Ebenfalls der operativen Technik unterliegt die korrekte Positionierung und Größenwahl der Implantate. Beides beeinflusst die Rate der aseptischen Lockerungen, insbesondere an Hüft- und Kniegelenk. Am Hüftgelenk sollten ⫺ als vereinfachende Regel ⫺ für die Pfanne 45⫺50∞ Inklination und 15⫺20∞ Anteversion angestrebt werden, für die Stielantetorsion 10⫺15∞. Damit werden nicht nur eine gute Beweglichkeit und Luxationssicherheit erzielt, sondern auch Phänomene wie Subluxation und Abrieb reduziert. Erhebliche Fehler bei der Positionierung und Größenwahl der Komponenten können als Komplikation eine frühe Lockerung mit der Notwendigkeit einer Revision nach sich ziehen (Abb. 13.3). Für die Planung und achsgerechte Positionierung einer Knieendoprothese ist eine Ganzbeinstandaufnahme zur Bestimmung der Traglinie erforderlich. Bei Achs- und Rotationsfehlern kann auch der Verschleiß einer Knieendoprothese erheblich zunehmen und zu einem vorzeitigen Wechsel führen. Ebenso stellt sich die Frage nach dem Einfluss des Patellarückflächenersatzes auf die Abriebmenge sowie eine möglicherweise resultierende Lockerung. Dessen Einsatz ist u. a. vom verwendeten Endoprothesenmodell abhängig, die klinische Notwendigkeit bleibt umstritten. Registerstudien zeigten keinen signifi-

293

Knieendoprothese: Inlayverschleiß mit oder ohne konsekutiver partikelbedingter Lockerung als Hauptrevisionsgrund

Fixation der Komponenten in zementierter, zementfreier oder Hybridtechnik Zementierte Verankerungstechnik Standard für bikondylären Oberflächenersatz OP-Technik weiterer wesentlicher Einflussfaktor für aseptische Implantat-Lockerung Vermeidung von Schwachstellen durch moderne Zementiertechnik Positionierung und Größenwahl der Implantate beeinflussen Rate der aseptischen Lockerungen.

Achs- und Rotationsfehler: schnellerer Verschleiß einer Knieendoprothese und vorzeitiger Wechsel

294

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Abb. 13.3: Frühlockerung eines varisch positionierten Hüftstieles, zusätzlich fehlende Anteversion der Pfanne. Deutlicher Lockerungssaum am Hüftstiel, klinisch Belastungsschmerzen

Fallzahl von Klinik bzw. Operateur wohl ausschlaggebend für Ergebnis eines endoprothetischen Gelenkersatzes Periprothetische Osteolyse als Zeichen einer septischen oder aseptischen Lockerung Ursachen der aseptischen periprothetischen Osteolyse: Partikelinduktion, Hypersensitivität, biomechanische Faktoren

Unterschiedliche Ätiologien einer Lockerung weisen auf komplexes Geschehen hin.

kanten Einfluss auf die Rate der Revisionen von Knieendoprothesen. Für das Ergebnis eines endoprothetischen Gelenkersatzes an Hüfte und Knie scheint auch die Fallzahl einer Klinik bzw. des Operateurs ausschlaggebend zu sein. Werden mehr als 20⫺30 Endoprothesen eines Gelenkes und Gelenktyps jährlich implantiert, sinkt die Komplikationsrate signifikant. Die periprothetische Osteolyse kann Zeichen einer septischen oder aseptischen Lockerung sein. Ätiologisch kann die aseptische periprothetische Osteolyse partikelinduziert, durch Hypersensitivität oder biomechanisch bedingt sein. Dynamische Mikrobewegungen von mehr als 50⫺150 μm im Interface zwischen Implantat und Knochen verhindern die Osteointegration des Implantates. Weitere biomechanische Erklärungsmodelle für die periprothetische Osteolyse sind der hohe Flüssigkeitsdruck im Interface und das Konzept des effektiven Gelenkspaltes. Periprothetische Gewebereaktionen wurden bereits von H. Mittelmeier in den 1960er-Jahren beobachtet. Zunächst wurden die periprothetischen Osteolysen bis in die 1970er-Jahre als „cement disease“ bezeichnet, da sie vorwiegend bei zementierten Implantaten beobachtet wurden. Verlaufsbeobachtungen und Studien haben mittlerweile gezeigt, dass neben Knochenzement viele verschiedene Partikel in der Lage sind, Osteolysen zu induzieren. Insbesondere die Kombination rauer Titan-Stiele mit bestimmten Zementen kann die Partikelentstehung beschleunigen, mit der Folge einer frühen Lockerung. Die unterschiedlichen Ätiologien einer Lockerung weisen auf ein komplexes Geschehen hin. Das periprothetische Gewebe lässt sich nach dem histologischen Erscheinungsbild, der Anzahl bestimmter Zellen (z. B. Granulozyten, Fibroblasten, Riesenzellen, Makrophagen), der Zusammensetzung der periprothetischen Membran und der eingeschlossenen Abriebpartikel einteilen (in Klammern die prozentuale Häufigkeit bei 268 ausgewerteten Patienten):

13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen

쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Typ Typ Typ Typ Typ

I: II: III: IV: V:

abriebinduziert (51 %) infektiös (20 %) Mischtyp aus Infektion und Abrieb (5 %) Indifferenztyp, weder Infektion noch Abrieb (18 %) nicht beurteilbar (6 %)

Für den behandelnden Arzt ist für die Analyse und Therapie von Komplikation die Kenntnis der möglichen Ätiologie der aseptischen Lockerung von Bedeutung. In Zusammenschau mit den radiologischen und klinischen Befunden muss er eine adäquate Differentialdiagnostik einleiten, als Grundlage für die weitere Versorgung des Patienten.

295

Einteilung der periprothetischen Osteolysen

Kenntnis von Mechanismen und Ätiologie wichtig für Analyse und Therapie Differentialdiagnostik Grundlage für weitere Patientenversorgung

13.2.2 Diagnostik und Therapie der aseptischen Endoprothesenlockerung Klinisch wird der Patient häufig mit belastungsabhängigen Beschwerden im Bereich des endoprothetisch versorgten Gelenkes vorstellig, die in angrenzende Regionen ausstrahlen können; meist ist der Beginn schleichend. Die klinische Untersuchung umfasst nach Inspektion und Palpation der Haut- und Weichteilverhältnisse (Entzündungszeichen) die Funktionsprüfung des Gelenkes (Bewegungsumfang, ggf. Bandstabilität).

Klinische Untersuchung auf aseptische Prothesenlockerung

쐌 Rotations- und Stauchungsschmerzen werden als mögliche Lockerungshinweise registriert. Die Beinlängenmessung bei einliegender Hüftendoprothese kann einen Hinweis auf Implantatmigration oder einen erheblichen Verschleiß liefern. 쐌 Die radiologische Diagnostik ist bei Verdacht auf Endoprothesenlockerung unverzichtbar. In den konventionellen Aufnahmen in zwei Ebenen gilt die Saumbildung zumindest als mögliches Zeichen einer Implantatlockerung. Diese kann radiologisch bei Vorliegen einer ausgeprägten Implantatmigration sicher diagnostiziert werden (Abb. 13.4a und b). Eine Wanderung von Hüftstiel oder Pfanne bis zu 0,2 mm pro Jahr ist unbedenklich, eine Migration von mehr als 1⫺2 mm pro Jahr weist auf eine frühe Lockerung hin, mit 25 % Revisionsrate innerhalb der ersten fünf Jahre. 쐌 Eine ergänzende Funktionsprüfung unter Durchleuchtung kann zum Ausschluss anderer Funktionsstörungen hilfreich sein (Subluxationsphänomene, Impingement). Die Ausdehnung der Osteolysen wird im Standard-Röntgenbild meist unterschätzt, vor allem am Becken. Ala-, Obturator- und Faux-Profil-Aufnahmen können ergänzende Informationen zum Zustand des Pfannendaches und der Pfannenränder bringen. Bei fraglicher Diskontinuität des Beckens ist im Hinblick auf eine zuverlässige OP-Planung die Durchführung einer CT-Untersuchung gerechtfertigt.

왘 Rotations- und Stauchungsschmerzen 왘 Beinlängenmessung 왘 Radiologische Diagnostik

Sichere radiologische Diagnose der Lockerung bei Vorliegen einer ausgeprägten Implantatmigration 왘 Funktionsprüfung unter Durchleuchtung

왘 CT-Untersuchung als Ergänzung

296

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

(a)

(b)

Abb. 13.4: (a, b) Pfannendislokation einer Press-fit-Pfanne 15 Monate nach Implantation einer Hybrid-Hüftendoprothese bei primärer Coxarthrose Tab. 13.1: AAOS-Klassifikation (nach D’Antonio) für Acetabulumdefekte

왘 nuklearmedizinische Verfahren nur ein Reservediagnostikum

Therapie der aseptischen Lockerung abhängig von: 왘 radiologischen Befunden 왘 Gesundheitszustand des Patienten 왘 betroffenem Gelenk 왘 umgebenden Weichteilen 왘 einliegenden Implantaten

Typ I

segmentale Defekte

Typ II

kavitäre Defekte

Typ III Typ IV (Typ V)

kombinierte Defekte Beckendiskontinuität (Ankylose)

I A: peripher (superior, anterior, posterior) I B: zentral II A: peripher (superior, anterior, posterior) II B: zentral

쐌 Die häufig angefertigten Szintigraphien (99mTC-3-Phasen-Skelettszintigraphie, 111In-Oxin-Leukozytenszintigraphie) eignen sich zwar zum Ausschluss einer Infektion (hohe Sensitivität und negativer Vorhersagewert), beweisen aber die Implantatlockerung nicht. Damit sind sie für die aseptische Lockerung nur ein Reservediagnostikum. Ähnliches gilt für die PET (Positronenemissionstomographie), bei der die Abgrenzung zwischen Low-grade-Infekt und Partikelerkrankung schwierig ist. Die Therapie der aseptischen Lockerung ist, außer von den klinischen und radiologischen Befunden, vom Gesundheitszustand des Patienten, dem betroffenen Gelenk, den umgebenden Weichteilen und den einliegenden Implantaten abhängig. Für eine Wechseloperation ist ein gut vorbereiteter stationärer Aufenthalt erforderlich. Die für jeden praktizierenden Arzt wichtigen Grundprinzipien werden im Folgenden unter besonderer Berücksichtigung des Hüftgelenkes dargestellt. Bei gesicherter aseptischer Lockerung gilt es, nach Bewertung des Knochenlagers ein geeignetes Revisionsimplantat für den partiellen oder kompletten Wechsel zu wählen. Grundsätzlich bestehen folgende Möglichkeiten:

13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen

297

Abb. 13.5: Klassifikation acetabulärer Knochendefekte (mod. nach D’Antonio et al.)

쐌 Austausch gegen ein Implantat von vergleichbarer Größe mit zusätzlicher Fixation (z. B. Schrauben, Zement, Knochengraft) 쐌 Austausch gegen ein längeres/größeres, meist modulares Implantat mit Überbrückung der geschwächten Knochenlagerregion 쐌 Austausch gegen ein Revisions- bzw. Tumorimplantat mit Resektion der zerstörten Knochenlagerregion 쐌 Arthrodese oder Belassen einer Resektionssituation im Einzelfall (ohne einliegendes Implantat) Ein ausgeprägter Knochenverlust kann den Revisionseingriff erschweren. Für eine suffiziente Planung ist dementsprechend präoperativ die Klassifikation der Defektsituation erforderlich. Es steht eine Vielzahl von Einteilungen der Defekte beispielsweise am Acetabulum (AAOS, Paprosky, Saleh-Gross, Morscher, DGOT u. a.) und am Femur (AAOS, Paprosky, Pak, SOFCOT88 u. a.) zur Verfügung. International gebräuchlich und mit Korrelation zwischen Defekt und Implantattyp ist die AAOS-Klassifikation (American Academy of Orthopaedic Surgeons) nach D’Antonio für das Acetabulum (Tab. 13.1, Abb. 13.5) und die Paprosky-Klassifikation für das Femur.

Möglichkeiten einer Revisionsoperation

Klassifikation der Defektsituation für suffiziente Planung präoperativ erforderlich

AAOS-Klassifikation nach D’Antonio für Acetabulum

298

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Abb. 13.6: Versorgung eines kranialen, ovalären Pfannendefektes mit kranial aufgesockelter Pfanne (Fa. ESKA Implants) nach aseptischer Pfannenlockerung

Vielzahl unterschiedlicher Versorgungskonzepte für Pfannenrevision in Abhängigkeit von Defektsituation.

Im Einzelfall Rückzugsmöglichkeiten wie Beckenteilersatz Vielzahl unterschiedlicher Implantate für Femurversorgung

Für die Pfannenrevision ist in der Literatur eine Vielzahl unterschiedlicher Konzepte zu finden, wie eine Versorgung in Abhängigkeit von der Defektsituation durchgeführt werden kann. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Empfehlungen zur Anwendung von autologen Knochen und Knochenersatzmaterialien. Neben zementfreien Implantaten werden durch einige Autoren auch zementierte Implantate nach Rekonstruktion des knöchernen Lagers mit Allograft-Chips befürwortet. Gradinger et al. schlagen defektabhängig folgendes Procedere vor: Typ I und II können entweder mit einem größeren Standardimplantat oder bei ovalären Defekten mit einer kranial aufgesockelten Pfanne versorgt werden (Abb. 13.6). Typ-IIIDefekte mit noch erhaltenem Ring können mit einer vergleichbaren Pfanne mit zusätzlicher kraniolateraler Lasche versorgt werden. Über diese Lasche können Kompressions- und Abstützschrauben eingebracht werden. Insbesondere kavitäre Defekte können durch Allo-/Autograft-Chips aufgefüllt werden, wahlweise ergänzt durch keramisches Knochenersatzmaterial (Abb. 13.8, rechtes Hüftgelenk). Acetabuläre Typ-IV-Defekte bedürfen einer zusätzlichen primären Stabilisierung mittels kranialem intramedullärem Zapfen. Das gezeigte Pfannensystem verbindet damit bereits etablierte Konstruktionsdetails in einem System (Abb. 13.7, rechtes Hüftgelenk). Im Einzelfall bleiben Rückzugsmöglichkeiten wie der Beckenteilersatz vorbehalten. Auch für die Versorgung des Femur steht auf dem Markt eine Vielzahl unterschiedlicher Implantate zur Verfügung. Grundsätzlich kann bei Typ-I-Defekten auf ein Implantat für die Primärversorgung (zementiert oder unzementiert) zurückgegriffen werden. Bei Typ-IIDefekten ist zu prüfen, ob damit eine ausreichende Primärstabilität

13.2 Spezielle endoprothesenbezogene Komplikationen

Abb. 13.7: 72-jährige Patientin mit mehrfach revidierten Hüftendoprothesen beidseits und Acetabulumdefekten D’Antonio IV. Rechtsseitig Z.n. Pfannenwechsel auf eine Laschenpfanne mit kranialem Zapfen (Fa. ESKA Implants) und Pfannenbodenplastik mit keramischem Knochersatzmaterial vor sechs Monaten. Linksseitig Pfannenlockerung bei D’Antonio-IVDefekt, zusätzlich Inlayverschleiß des Polyethylens mit Dezentrierung des Kopfes

Abb. 13.8: Versorgte periprothetische Fraktur Typ Vancouver B2 mit einem zementfreien modularen Revisionsstiel (Restoration modular, Fa. Stryker)

erreicht wird. Insbesondere der Typ-II-C-Defekt macht eine Versorgung mit langstieligem Implantat erforderlich. Diese Revisionsendoprothesen sind meist modular aufgebaut und verfügen über distale Schraubenverriegelungen oder einen sternförmigen Querschnitt (Wagner-Prinzip: langstieliges zementfreies Revisionsimplantat mit stern-

299

300

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Rückzugsmöglichkeiten für ausgedehnte Typ-IIIDefekte: Tumorprothesen, Durchsteckprothesen, kompletter Femurersatz mit gekoppeltem Kniegelenk

Material der Gleitpartner beeinflusst Revisionsrate Hinweise auf Verschleiß u. a. Komplikationen durch: 왘 Beinlängenmessung

왘 konventionelle Röntgenaufnahmen

Überwiegend aus Polyethylen bestehende Gleitpartner von Materialverschleiß betroffen X-PEe: verbesserte Standzeit durch geringeren volumetrischen Abrieb und Reduktion der partikelinduzierten Osteolysen

Partikelart, -größe und -geometrie entscheidend

Symptome des Komponentenverschleißes

förmigem Querschnitt zur Rotationssicherung), evtl. mit konischem Grundkörper zur sicheren distalen Verankerung (Abb. 13.8). Rückzugsmöglichkeiten für ausgedehnte Typ-III-Defekte sind Tumorprothesen und Durchsteckprothesen bis hin zum kompletten Femurersatz mit gekoppeltem Kniegelenk. 13.3 Materialverschleiß Implantatabhängige Einflussfaktoren im Hinblick auf die Revisionsrate sind neben Design und Verankerungsmechanismus vor allem das Material der Gleitpartner bei Hüft- und Knieendoprothesen. Die stetige Entwicklung der Gleitpartner in der Hüftendoprothetik seit Einführung der Metall-Polyethlen-Paarung in den 1960er-Jahren hat mittlerweile zu verschleißarmen Materialien geführt. 쐌 Die Beinlängenmessung bei einliegender Hüftendoprothese kann einen Hinweis auf eine Implantatmigration oder einen erheblichen Insertverschleiß liefern. Gleiches gilt für neu aufgetretene Luxationen/Subluxationen oder Reibe-/Knirschgeräusche bei lange einliegender TEP. 쐌 Eine zuverlässigere Beurteilung des Insertverschleißes ermöglichen konventionelle Röntgenaufnahmen. Am Kniegelenk wird dies an einem verringerten Abstand zwischen Femurkondyle und tibialem Metallplateau sichtbar, am Hüftgelenk an der Dezentrierung des Kopfes im metal-back (Abb. 13.7, linkes Hüftgelenk). Von Materialverschleiß sind in der Endoprothetik überwiegend die aus Polyethylen bestehenden Gleitpartner betroffen, d. h. die PE-Einsätze von Hüft-, Knie- oder Sprunggelenksendoprothesen. Neue, quervernetzte Polyethylene der zweiten Generation (X-PE) versprechen v. a. für Hüftgelenke eine Verbesserung der Standzeit durch geringeren volumetrischen Abrieb und Reduktion der partikelinduzierten Osteolysen. Am Hüftgelenk sind die Hart-Hart-Paarungen (Metall-Metall und Keramik-Keramik) davon in geringerem Umfang betroffen. Allerdings korreliert die biologische Wirksamkeit der Partikel und damit die Fähigkeit, einen resorptiven Knochenumbau auszulösen, nicht ausschließlich mit dem abgeriebenen Gesamtvolumen. Die Partikelart, -größe und -geometrie spielen eine entscheidende Rolle. Klinisch kann sich der Komponentenverschleiß zusammenfassend wie folgt äußern: 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Gelenkinstabilität Einschränkung der Beweglichkeit Subluxationsphänomene Reibegeräusch Beinlängendifferenz

Bei komplettem Aufbrauch des PE kommt es zu metallischen Reibegeräuschen. Verstärkter Abrieb der artikulierenden Komponenten mit der Folge einer hohen punktuellen Belastung ist bei Positionie-

13.3 Materialverschleiß

301

rungsfehlern der Implantate zu erwarten. Dabei sind die Verschleißmechanismen von Implantatmaterialien sehr komplex und multifaktoriell. Davon abzugrenzen ist eine Inlayluxation, die klinisch meist mit einer akuten Symptomatik bzw. Bewegungseinschränkung einhergeht. Der PE-Verschleiß kann röntgenologisch anhand indirekter Zeichen diagnostiziert werden. Dazu gehören:

Verschleißmechanismen komplex und multifaktoriell Abgrenzung Inlayluxation und Verschleiß

쐌 Hüftgelenk: Dezentrierung des Hüftkopfes in der Pfanne (Abb. 13.7, linkes Hüftgelenk) 쐌 erkennbaren Kantenabbrüche je nach Implantattyp 쐌 Verschmälerung des Abstandes zwischen den Implantatkomponenten, v. a. am Knie und Sprunggelenk 쐌 Achsfehler, z. B. am Kniegelenk 쐌 sekundär: Osteolysen um das Implantat

Indirekte Zeichen für PE-Verschleiß im Röntgenbild

Der Austausch der PE-Komponenten („Inlaywechsel“) ist der kleinstmögliche Eingriff. Im Vorfeld muss abgeklärt werden, welche Implantate einliegen, sodass der Ersatz durch ein Originalteil passender Größe erfolgen kann. Sollte dies nicht möglich sein, muss mit dem Hersteller die Kompatibilität auch im Hinblick auf das Medizinproduktegesetz geklärt werden. Die Aufklärung des Patienten sollte in jedem Falle den Austausch eventuell zusätzlicher, beschädigter oder lockerer Implantatkomponenten umfassen. Eine Erweiterung des Eingriffes wird unumgänglich, sofern als Folge des vollständigen PEVerschleißes knöchern integrierte Komponenten beschädigt sind. Das rechtzeitige Erkennen einer Verschleißproblematik obliegt auch dem niedergelassenen Arzt im Rahmen der klinischen und röntgenologischen Routinekontrollen. Auch ohne sichtbare Beschädigung sollten am Hüftgelenk beide Partner der Gleitpaarung erneuert werden. Wird der Keramikkopf einer Hüftendoprothese ausgetauscht, muss von einem zumindest mikroskopischen Konusschaden ausgegangen werden. Dieser kann zu einem Bruch des neuen Keramikkopfes führen, wenn keine zusätzliche Metallhülse als Schutz bzw. kein spezieller Revisionskopf verwendet wird. Bei jeder Austauschoperation sollte darauf geachtet werden, dass keramische Implantatkomponenten nicht zu Bruch gehen, da deren Partikel einen massiven Dreikörperverschleiß verursachen. Am Kniegelenk dürfen beim Wechsel die Oberflächen der Femurkondyle und der Tibiakomponente nicht beschädigt werden, da dieses zu einer erheblichen Steigerung des PE-Abriebs führen kann.

Austausch der PEKomponenten kleinstmöglicher Eingriff

쐌 Implantatbruch: ¿ Keramik: Bruchrisiko erhöht bei Impingement oder nach Luxation (Abb. 13.9) ¿ Metalle: Bruchrisiko bei Überbelastung, Fehlpositionierung oder -dimensionierung, inadäquatem Design, Korrosion und Materialfehler (Abb. 13.10a und b) 쐌 Instrumentenversagen durch: ¿ Anwendungshäufigkeit/-dauer ¿ starke Materialbelastung durch Hammerschläge mit hohen repetitiven Impulsen

Ursachen für Implantatbruch

Bei Beschädigung knöchern integrierter Komponenten infolge des PE-Verschleißes Erweiterung des Eingriffes unumgänglich Rechtzeitiges Erkennen der Verschleißproblematik bei klinischen und röntgenologischen Routinekontrollen Hüftgelenk: Erneuerung beider Partner der Gleitpaarung

Massiver Dreikörperverschleiß durch Partikel aus Keramikbruch

Ursachen für Instrumentenversagen

302

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Abb. 13.9: Keramikkopfbruch bei fest einliegender Druckscheibenendoprothese (Fa. Sulzer)

(a)

(b)

Abb. 13.10: Materialbrüche: Ermüdungsbruch eines zementierten Hüftstieles (a). Kondylenbruch mit konsekutiv ausgeprägtem PE-Inlayverschleiß des medialen Kompartiments. Klinisch Bewegungseinschränkung und zunehmende Varusfehlstellung (b)

Präklinische Prüfung: nur normales Gehen normalgewichtiger Patienten

Medizinproduktegesetz: Meldung aller ungewöhnlichen Vorkommnisse bei Endoprothesenimplantation

Zu bedenken ist, dass die ISA-Normen nur präklinische Prüfungen veranlassen, die normales Gehen bei normalgewichtigen Patienten voraussetzen. Beim Stolpern allerdings verachtfacht sich die Belastung gegenüber der Standardsituation und Patienten sind immer häufiger übergewichtig. Alle praktisch tätigen Ärzte haben nach Medizinproduktegesetz die Pflicht, jedes außergewöhnliche Vorkommnis in Zusammenhang mit einer Endoprothesenimplantation zentral an das Bundesamt für Arzneimittel und Medizinprodukte zu melden (www.bfarm.de). Als außergewöhnliches Vorkommnis gelten alle Fehler in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Implantat (z. B. Kennzeichnung, Verpackung, Design, Materialfehler).

13.4 Luxation

303

13.4 Luxation Das Luxationsrisiko nach primärer Hüftendoprothese liegt bei 1⫺ 3 % und kann nach einem Revisionseingriff auf bis zu 20 % ansteigen. Die Risikofaktoren für eine postoperative Hüftluxation lassen sich in präoperative, intraoperative und postoperative Faktoren unterteilen. Präoperative Risikofaktoren sind: 쐌 höheres Lebensalter 쐌 Geschlecht (weiblich) 쐌 hüftnahe Voroperationen (Narbenbildung, Schädigung der Propriozeption) 쐌 hochgradige Dysplasie 쐌 hereditäre Bindegewebserkrankungen 쐌 Alkoholabusus Ob auch Übergewicht, Körpergröße und neurologische Vorerkrankungen (z. B. Apoplex, Parkinson) das Luxationsrisiko erhöhen, wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Intraoperative Faktoren, die eine Luxation begünstigen, sind:

Luxationsrisiko nach primärer Hüftendoprothese: 1⫺3 %, nach Revisionseingriff bis 20 % Risikofaktoren für postoperative Hüftluxation: 왘 präoperativ

왘 intraoperativ

쐌 Fehlpositionierung von Pfanne und Hüftstiel 쐌 Gleitpaarungen mit kleinem Durchmesser oder ungünstigem Kopf-/ Halsdurchmesser-Verhältnis Aus biomechanischer Sicht kann es dadurch zu einem Impingement (Anschlagen des Prothesenhalses an der Pfanne) mit Luxation oder Subluxation (Schnappen) kommen (Abb. 13.11). Der posteriore Zugangsweg wird traditionell mit einem erhöhten Luxationsrisiko verknüpft. Werden aber Kapsel und Außenrotatoren rekonstruiert, ist die Luxationsrate nicht signifikant erhöht. Bei weniger als 30 Hüftendoprothesen pro Jahr und Operateur wird ebenfalls ein erhöhtes Luxationsrisiko beschrieben. Es ist intraoperativ empfehlenswert,

Abb. 13.11: Bildwandleruntersuchung: Impingement zwischen Prothesenkragen und kaudalem Rand der Pfanne bei steiler Pfannenposition

Posteriorer Zugangsweg mit erhöhtem Luxationsrisiko

304

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Prüfung des passiven Bewegungsumfangs intraoperativ Durch Palpation Ausschluss von Impingement, Subluxieren oder Telescoping 왘 postoperativ

Verkürztes, malrotiertes Bein nach Luxation Diagnose mittels konventioneller Röntgendiagnostik: 왘 BildverstärkerDurchleuchtung

왘 CT-Untersuchung einschließlich 3D-Rekonstruktion

Luxation röntgenologisch sofort erkennbar

vor dem Wundverschluss den gesamten passiven Bewegungsumfang des Hüftgelenkes zu prüfen und durch gleichzeitige Palpation ein Impingement, Subluxieren oder Telescoping (unter Zug) auszuschließen. Als postoperativer Risikofaktor gilt jede Form einer Verringerung der Weichteilspannung (Trochanterabriss, Fehlpositionierung/Migration von Pfanne oder Stiel, rezidivierende Luxation). Nach dem Zeitpunkt des Auftretens einer Luxation ist die Ursache eher weichteilbedingt (0⫺2 Monate postoperativ), ein Malalignment der Komponenten (bis 2 Jahre postoperativ) oder der Komponentenverschleiß mit „Wear-Disease“ (über 2 Jahre postoperativ). Klinisch findet sich nach Hüftendoprothesen-Luxation ein verkürztes und malrotiertes Bein; die Diagnose lässt sich dann mittels konventioneller Röntgendiagnostik sichern. 쐌 Unter Bildverstärker-Durchleuchtung sollte erfolgen: ¿ die schonende Reposition ⫺ am besten unter kurzer Relaxation ¿ die Untersuchung bezüglich eines möglichen Impingements einschließlich Beschreibung des Luxationsweges und -mechanismus (Subluxation, Impingement), um die Weiterbehandlung festzulegen (Abb. 13.11) 쐌 Bei rezidivierender Luxation kann eine CT-Untersuchung einschließlich 3D-Rekonstruktion sowohl für die Überprüfung der Implantatposition als auch für die Planung der Revision (Defekte des Pfannenlagers) sinnvoll sein. Wird diese CT-Untersuchung in standardisierter Lagerung von Becken und Bein (Neutralrotation) durchgeführt, kann eine Überprüfung der Implantatposition erfolgen. Röntgenologisch ist die Luxation anhand der Dislokation des Endoprothesenkopfes sofort erkennbar (Abb. 13.12).

Abb. 13.12: Posteriore Hüftluxation nach massiver Flexions-Innenrotationsbewegung bei einliegender Hybrid-Hüftendoprothese. Implantate stabil verankert, keine Fraktur erkennbar

13.5 Periprothetische Infektion

305

Therapeutisch kann nach Ausschluss einer klaren OP-Indikation (z. B. Pfannen-/Stiellockerung, Fraktur, ausgeprägtes Malalignment) nach Erstluxation, aber auch nach frühem Luxationsrezidiv (bis drei Monate postoperativ) ein konservativer Therapieversuch unternommen werden.

Nach Erstluxation oder frühem Luxationsrezidiv konservativer Therapieversuch möglich

쐌 Voraussetzung dafür ist, dass nach geschlossener Reposition in der Regel eine akzeptable Range of Motion (ROM) von mindestens 30∞ Innen- sowie Außenrotation in 0∞ Extension als auch in mindestens 90∞ Flexion besteht. 쐌 Bei erschwerter geschlossener Reposition ist zu bedenken, dass durch jede stärkere Reibung an Kanten von Metall- oder Keramik-Komponenten v. a. am Pfannenrand ernsthafte Oberflächenschäden mit der Folge erhöhten Abriebs oder auch eines Keramikbruches entstehen können. Deshalb ist bei erfolgloser geschlossener Reposition oder früher Rezidiv-Luxation (< 3 Monate postoperativ) eine offene Revision mit Überprüfung der Komponenten und eventuellem Austausch zu erwägen.

왘 Voraussetzung: akzeptable Range of Motion

Die konservative Behandlung umfasst das kontinuierliche Tragen einer stabilisierenden Orthese für 6⫺12 Wochen, am besten mit voreinstellbarer Limitierung der Bewegungsumfänge. Ohne wesentliches Malalignment der Komponenten und akzeptabler ROM wird eine Erfolgsrate von bis zu 70 % beschrieben. Eine operative Therapieoption bei korrekt einliegenden Implantaten ist die Raffung der periartikulären Weichteile, ggf. mit Fascialata-Plastik. Eine Distalisierung des Trochanter major wird aufgrund der Komplikationen (Dislokation, Pseudoarthrose) nur noch selten durchgeführt. Meist jedoch ist das operative Vorgehen mit Komponentenwechsel indiziert. Neben der Neupositionierung der Komponenten stehen asymmetrische Inserts und Schnapp-Inserts („constrained liner“) zur Verfügung. Diese können die Luxationsrate reduzieren, begrenzen aber den Bewegungsumfang (ROM) und begünstigen ein Impingement. Zudem resultieren höhere Scherkräfte auf das Pfannen-Knochen-Interface mit der Gefahr einer Lockerung. Als Rückzugsmöglichkeiten bleiben nach Bewertung der individuellen Situation ein Trevira-Anbindungsschlauch sowie Duokopf- oder bipolare Endoprothesen. Besteht nach Endoprothesenimplantation eine Glutealinsuffizienz, kann dies zu Störungen des Gangbildes führen (Duchenne-Hinken). Ursache kann eine verringerte Vorspannung der Glutealmuskulatur sein, bedingt durch die Positionierung der Komponenten, ungenügendes femorales Offset oder Abriss des Trochanter major. Auch ein zugangsbedingter Muskelschaden kann ursächlich sein. Die Therapieoptionen umfassen je nach Ursache die Möglichkeit einer KopfHals-Verlängerung der Endoprothese oder eine Raffung der Glutealmuskulatur, ggf. mit Osteosynthese des Trochanter major.

Konservative Therapie

13.5 Periprothetische Infektion Die Herausforderung der septischen Lockerung liegt in der Diagnosestellung und Sanierung des Infektherdes. Die dargestellten Grund-

왘 bei erfolgloser geschlossener Reposition oder früher RezidivLuxation offene Revision mit Komponentenüberprüfung und ggf. Austausch

Operative Therapieoptionen

Operatives Vorgehen mit Komponentenwechsel indiziert

Rückzugsmöglichkeiten: Trevira-Anbindungsschlauch, Duokopf-, bipolare Endoprothesen Störungen des Gangbildes durch Glutealinsuffizienz

306

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

(a)

(b)

Abb. 13.13: Erhöhte Infektionsrate beim Revisionseingriff: Infektverlauf nach Osteosynthese einer periprothetischen Fraktur, anschließend Refraktur. Einliegende Antibiotikumketten (a). Septische Stiellockerung (Spätinfekt) vier Jahre nach Hüft-TEP-Implantation mit deutlich sichtbarem Osteolysesaum medial (b)

Klassifikation der Endoprotheseninfektion

Tab. 13.2: Klassifikation der Endoprotheseninfektion nach Maurer et al. Klassifikation der Endoprotheseninfektion Infektionstyp Manifestationszeitpunkt postoperativ Infektionsweg

Je nach klinischer Ausprägung Unterscheidung von manifester Infektion und Low-grade-Infektion

Erschwerte Diagnostik und Therapie durch MRSA, MRSE, VRE und small colony variants Klassifizierung nach Manifestationszeitpunkt

Frühinfekt < 3 Monate

verzögerter Infekt 3 Monate⫺2 Jahre

Spätinfekt > 2 Jahre

exogen >> hämatogen

exogen > hämatogen

fast immer hämatogen

prinzipien gelten für alle infizierten Endoprothesen. Je nach klinischer Ausprägung wird die manifeste Infektion von der Low-gradeInfektion unterschieden. Die Infektionsrate von Endoprothesen liegt in Europa zwischen 0,5 und 2,5 %, kann aber bei Revisionseingriffen oder Vorerkrankungen (rheumatoide Arthritis) bis zu 5 % betragen (Abb. 13.13a). Am häufigsten werden Staphylokokken (S. aureus, S. epidermidis, ca. 50⫺60 %), Streptokokken (ca. 10 %) und Enterokokken (ca. 10 %) nachgewiesen. Diagnostik und Therapie werden durch die zunehmende Zahl antibiotikaresistenter Keime (methicillinresistente Staphylokokken: MRSA, MRSE; vancomycinresistente Enterokokken: VRE) und sog. small colony variants (v. a. bei Lowgrade-Infekten) erschwert. Die Klassifizierung erfolgt nach dem Manifestationszeitpunkt (Tab. 13.2) und ist mit dem Infektionsweg und der Therapie verknüpft.

13.5 Periprothetische Infektion

Eine Vielzahl von Keimen ist zudem in der Lage, einen sog. Mikrofilm auf der Implantatoberfläche zu bilden, womit sie vor der Einwirkung durch Antibiotika geschützt sind. Durch die neueren wissenschaftlichen Erkenntnisse bezüglich des Ablaufes der Mikrofilmbildung, die schon früh nach Einbringen des Implantates beginnt, wird im Hinblick auf die Therapie der Zeitraum für eine „Frühinfektion“ auf die ersten drei Wochen postoperativ begrenzt. Die Diagnose ist eindeutig bei Abszess- oder Fistelbildung zusammen mit klinischen und laborchemischen Zeichen (Sepsiszeichen, CRP-, BSG-, Leukozytenerhöhung). Schwieriger ist die Diagnosesicherung bei Verdacht auf eine Low-grade-Infektion. Klinisch bestehen oft unspezifische chronische Beschwerden im Bereich des Implantates. Lockerungszeichen (periprothetische Osteolysen, Abb. 13.13b), chronische oder rezidivierende Wundsekretion und erhöhte Entzündungsparameter können vorhanden sein, fehlen aber häufig. Von einer Infektion ist auszugehen, wenn folgende Parameter vorliegen: Fistelgang und/oder mindestens zwei der folgenden Kriterien:

307

Mikrofilm schützt Keime vor Antibiotika

Diagnose einer Infektion

Kriterien für das Vorliegen einer Infektion

쐌 positive Bakteriologie 쐌 Histologie/Zytologie: > 5 neutrophile Granulozyten/high power field bzw. > 1.700 Leukozyten/μl oder > 65 % neutrophile Granulozyten (Punktat) 쐌 klinische/laborchemische Infektzeichen 쐌 radiologische Infektzeichen (z. B. Osteolysen) Bei Verdacht auf eine Low-grade-Infektion ist somit die differenzierte Abklärung erforderlich: 쐌 Im Vordergrund steht die Labordiagnostik, die wenigstens CRP, Leukozytenzahl und BSG umfassen sollte, am besten im Verlauf. 쐌 Valide Ergebnisse liefert eine Gelenkpunktion (Zytologie, Mikrobiologie). 쐌 Das zuverlässigste Verfahren ist die offene Probenentnahme unter sterilen Bedingungen über eine kleine Hautinzision zur Vermeidung einer Kontamination. 쐌 Die histologische Aufarbeitung der Proben gilt immer noch als Goldstandard für die Diagnose einer bakteriellen Infektion mit einer Sensitivität von nahezu 100 % und Spezifität von 98 % bei Entnahme repräsentativer Proben. 쐌 Parallel zur genannten Diagnostik sollten begleitende Infekte (Harnwege, Lunge) und eine Implantatallergie ausgeschlossen werden. 쐌 Zusätzlich zum Röntgen- (Abb. 13.13b) und Laborbefund stehen nuklearmedizinische Verfahren wie die 99mTC-Antigranulozytenszintigrafie zur Verfügung, alternativ auch 99mTC-Drei-Phasen-Skelettszintigraphie, 111In-Oxin-Leukozytenszintigraphie und 18FDGPET. Zu berücksichtigen ist, dass alle diagnostischen Verfahren über eine unterschiedlich gute statistische Aussagekraft verfügen (Sensitivität, Spezifität, PPV, NPV). Daraus resultiert eine unterschiedliche Zahl

Differenzierte Abklärung bei Verdacht auf Low-grade-Infektion: 왘 Labordiagnostik 왘 Gelenkpunktion 왘 offene Probenentnahme 왘 Histologie

왘 Ausschluss begleitender Infekte, Implantatallergie 왘 nuklearmedizinische Verfahren

Diagnostische Verfahren mit unterschiedlich guter statistischer Aussagekraft

308

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management Tab. 13.3: Therapieoptionen und Erfolgsquoten Therapieoption

Erfolgsquote

rein konservative Therapie durch dauerhafte Antibiotikagaben, bei nicht operationsfähigen Patienten

Infektsanierung nicht möglich

Langzeit-Fistelsituation und systemische Antibiose, bei Patienten mit hohem OP-Risiko

50⫺60 %

einzeitiger Endoprothesenwechsel bei präoperativer Keimidentifikation

77 %

zweizeitiger Endoprothesenwechsel, als aktueller Goldstandard

92 %

Alternativen: Arthrodesen oder Amputation

Unterschiedliche Zahl falsch positiver und falsch negativer Befunde Keine Wundabstriche wegen Kontamination durch Hautflora Unterschiedliche Therapiealgorithmen zur Sanierung einer periprothetischen Infektion

Individuelle Ausnahmeregelungen unter Berücksichtigung der klinischen Situation Letzte Rückzugsmöglichkeiten: Arthrodese, persistierende Fistel, Amputation Wegen komplexer Diagnostik und Therapie bereits bei Verdacht Kontaktaufnahme zu spezialisierter Fachabteilung

Selten: Hypersensitivitätsreaktionen gegenüber Implantatmaterialien oder Zementbestandteilen

falsch positiver und falsch negativer Befunde, die insbesondere bei Laborwerten von den gesetzten Grenzwerten abhängt. Dem unterliegen auch die neueren Infektparameter, die sich für die periprothetische Infektion zum Teil noch etablieren müssen (z. B. PCT, IL-6, IL-10, TNFα, LPS). Wundabstriche sind im Hinblick auf falsch positive Ergebnisse durch die Hautflora besonders anfällig und sollten vermieden werden. Die in der Literatur beschriebenen Therapiealgorithmen zur Sanierung einer periprothetischen Infektion unterscheiden sich zum Teil deutlich (Tab. 13.3). Das „Liestaler Schema“ beruht auf einem abgestuften Behandlungsalgorithmus unter Berücksichtigung der Infektdauer, Implantatstabilität, Weichteilbeteiligung und dem bakteriologischen Befund. Kennzeichnend sind die langfristige systemische Antibiotikabehandlung (bis sechs Monate) und das meist mehrzeitige Vorgehen. Das Modell der ENDO-Klinik Hamburg baut überwiegend auf ein einzeitiges Vorgehen, d. h. Wechsel der Implantate mit systemischer Antibiose für zwei Wochen und ggf. Applikation von antibiotikahaltigem (testgerecht) Knochenzement. Individuelle Ausnahmeregelungen werden von allen Autoren unter Berücksichtigung der meist komplexen klinischen Situation getroffen. Infektrezidive in bis zu 20 % der Fälle sind v. a. beim Spätinfekt für alle Behandlungsstrategien beschrieben. Als letzte Rückzugsmöglichkeit verbleiben je nach Zustand des Patienten die Arthrodese, persistierende Fistel oder Amputation. Angesichts der komplexen Problematik bei der Diagnostik und Therapie der periprothetischen Infektion empfiehlt sich bereits bei Verdacht die Kontaktaufnahme zu einer spezialisierten Fachabteilung. Eine inadäquate ambulante Therapie kann die Behandlung verlängern und das Ergebnis ungünstig beeinflussen. 13.6 Allergie Hypersensitivitätsreaktionen gegenüber Implantatmaterialien oder Zementbestandteilen sind selten, wurden aber bereits in den 1960erJahren erwähnt.

13.7 Periprothetische Frakturen

In der Gesamtbevölkerung zeigt sich eine zunehmende Sensibilisierung insbesondere gegen Nickel mit einer Prävalenz von 12 % und gegen Kobalt bzw. Chrom mit 5 %. In vielen Fällen finden Kreuzreaktionen zwischen Nickel und Kobalt statt. Titanassoziierte Allergien sind extrem selten. Gegen Keramik- und Polyethylenbestandteile sind keine Allergien beschrieben Nach Coombs und Gell handelt es sich bei der Hypersensibilitätsreaktion gegenüber Metallimplantaten um eine Typ-IV-Reaktion (Spätreaktion). Als typische klinische Zeichen einer allergischen Reaktion nach Einsatz von Metallimplantaten werden Wundheilungsstörungen, Hautreaktionen (Ekzem, Rötung, Schwellung), sterile Osteomyelitiden und aseptische Implantatlockerungen beschrieben. Bei Verdacht auf eine Sensibilisierung gegen einen oder mehrere Implantatmaterialien sollte zunächst eine erweiterte Anamnese (Erkrankungen des atopischen Formenkreises etc.) erfolgen. Nach Ausschluss der differentialdiagnostisch häufigsten Ursachen für die Beschwerden des Patienten, v. a. einer Low-grade-Infektion, ist die Allergiediagnostik angezeigt (Epikutantestung, erweiterte Metallreihe, Zementbestandteile, konkurrierende Allergien). Ergänzend können ein Lymphozytentransformationstest sowie an ggf. vorliegenden Gewebeproben eine histologische und immunhistologische Diagnostik durchgeführt werden. Es ist nicht vollständig geklärt, inwieweit positive Reaktionen in der Epikutantestung mit dem möglichen Auftreten von entzündlichen periprothetischen Infiltraten, bedingt durch T-lymphozytär dominierte Reaktionen, zusammenhängen. Bis heute wird die Korrelation zwischen der periprothetischen Unverträglichkeitsreaktion und der allergischen Hautreaktion gegen Implantatmaterialen kontrovers diskutiert. Bei bekannter Allergie und elektiv geplanter Operation kann am Hüftgelenk auf Stiele aus einer Titanlegierung in Kombination mit einer Keramik/PE-Gleitpaarung zurückgegriffen werden. Für den Kniegelenkersatz stehen z. B. Titan-Nitrit- (TiN-)beschichtete Implantate oder Keramik-Kondylen zur Verfügung. Deutet bei persistierender Symptomatik alles auf eine Hypersensitivität hin, ist nach ausführlicher Aufklärung des Patienten ein Implantatwechsel abzuwägen. Lässt sich eine aseptische Lockerung ätiologisch nicht eindeutig zuordnen, ist vor einem elektiven Wechsel aus unserer Sicht die Allergiediagnostik ⫺ unter Berücksichtigung aller Werkstoffkomponenten ⫺ indiziert. Ob Allergien gegen Implantatmaterialien tatsächlich mit einer kürzeren 10-Jahres-Standzeit von Endoprothesen verknüpft sind, ist umstritten.

309

Häufig: Kontaktallergien

Extrem selten: titanassoziierte Allergien Hypersensibilitätsreaktion gegenüber Metallimplantaten ist Typ-IV-Reaktion (Spätreaktion)

Verdacht auf Sensibilisierung: 왘 erweitere Anamnese 왘 Ausschluss einer Low-grade-Infektion 왘 Allergiediagnostik 왘 Lymphozytentransformationstest 왘 Epikutantestung

Bei bekannter Allergie Implantate aus Titan, Keramik, PE

Bei Hypersensitivität Implantatwechsel angeraten

Allergiediagnostik bei nicht eindeutiger Ätiologie der aseptischen Lockerung vor elektivem Wechsel indiziert

13.7 Periprothetische Frakturen Periprothetische Frakturen können als Folge einer chronisch-rezidivierenden Belastung („Ermüdungsfraktur“) mit lokaler biomechanischer Überbeanspruchung (Abb. 13.14) oder als akutes Ereignis im Rahmen eines adäquaten Traumas auftreten. Für peri- und subpro-

Periprothetische Frakturen: Ermüdungsfraktur oder akut

310

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Abb. 13.14: Aseptische Lockerung des tibialen Anteils einer Revisionsknieendoprothese mit drohender Ermüdungsfraktur im Bereich der distalen Stielspitze

Abb. 13.15: Plattenbruch und Refraktur nach Osteosynthese einer periprothetischen Femurfraktur (Typ Vancouver B1)

thetische Frakturen bei einliegender Hüftendoprothese wird eine Häufigkeit von bis zu 2,3 % angegeben, für die Knieendoprothetik 1⫺4 % (femoral) bzw. bis 1,7 % (tibial). Als Risikofaktoren für eine

13.7 Periprothetische Frakturen Tab. 13.4: Klassifikation periprothetischer Femurfrakturen

311

Klassifikationen für periprothetische Frakturen

Klassifikation nach Johansson et al. (Häufigkeiten in Prozent) Johansson I (24 %) Johansson II (65 %) Johansson III (13 %)

Schaftbereich der Prothese Bereich der Prothesenspitze distal der Prothesenspitze

Vancouver-Klassifikation nach Duncan et al. Typ A

Trochanterregion

Typ B

Trochanter minor bis Prothesenspitze

AG: Trochanter major AL: Trochanter minor B 1: stabile Prothese B 2: lockere Prothese B 3: schlechte Knochenqualität

Typ C

distal des Prothesenstieles

periprothetische Fraktur gelten u. a. Osteopenie/Osteoporose, rheumatoide Arthritis, Deformitäten, langstielige Implantate und Voroperationen (Abb. 13.13a, 13.15). Die klinischen Zeichen einer periprothetischen Fraktur entsprechen den klassischen Frakturzeichen. Ermüdungsfrakturen können sich im Frühstadium als belastungsabhängige, lokale Beschwerden äußern. Es existiert eine Vielzahl von Klassifikationen für periprothetische Frakturen nach Knie- und Hüftendoprothese (Johansson et al., Vancouver-Klassifikation nach Duncan et al., Mont und Maar; Tab. 13.4). Eine Zusammenschau findet sich bei Diehl et al. und Probst et al. Standarddiagnostik bei Verdacht auf eine periprothetische Fraktur ist das konventionelle Röntgen. Lediglich die Vancouver-Klassifikation berücksichtigt als entscheidenden Faktor die Stabilität der Endoprothese, diese ist anhand der Röntgenaufnahmen im Vorfeld nicht immer sicher einzuschätzen. Die publizierten Algorithmen zur Versorgung einer periprothetischen Fraktur unterscheiden sich. Folgende Grundsätze können für die periprothetische Fraktur am Hüftgelenk festgehalten werden: Nur bei undislozierten Abrissfrakturen (z. B. Trochanter major) und bei undislozierten stabilen periprothetischen Frakturen mit fest einliegendem Implantat bzw. erhöhten Operationsrisiken (Allgemeinzustand des Patienten) kann ein konservativer Therapieversuch unternommen werden. Dislozierte Trochanter-Abrissfrakturen mit funktioneller Beeinträchtigung sind zu refixieren (z. B. Krallenplatte, Cerclage). Nicht dislozierte proximale Femurfrakturen (Johansson I, II, Vancouver AL, B1) mit stabiler Prothese können je nach Frakturverlauf mit Cerclagen oder LISSPlatte versorgt werden. Die Schrauben müssen dabei am Implantat vorbei platziert werden oder greifen alternativ nur monokortikal. Bei lockerer Endoprothese ist der Implantatwechsel indiziert. Dafür stehen zementierte langstielige Implantate oder zementfreie modulare Endoprothesen, z. B. mit konischen Längsrippen, zur Verfügung (Abb. 13.8). Eine Alternative sind Nagelstielendoprothesen, die

Risikofaktoren: 왘 Osteopenie/ Osteoporose 왘 rheumatoide Arthritis 왘 Deformitäten 왘 langstielige Implantate Klassische Frakturzeichen

Standarddiagnostik: konventionelles Röntgen

Unterschiedliche Algorithmen zur Versorgung Grundsätze für den Stielwechsel

Dislozierte TrochanterAbrissfrakturen Nicht dislozierte proximale Femurfrakturen mit stabiler Prothese

Bei lockerer Endoprothese Implantatwechsel indiziert

312

13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Abb. 13.16: Versorgung einer periprothetischen Fraktur (Typ II nach Lewis/Rorabeck) nach Revisionsknieendoprothese mittels LISS-Platte

Frakturen weit distal der Prothesenspitze

Kniegelenknahe Frakturen Operative Versorgung bei fest einliegender Knieendoprothese

Komorbidität und Compliance beeinflussen Prognose

ihre axiale und rotatorische Sicherung aus einer distalen Schraubenverriegelung beziehen und durch Dynamisierung bei konsolidierter Fraktur biomechanisch einer langstieligen anatomischen Endoprothese entsprechen sollen. Liegt die Fraktur (Johansson III, Vancouver C) weit distal der Prothesenspitze, bleibt die Endoprothese meist fest und die Versorgung wird mit Platte oder retrogradem Nagel durchgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der nicht überbrückte Bereich zwischen Osteosynthese und Implantatspitze einer Stresskonzentration ausgesetzt wird, die in einer (Ermüdungs-)Fraktur resultieren kann. Die Versorgung der periprothetischen Fraktur am Knie weist einige zusätzliche Aspekte auf. Betreffen Abrissfrakturen den Streckapparat des Kniegelenkes, muss dieser rekonstruiert werden. Durch die konservative Behandlung einer kniegelenknahen Fraktur mit anschließender Ruhigstellung kann es zu einem deutlichen Funktionsverlust des Kniegelenkes kommen. Für die operative Versorgung bei fest einliegender Knieendoprothese stehen winkelstabile Platten wie das LISS (less invasive stabilization system, Abb. 13.16) zur Verfügung, in Einzelfällen kann bei ausreichend großer Notch des Implantates („open box design“) ein retrograder Marknagel eingebracht werden. Alternativ bzw. bei gelockerter Endoprothese muss ein Implantatwechsel (langer Stiel) durchgeführt werden. Unabhängig vom betroffenen Gelenk sind bei der Wahl des Therapieverfahrens grundsätzlich die Komorbidität und die Compliance

13.8 Spezielle Komplikationen nach Region

des Patienten zu beachten. Die Prognose der einzelnen Therapieverfahren kann dadurch erheblich beeinflusst werden. Bei der Planung und operativen Therapie der periprothetischen Fraktur ist die Möglichkeit einer vorbestehenden oder im Rahmen der Fraktur entstandenen Implantatlockerung zu bedenken. Periprothetische Osteolysen geben Hinweise darauf, da teilweise erst intraoperativ eine entsprechende sichere Beurteilung möglich wird. Desgleichen spielen auch die notwendige weitreichende Erfahrung des Operateurs in der Wechselendoprothetik sowie die entsprechende Ausstattung mit geeigneten Implantatsystemen für die fachgerechte Versorgung dieser periprothetischen Frakturen eine entscheidende Rolle. Deshalb sollten diese Eingriffe mit Ausnahme sicher erkennbarer, ausschließlich osteosynthetisch zu versorgender periprothetischer Frakturen eher spezialisierten Operateuren und Einrichtungen vorbehalten sein.

313

Zu beachten: vorbestehende oder bei Fraktur entstandene Implantatlockerung Erfahrung des Operateurs in Wechselendoprothetik und Ausstattung mit geeigneten Implantatsystemen entscheidend

13.8 Spezielle Komplikationen nach Region 13.8.1 Schulter Bauprinzipien von Schulterendoprothesen. Für den endoprothetischen Ersatz des Schultergelenkes stehen abhängig vom Zustand des Glenoids und der Funktion der Rotatorenmanschette Hemiendoprothesen (Humerus), Totalendoprothesen und inverse Schulterendoprothesen zur Verfügung. Die historische Entwicklung begann mit der Hemiendoprothese von Neer in den 1950er-Jahren und hat mittlerweile zur 4. Endoprothesen-Generation geführt, die intraoperativ eine stufenlose Modularität um alle drei Achsen bietet. Der Grund für die Implantation einer Schulterendoprothese ist meist der Arthroseschmerz, oft in der Nacht oder in Ruhe auftretend. Sind die Glenoidform und der Gelenkknorpel intakt, kann bei erhaltener Rotatorenmanschettenfunktion eine Hemiprothese implantiert werden. Bei passender Indikation kann diese, in gleichem Maße wie eine Totalendoprothese, zu einer signifikanten Verbesserung der Lebensqualität führen, trotz Vorteilen der Schultertotalendoprothese bezüglich Funktion und Standzeit. Ein wesentlicher Nachteil der Hemiprothese ist, dass bereits bei beginnender Arthrose die Glenoiderosion erheblich beschleunigt wird und ein Wechsel auf eine Totalendoprothese vorgenommen werden muss. Auch in der Schulterendoprothetik treten die eingangs erwähnten Komplikationen auf, wie aseptische Lockerung, Materialverschleiß und Infektion.

Schulterendoprothetik:

Klinische Ergebnisse. Für die Neer-Endoprothese wird eine 10-Jahres-Standzeit von 82 gegenüber 97 % (Hemi- gegenüber Totalendoprothese) und eine 20-Jahres-Standzeit von 75 gegenüber 84 % angegeben. Trotz der überlegenen Standzeiten bringen Totalendoprothese an der Schulter bauartbedingte Probleme mit sich. Die Metallschale führt zwar zu einer Lastverteilung am Glenoid, limitiert aber die Bauhöhe des PE und bringt eine weitere Kontaktfläche (PE-Metall) sowie entsprechende Probleme (PE-Luxation, Abrieb) mit sich.

Neer-Endoprothese: 왘 10-Jahres-Standzeit von 82/97 % (Hemi-/ Totalendoprothese) und 20-Jahres-Standzeit von 75/84 % 왘 aber bauartbedingte Probleme

Hemiendoprothesen, Totalendoprothesen und inverse Schulterendoprothesen als endoprothetischer Ersatz des Schultergelenkes Arthroseschmerz als Grund für Implantation einer Schulterendoprothese

Komplikationen wie aseptische Lockerung, Materialverschleiß und Infektion

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13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

왘 neue Modelle mit weniger Abrieb, verbessertem Design

Neuere, modular aufgebaute Implantatmodelle lassen auf verbesserte Ergebnisse hoffen. Dies bezieht sich zum einen auf die Weiterentwicklung der Polyethylene mit einer Reduktion der Abriebs, zum anderen wurde das Design der zementfreien Glenoidkomponenten verbessert.

Ursachen für Versagen von Schultergelenkendoprothesen

Komplikationen und Versagensmechanismen. Die potentiellen Ursachen für das klinische/mechanische bzw. radiologische Versagen von Schultergelenkendoprothesen sind vielfältig. Folgende Aspekte sind hervorzuheben:

왘 Overstuffing mit erschwerter Schulterbeweglichkeit durch zu hohes PE oder zu große Kalotte

쐌 Ein zu hohes PE oder eine zu große Kalotte führen zum „overstuffing“ mit erschwerter Schulterbeweglichkeit. Dies verstärkt die asymmetrische Belastung des Glenoids und fördert die aseptische Pfannenlockerung („Schaukelpferdeffekt“). Um die physiologische Translation in gewissen Grenzen zuzulassen, ist der Pfannenradius bei modernen Endoprothesen etwa 5 mm größer als der Kalottenradius. 쐌 Die Weichteilführung des Gelenkes kann nach Schulterendoprothese zu einer Verkürzung der anterioren Weichteile führen, die postoperativ in einer Subluxationsstellung des Implantates münden kann. Entsprechend ist intraoperativ ein Weichteilrelease erforderlich. 쐌 Kommt es nach Implantation einer Schulterendoprothese zu einer irreparablen Ruptur der Rotatorenmanschette, resultiert ein wesentlicher Funktionsverlust, teilweise mit zunehmender Instabilität.

왘 Weichteilrelease intraoperativ erforderlich

왘 Funktionsverlust bei irreparabler Ruptur der Rotatorenmanschette nach Implantation

Inverse Schulterendoprothese nach Grammont als Revisionsimplantat oder Rückzugsmöglichkeit

Vielzahl weiterer Probleme Nach Knieendoprothese oft Restbeschwerden, Bewegungseinschränkungen

Revisionschirurgie bei Schulterprothese. Im Falle eines Verlustes der Rotatorenmanschettenfunktion kann ⫺ aber nur bei intakter Deltoideusfunktion ⫺ durch eine Distalisierung und Medialisierung des Drehzentrums eine Funktionsverbesserung und Luxationssicherung erzielt werden. Die inverse Schulterendoprothese nach Grammont verfolgt dieses Prinzip und dient meist als Revisionsimplantat oder als Rückzugsmöglichkeit für Weichteil-Destruktionen der Schulter. Dabei gleitet die konkave Gelenkfläche (humeralseitig) über eine auf das Glenoid geschraubte Halbkugel. Die wesentliche Problematik besteht in einer progredienten Aushöhlung der kaudalen Glenoidanteile mit nachfolgender Lockerung (etwa 30 % in 10 Jahren), weshalb sie überwiegend bei älteren Patienten (> 70 Jahre) zum Einsatz kommt. Zusätzlich zu den angeführten häufigen Problemen der Schulterendoprothetik kommt, abhängig von der Indikation und dem Gelenkzustand (z. B. posttraumatische Arthrose), auf den Operateur eine Vielzahl weiterer Probleme zu, die den Eingriff komplexer gestalten und das postoperative Ergebnis beeinflussen. 13.8.2 Knie Nach endoprothetischem Kniegelenkersatz berichten nicht wenige Patienten über Restbeschwerden im Bereich des Kniegelenkes oder

13.8 Spezielle Komplikationen nach Region

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über Bewegungseinschränkungen. Für den behandelnden Arzt sind die Therapiemöglichkeiten limitiert. Im Vordergrund steht zunächst die Ursachenforschung. Mittels klinischer Untersuchung und konventioneller Röntgendiagnostik (Kniegelenk in zwei Ebenen, PatellaDe´file´) können zunächst folgende klinische Hinweise geprüft werden: 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Patellaverschieblichkeit, -höhenstand und -zentrierung Gelenkbeweglichkeit Funktion des Streck-/Beugeapparates Osteophyten, freie Gelenkkörper Seitenband- und anteroposteriore Stabilität Rotationsfehler (z. B. gegenüber mechanischer Achse des Gelenkes) 쐌 Implantatposition (z. B. Kondyle in Flexion, z. B. anteroposteriorer Slope zu gering) 쐌 Implantatverschleiß

Zu untersuchende klinische Hinweise

Der zweithäufigste Grund nach der aseptischen Endoprothesenlockerung für eine Endoprothesenrevision am Kniegelenk (14 % der Revisionen) ist der durch die fortschreitende Arthrose notwendige Systemwechsel von einem unikondylären auf einen bikondylären Oberflächenersatz. Eine Funktionseinschränkung des Kniegelenkes kann unabhängig vom Implantattyp durch mechanische Ursachen, z. B. durch das Implantat selbst (z. B. Fehlpositionierung) oder durch biologische Ursachen, z. B. die periprothetischen Weichteile (Arthrofibrose), bedingt sein

Grund für Endoprothesenrevision am Kniegelenk: notwendiger Systemwechsel von unikondylärem auf bikondylären Oberflächenersatz

Biologische Ursachen der Funktionseinschränkung bei Knie-TEP. Die postoperative Arthrofibrose nach Knieendoprothese äußert sich als meist schmerzhafte Bewegungseinschränkung (Flexion/Extension: < 90∞/> 5∞/0∞) mit Gelenksteife aufgrund starker Bindegewebsvermehrung. Ca. 16 % der Knie-TEP-Revisionsoperationen sind auf diese Diagnose zurückzuführen. Es existieren mehrere Hypothesen zur Pathogenese dieser Erkrankung, wobei als Auslöser die stattgehabte Operation angesehen werden kann. Durch Einblutungen in das Gelenk kommt es dort zu einem Druckanstieg mit der Folge einer Perfusionsstörung und Hypoxie der Gelenkschleimhaut. Aus der Hypoxie resultiert die Freisetzung von Entzündungsmediatoren, die eine Dilatation der Blutgefäße mit Exsudation von Plasma bedingen. Es bildet sich eine Gewebeschwellung mit interstitiellem Ödem aus, die für die klinische Symptomatik verantwortlich gemacht werden kann. Die gesteigerte Synthese von Kollagenen sowie die anhaltende entzündliche Reaktion führten zur Ausbildung straffer Narben und so zu einer Gelenksteife. Zur richtigen Diagnosestellung einer postoperativen Arthrofibrose ist es wichtig, die wesentlichen Risikofaktoren gezielt abzufragen. Hierzu gehören:

Bewegungseinschränkung mit Gelenksteife Anzeichen für postoperative Arthrofibrose

쐌 systemische Grunderkrankungen (z. B. rheumatoide Arthritis) 쐌 reduziertes präoperatives Bewegungsausmaß 쐌 perioperative Schmerzen nach TEP-Implantation

Risikofaktoren einer postoperativen Arthrofibrose

Auslöser: stattgehabte Operation

Gewebeschwellung mit interstitiellem Ödem als Folge einer Hypoxie

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13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Diagnostik der Arthrofibrose Arthrofibrose: Therapieempfehlungen

왘 Analgesie vor Trainingstherapie

왘 patientenkontrollierte Analgesie

왘 Physiotherapie 왘 Bewegungsschiene 왘 Narkosemobilisation

왘 arthroskopische Arthrolyse

왘 offene Arthrolyse 왘 Revisionsendoprothetik

Ausschluss von Differentialdiagnosen

Ursächlich ungeklärte Arthrose In 1⫺2 % der Fälle

Die klinische Untersuchung dient der Klärung, ob es sich um eine generalisierte, d. h. das gesamte periartikuläre Weichteil betreffende Arthrofibrose handelt oder um eine lokale Fibrose einzelner Regionen (z.b. oberer Rezessus). Hierbei sollte insbesondere auf die Mobilisationsfähigkeit des Streckapparates („peripatellare Fibrose“) geachtet werden, um den Therapieansatz entsprechend auswählen zu können. Mittels radiologischer Diagnostik werden zunächst eine Prothesenlockerung, Fehldimensionierung bzw. Fehlimplantation der Gelenkkomponenten ausgeschlossen. Eine einheitliche Therapieempfehlung für die Arthrofibrose bei einliegender Endoprothese kann nicht gegeben werden. Es existieren unterschiedliche Ansatzpunkte zur Prophylaxe und Therapie: 쐌 Analgesie und medikamentöse Therapie: Es empfiehlt sich eine nichtsteroidale antiphlogistische Medikation und eine gezielte Analgetikaapplikation vor einer Trainingstherapie, um den Gesamtbedarf so gering wie möglich halten zu können. 쐌 Weitere Optionen sind die patientenkontrollierte Analgesie (PCA, Schmerzpumpe), regionale Schmerzkatheter (z. B. 3-in-1-Block, Ischiadikusblockade) und die temporäre Anlage eines Epiduralkatheters. 쐌 Physiotherapie für mindestens zwölf Wochen 쐌 Bewegungsschiene (CPM) 쐌 Narkosemobilisation als nächster therapeutischer Schritt bei persistierender schmerzhafter Bewegungseinschränkung (Flexion/ Extension: < 90/10/0∞) nach 6⫺12 Wochen postoperativ und abgeschlossener Wundheilung 쐌 Arthroskopische Arthrolyse: vor allem bei der lokalisierten peripatellären Fibrose (tethered patella syndrome), beim „Patellar clunk syndrome“ (fibröse Hypertrophie am superioren Patellarand), bei Pathologien des Hoffa-Fettkörpers sowie bei lokalen Adhäsionen 쐌 Offene Arthrolyse: bei generalisierter Arthrofibrose 쐌 Revisionsendoprothetik bei begleitender Lockerung oder Malposition Eine chirurgische Intervention sollte nicht vor Abschluss der akuten inflammatorischen Phase (> 14 Tage postoperativ) stattfinden, mit dem Ziel, weitere Fibrosierungen und schmerzhafte Einsteigungen zu vermeiden. Differentialdiagnosen (z. B. Low-grade-Infekt, Allergien etc.) müssen ausgeschlossen werden. Das intraoperative Behandlungsziel beinhaltet eine gute Beugefähigkeit (nach Möglichkeit > 90∞) und eine geringgradige passive Überstreckbarkeit. Im Falle einer ursächlich ungeklärten Arthrose, wie sie für 1⫺2 % aller Patienten beschrieben wird, sind die Therapieaussichten eingeschränkt. Eine operative Revision ergab nur eine mäßige Besserung der Beweglichkeit von durchschnittlich 0/10/65∞ auf 0/3/85∞. Bei deutlichen Einschränkungen im Alltag erscheint nach Ausschöpfen der konservativen Therapiemaßnahmen dennoch eine operative Arthrolyse gerechtfertigt.

13.8 Spezielle Komplikationen nach Region

317

Mechanische Ursachen der Funktionseinschränkung bei Knie-TEP. Eine weitere Ursache für eine Bewegungseinschränkung bei einliegender Knieendoprothese sind freie Gelenkkörper oder Osteophyten v. a. im Bereich der Femurkondylen. Deren operative Entfernung kann die Beweglichkeit verbessern. Zudem können seitliche Osteophyten oder überstehende Implantat- und Zementanteile zu einer lokalen Irritation (Pes anserinus, Tractus iliotibialis) mit Schmerzbeschwerden und Schnapp-Phänomenen führen. Auch Zementreste im Gelenkspalt können die ROM limitieren und eine Dreikörperproblematik verursachen (Abb. 13.17). Achsfehler sind jeweils in Abhängigkeit von den spezifischen Designmerkmalen und klinischen Voraussetzungen von unterschiedlicher Bedeutung für die klinische Symptomatik. Bezüglich ihrer Auswirkungen auf die ROM und Stabilität ist die sorgfältige Überprüfung des jeweiligen Einzelfalles vorzunehmen. Wichtig ist eine differenzierte Analyse bezüglich folgender Aspekte:

Freie Gelenkkörper oder Osteophyten Ursache für Bewegungseinschränkung

쐌 Steht die Femurkomponente des Oberflächenersatzes in deutlicher Flexionsstellung, wird die volle Streckung oft nicht erreicht (Röntgen: seitliche Aufnahme). 쐌 Ein zu geringes dorsales Offset (a.p.-Durchmesser) der Kondyle kann zur verminderten Flexion oder Instabilität in Beugung führen. 쐌 Bei vermehrtem Slope des Tibiaplateaus ist ⫺ abhängig vom Design ⫺ eine geringere Streckung zu erwarten. 쐌 Bei unzureichendem Slope des Tibiaplateaus ist die Tendenz zur verminderten Beugung gegeben. 쐌 Bei Verkippung der Gelenkachse in der a.p.-Sicht kann eine Koordinationsstörung oder eine Varus-/Valgus-Deviation mit erhöhtem PE-Verschleiß resultieren. 쐌 Ein ausgeprägter Rotationsfehler zwischen Femur- und Tibiakomponente, aber auch der Femurkomponente gegenüber der Epikondylenebene (Bandinsertion) kann zu Funktionsstörungen führen.

Parameter einer differenzierten Analyse

Abb. 13.17: Bewegungseinschränkung und Kniegelenkschwellung sechs Monate postoperativ. Kniegelenkpunktat steril. Radiologisch Zement im Gelenkspalt mit nachfolgender Dreikörperproblematik. Zusätzlich Fehlpositionierung des PE (Röntgenmarkierungen)

Weitere Ursachen für Beschwerden: 왘 überstehende Implantat- und Zementanteile 왘 Zementreste im Gelenkspalt Achsfehler von unterschiedlicher Bedeutung für Symptomatik

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13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

Gleiches gilt auch für einen Rotationsfehler gegenüber den angrenzenden Gelenken (Hüftgelenk oder oberes Sprunggelenk). 쐌 Eine Patellalateralisation oder -luxation kann, neben Defiziten des Streckapparates, durch einen erhöhten Q-Winkel oder auch relative Außenrotation der Femurkondyle begünstigt werden. Analyse von Funktionsstörungen bei Knieendoprothesen schwierig und komplex Sinnvolle Diagnostik von Funktionsstörungen bei Knieendoprothesen

Revision mit Komponentenwechsel Einzelfallentscheidung bei fest verankerter Knieendoprothese

Anteriorer Knieschmerz bei einliegender Knieendoprothese

Instabilität Ursache für mögliches Implantatversagen mit Revisionseingriff als Folge

Seitenbandinstabilität nach Knieendoprothese als Revisionsgrund

Insgesamt ist somit die Analyse von Funktionsstörungen bei Knieendoprothesen schwierig und komplex. Deshalb sollten auch eventuelle Korrekturen durch spezialisierte Operateure bzw. Zentren ausgeführt werden. Zur Diagnostik derartiger Funktionsstörungen ist erforderlich: 쐌 Röntgen-Dokument in zwei Ebenen (a.p. und seitlich) 쐌 Ganzbeinaufnahme im Stehen 쐌 bei Verdacht auf Rotationsproblematik eine CT-Rotationsanalyse, dann möglichst mit Schnitten durch Schenkelhals, Epikondylenebene, Kondylen-Hinterrand, Tibiaplateau und oberes Sprunggelenk, jeweils im Seitenvergleich 쐌 Eine Bildverstärker-Analyse im Sinne der Funktionsuntersuchung kann ergänzend zur Dokumentation von Schnapp-Phänomenen oder Instabilität dienen. Ob bei fest verankerter Knieendoprothese eine Revision mit Komponentenwechsel indiziert ist, bleibt eine Einzelfallentscheidung, abhängig von klinischen und radiologischen Befunden sowie Leidensdruck des Patienten. Chronischer Schmerz und Instabilität. Ein weiteres häufiges Problem ist der anteriore Knieschmerz bei einliegender Knieendoprothese. Ob ein sekundärer Patellarückflächenersatz die Inzidenz der Beschwerden im Vergleich zur Patelladenervation mindert, bleibt trotz einer Vielzahl von Studien in der Literatur bisher umstritten. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass sich auch der Patellaersatz lockern und als Quelle für Abriebpartikel dienen kann. Instabilität nach endoprothetischem Gelenkersatz am Kniegelenk ist ebenfalls eine Ursache für ein mögliches Implantatversagen und häufig gefolgt von einem Revisionseingriff. Eine erfolgreiche Revisionsoperation gelingt allerdings nur dann, wenn die Ursache der Instabilität präoperativ geklärt werden konnte. Hierzu bedarf es intensiver klinischer und radiologischer Diagnostik, um so eine Extensionsinstabilität von einer Flexionsinstabilität oder einem Genu recurvatum differenzieren zu können. Eine weitere Komplikation als Revisionsgrund ist die Seitenbandinstabilität nach Knieendoprothese. Die Patienten berichten dabei über ein „Wegknicken“ oder „Schnappen“ im Bereich des Kniegelenkes. Die Instabilität kann streckseitig betont (z. B. zu tiefe Resektion, zu niedriges Inlay), beugeseitig betont (z. B. zu kleine Femurkomponente) oder kombiniert sein. Leicht- und mittelgradige Instabilitäten können durch eine Kräftigung der Muskulatur oder Inlayerhöhung behandelt werden. Durch die Instabilität kann es in seltenen Fällen

13.9 Zusammenfassung

319

zu einer Luxation des Polyethyleninlays kommen. Klinisch imponiert dies durch eine akute Einschränkung der Beweglichkeit, röntgenologisch ist die Inlayluxation an der Positionsänderung der PE-Röntgenmarkierungen zu erkennen. Hochgradige Seitenbandinstabilitäten, eventuell auch mit Achsfehlern, bedürfen eines Wechsels auf ein teilgekoppeltes (interkondyläre Stabilisierung oder „rotating hinge“) oder gekoppeltes („constrained“) Endoprothesensystem. 13.8.3 Hüfte Häufige Ursache für Revisionen in der Hüftendoprothetik ist die Metallose entweder als Folge einer Abnutzung oder Zerstörung von artikulierenden Anteilen von Endoprothesen, durch abnorme Artikulation (z. B. Impingement) oder durch den Bruch von Prothesenkomponenten. Durch den hierdurch verursachten Metall-Metall- oder Metall-Knochenzement-Kontakt kommt es zur Entstehung von Metallabriebpartikeln. Diese führen im Gelenk und periartikulärem Weichteilgewebe zu einer Akkumulation von Metallabriebpartikeln und so zur Entstehung von aseptischen Fibrosen bzw. lokalen Nekrosen. Metallische Nichteisenpartikel wie Titan, Kobalt, Chrom und Molybdän stellen sich als kleinste runde oder scharfkantige schwarze Partikel dar. Makroskopisch zeigt sich oft tiefschwarzfarbenes Gewebe. Dies führt zu der makroskopischen Diagnose einer Metallose. In seltenen Fällen können metallische Abriebpartikel auch in den regionalen Lymphknoten nachgewiesen werden und klinisch als regionale Lymphadenitis imponieren. Im Rahmen der Metallose kommt es dann häufig zu aseptischen Lockerungen durch Osteolysen. Ein Prothesen-Impingement schränkt insbesondere im Hüftgelenk die Bewegungsumfänge ein und fördert die Entstehung von Abrieb und Subluxationen. Bei Impingementproblematik kann eine Vergrößerung des Kopfdurchmessers oder ⫺ falls schonend möglich ⫺ auch eine Verringerung des Halsdurchmessers eine entscheidende Verbesserung der ROM bewirken (z. B. Insert und Kopf von 28 auf 32 oder 36 mm erhöhen oder Auswechseln eines dicken Halsadapters). Asymmetrische Halsadapter können als Mittel der Wahl in Betracht gezogen werden, bringen aber als alleinige Lösung nur geringe Verbesserungseffekte.

Metallose häufige Ursache für Revisionen in der Hüftendoprothetik

Folgen der Akkumulation von Metallabriebpartikeln

Selten: regionale Lymphadenitis

Therapieoptionen bei Impingementproblematik

13.9 Zusammenfassung Die zunehmende Zahl von Endoprothesenimplantationen verlangt vor dem Hintergrund der demographischen Entwicklung und zunehmender Ansprüche einerseits konsequente Vermeidungsstrategien und andererseits frühzeitige und hochqualitative Lösungen für Komplikationsfälle. Dabei ist die Mitwirkung aller Beteiligten gefordert, wobei Revisionseingriffe eine vorherige gründliche Abklärung, entsprechende apparative Ausstattungen, spezielle Implantatlösungen und eine gründliche, spezielle Erfahrung der Akteure (Ärzte, aber auch Schwestern, Physiotherapeuten) erfordern.

Zunehmende Zahl von Endoprothesenimplantationen verlangt konsequente Vermeidungsstrategien sowie frühzeitige und hochqualitative Lösungen für Komplikationsfälle.

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13 Komplikationen in der Endoprothetik und deren Management

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14 Rehabilitation nach Endoprothetik B. Greitemann

14.1 Rehaaufbau ⫺ Rehakonzept ⫺ Kostenträger ⫺ Rehagrundlagen Die Zahl der implantierten Endoprothesen steigt derzeit stetig. Allein 190.000 jährlich implantierte Hüftendoprothesen bzw. 160.000 implantierte Knieteil- oder Knieoberflächenersatze zeugen davon, dass im Rahmen einer alternden Bevölkerung zunehmend Verschleißprobleme an den großen Körpergelenken die Lebensqualität beeinträchtigen. Die Zahl der Wechseloperationen kann in etwa mit 35.000 per anno eingeschätzt werden. Zunehmend kommt es auch zur Implantation von Schulter-, Sprunggelenks- und Ellenbogengelenksprothesen. Mit der alleinigen Operation ist es aber dabei nicht getan. Es gilt, noch verbliebene Fähigkeitsstörungen zu beheben, damit die Patienten die Vorzüge des implantierten Gelenkes auch im Alltag umsetzen können. Hierbei spielt speziell die rehabilitationsspezifische Sichtweise eine besondere Rolle. Arthrosen sind weltweit die häufigsten Gelenkerkrankungen im Erwachsenenalter. Besonders betroffen sind die großen lasttragenden Gelenke ⫺ das Hüft- und Kniegelenk ⫺, aber auch das Sprunggelenk. Zwei Drittel der Bevölkerung über 60 Jahre leiden an einer Arthrose. Während sich 2006 die Coxarthrose (Hüftgelenksarthrose) nicht unter den 30 häufigsten Diagnosen in nordrheinischen Praxen von Allgemeinmedizinern und praktischen Ärzten befand, belegte die Gonarthrose (Kniegelenksarthrose) bei Frauen mit 6,3 % der Behandlungsfälle Platz 14, bei Männern mit 4,5 % Platz 19. Bei der Gonarthrose/Coxarthrose betrugen 2005 die absoluten Fallzahlen im akutstationären (Krankenhaus-)Bereich gut 121.600/90.000 bei Frauen bzw. ca. 62.100/57.800 bei Männern, im rehabilitativen Bereich knapp 68.300/65.400 bei Frauen bzw. knapp 33.700/42.400 bei Männern. Bei der Inanspruchnahme von stationären Leistungen zur medizinischen Rehabilitation und sonstigen Leistungen zur Teilhabe in der gesetzlichen Rentenversicherung aufgrund einer Gonarthrose waren im Jahre 2005 die Frauen durchschnittlich 54,5, die Männer 53,6 Jahre alt. Dieser Trend wird durch die Bevölkerungsentwicklung weiter verstärkt. Während im Jahre 2010 noch die durchschnittliche Lebenserwartung bei Männern bei 77,2 Jahren, bei Frauen bei 82,7 Jahren lag, ist damit zu rechnen, dass 2050 die durchschnittliche Lebenserwartung bei Männern auf 83,7 Jahre, bei Frauen auf 88,1 Jahre steigt. Dies hat gravierende Auswirkungen auf die Altersstruktur der Bevölkerung. So ist damit zu rechnen, dass im Jahre 2050

Zahl der implantierten Endoprothesen und der Wechseloperationen steigt

Rehabilitation: Behebung verbliebener Fähigkeitsstörungen Arthrosen: 왘 weltweit häufigste Gelenkerkrankung im Erwachsenenalter 왘 Hüft-, Knie- und Sprunggelenk betroffen 왘 Arthrose bei zwei Dritteln der Bevölkerung über 60 Jahre

Durch höhere durchschnittliche Lebenserwartung und Änderung der Altersstruktur zunehmende Anzahl an Kunstgelenken und steigender Rehabilitationsbedarf

324

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

Wesentliche Rolle der Rehabilitation zur konservativen und Nachbehandlung nach OP: 왘 Sekundär-, Tertiärprävention 왘 berufsspezifisches Training Rehabilitation: Befundung und Behandlung funktionsorientiert Ziele: 왘 private und berufliche Wiedereingliederung 왘 Erhaltung oder Wiederherstellung der Erwerbsfähigkeit und (Re-)Integration in Erwerbsleben 왘 Minimierung des Pflegebedarfs

Soziale Aspekte z. B. bei Wahl der Rehabilitationseinrichtung von großer Bedeutung

die Zahl der über 60-Jährigen nahezu ein Drittel der Bevölkerung ausmachen wird, sämtlich natürlich potentielle Endoprothesenkandidaten. Dementsprechend wird die Anzahl an Kunstgelenken weiter zunehmen, der Rehabilitationsbedarf bei diesen Patientengruppen weiter steigen. Schon heute dokumentiert sich dieser Anstieg unter anderem im Anstieg der Anschlussheilbehandlungen. Aus der Rehabilitationsstatistik der DRV Bund 2009 ist zu entnehmen, dass im Jahre 2002 etwa 80.000 Anschlussheilbehandlungen auf dem Gebiet des muskuloskeletalen Systems veranlasst wurden, 2009 bereits 105.000. Zur konservativen Behandlung dieser chronisch degenerativen Erkrankungen sowie zur Nachbehandlung nach Operationen spielt die Rehabilitation eine wesentliche Rolle. Wichtige Elemente sind dabei die Sekundär- und Tertiärprävention sowie das berufsspezifische, arbeitsplatznahe Training. Ausgehend von allgemeinen Anforderungen an die Rehabilitation, wird im Folgenden auf die spezifischen diagnostischen, therapeutischen und rehabilitativen Maßnahmen bei den unterschiedlichen Arthroseformen eingegangen. Die Rehabilitation als dritte Säule im Gesundheitssystem hat eine andere Sicht auf den Patienten als die Akutmedizin. In der Rehabilitation wird weniger diagnose- als vielmehr funktionsorientiert befundet und behandelt. Ziel ist die vollständige private und berufliche Wiedereingliederung. Dabei ist speziell die berufliche (Neu-)Orientierung ein wesentliches Rehabilitationsziel der gesetzlichen Rentenversicherung, um eine Erhaltung oder Wiederherstellung der Erwerbsfähigkeit und die (Re-)Integration in das Erwerbsleben zu ermöglichen („Rehabilitation vor Rente“). Der andere gesetzlich verankerte Weg in der Rehabilitation fußt auf dem Grundsatz „Rehabilitation vor Pflege“ und ist somit eher den Zuständigkeitsbereichen der gesetzlichen Kranken- und Pflegeversicherung zugeordnet. Hier gilt es, durch rehabilitative Maßnahmen und die resultierenden Verbesserungen der funktionellen Fähigkeiten den Pflegebedarf zu minimieren, Teilhabe zu ermöglichen. Hieraus ergibt sich deutlich, dass insbesondere auch die sozialen Aspekte beispielsweise bei der Wahl der Rehabilitationseinrichtung von großer Bedeutung sind. Patienten, die im heimischen Bereich alleinstehend und ohne größere Unterstützung sind, bedürfen eher einer stationären Rehabilitation, wohingegen jüngere Patienten, die selbstständig sind und soziale Unterstützung haben (beispielsweise Pkw zum Erreichen des Arbeitsplatzes etc.), durchaus ggf. im ambulanten Setting gut betreut werden können. 14.1.1 Grundlagen des Rehabilitationszuganges

Anschlussheilbehandlung eine der erfolgreichsten Maßnahmen in medizinischer Reha

Klassische Zugangsverfahren für rehabilitative Maßnahmen sind einerseits die Allgemeine Heilbehandlung (Rehabilitationsmaßnahme) oder die Anschlussheilbehandlung (AHB). Nach Implantation von Endoprothesen ist meist letzteres Verfahren die Zugangsvoraussetzung. Die Anschlussheilbehandlung hat sich über Jahre als eine der

14.1 Rehaaufbau ⫺ Rehakonzept ⫺ Kostenträger ⫺ Rehagrundlagen

erfolgreichsten Maßnahmen in der medizinischen Rehabilitation herausgestellt. Ihre Effektivität ist unbestritten und die Anträge auf eine AHB steigen. Dies ist sicherlich auch mitbedingt durch die Einführung der Fallpauschalen im Akutbereich, die eine frühere Verlegung in noch reduziertem Allgemeinzustand in eine leistungsstarke Rehabilitationseinrichtung bedingen. Dies ist unbedingt sinnvoll, da frühe, intensive Rehabilitationsbehandlung in den personell anders aufgestellten Akuthäusern häufig nicht möglich ist. Allerdings muss für diese frühen Verlegungen die Rehabilitationseinrichtung ausgerüstet sein (Wundbehandlungsräume, genügend pflegerisches und ärztliches Personal etc.). Nach Einführung dieser Fallpauschalen haben diverse Studien, unter anderem die REDIA-Studie und eine Studie von Hinkel und Mau, den Anstieg der Anschlussheilbehandlungsmaßnahmen nach Hüft- und Knie-TEP-Implantationen nachweisen können. Damit einhergehend konnte eine deutliche Reduktion der Verweildauer im Akutkrankenhaus in beiden Studien bestätigt werden. Allerdings steigt auch die Anzahl an Komplikationen, insbesondere an Wundheilungsstörungen und Hämatomen, wie beide Studien nachweisen konnten. Dementsprechend braucht es hierzu einer suffizienten Rehabilitationseinrichtung, die sich diesen Problemen stellen kann. Nicht unerwähnt werden soll allerdings, dass auch der Belastungsaufwand in den entsprechenden Rehabilitationseinrichtungen deutlich gestiegen ist. So konnte die REDIA-Studie nachweisen, dass der Anteil an Verbandswechseln und Wundbehandlungen gestiegen ist, der Aufwand an Schmerzmedikamenten, Antibiotikakosten und Thromboseprophylaxekosten stieg, ebenso wie der Laboraufwand. Die Patienten selbst zeigten häufig eine höher Poly- bzw. Multimorbidität, bei Aufnahme in der Rehabilitationsklinik niedrigere Hb-Werte und damit eine geringe Belastungsfähigkeit. In der REDIA-Studie konnte beispielsweise gezeigt werden, dass die Zahl der Wundheilungsstörungen von 1,6 % (2003) auf 6,5 % (2009) gestiegen war, die Zahl der Hämatome von 4 % bis auf 10,8 % im gleichen Zeitraum. Voraussetzung für eine Anschlussheilbehandlung ist die Erfüllung der folgenden Kriterien (Abb. 14.1): 1. positive Rehabilitationsprognose 2. Rehabilitationsfähigkeit 3. Rehabilitationsmotivation seitens des Rehabilitanden Gerade die Rehabilitationsfähigkeit nach Endoprothesenimplantationen gibt nicht selten Anlass zu Diskussionen. Rehabilitationsfähigkeit besteht klar bei reizfreien Wundverhältnissen ohne Anhalt für lokale Infektionen, weitgehender Eigenständigkeit für die wichtigsten Alltagsaktivitäten (beispielsweise Barthee-Index von > 35 Punkten), ausreichender und sicherer Mobilität zumindest für eine kurze Gehstrecke auf Stationsebene (evtl. unter Zuhilfenahme von Gehhilfen), ausreichendem kognitivem Zustandsbild und einer entsprechenden persönlichen Motivation. Dabei schließt sich die AHB-Maßnahme

325

Durch Einführung der DRGs frühere Verlegung in reduziertem Allgemeinzustand in suffiziente Rehabilitationseinrichtung

Nach Einführung der DRGs Anstieg der Anschlussheilbehandlungsmaßnahmen nach Hüft- und Knie-TEPImplantationen 왘 kürzere Verweildauer im Akutkrankenhaus 왘 mehr Komplikationen

왘 gestiegener Belastungsaufwand der Reha-Klinik

Voraussetzung für Anschlussheilbehandlung Kriterien der Rehabilitationsfähigkeit: 왘 reizfreie Wundverhältnisse 왘 Eigenständigkeit für wichtigste Alltagsaktivitäten 왘 ausreichende Mobilität 왘 ausreichender kognitiver Zustand 왘 persönliche Motivation

326

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

Abb. 14.1: Algorithmus der postoperativen Nachsorge nach Implantation einer Hüft- bzw. Kniegelenksendoprothese

Häufigste Kostenträger: 왘 Rentenversicherungsträger 왘 Berufsgenossenschaften 왘 GKV Vorgehen zur Einleitung einer Rehabilitationsmaßnahme 왘 Antrag auf Anschlussheilbehandlung

왘 Kontaktaufnahme mit Kostenträger 왘 Kontaktaufnahme mit Rehabilitationsklinik

direkt an eine stationäre Akutbehandlung an. Kostenträger sind bei Patienten, die noch im erwerbsfähigen Alter stehen, meistens die Rentenversicherungsträger, bei Unfallpatienten im Rahmen von beruflich bedingten Unfällen die Berufsgenossenschaften, bei älteren, nicht mehr erwerbstätigen Patienten meist die gesetzliche Krankenversicherung. Für den Praktiker gilt bei der Einleitung einer Rehabilitationsmaßnahme folgende Vorgehensweise zu beachten: 1. Antrag auf Anschlussheilbehandlung über den behandelnden Arzt an den jeweiligen Kostenträger (evtl. in Kooperation mit dem Kliniksozialdienst) unter Beschreibung ¿ der Diagnose ¿ des postoperativen Zustandsbildes ¿ noch bestehender Aktivitäts-/Fähigkeitsstörungen nach dem ICF-Modell (International Classification of Functioning, Disability and Health; siehe Abb. 14.2) 2. Kontaktaufnahme mit dem Kostenträger in Bezug auf die gewünschte Rehabilitationseinrichtung 3. bei Kostenzusage direkte Kontaktaufnahme mit der Aufnahmeabteilung der Rehabilitationsklinik und Besprechung des Verlegungsprozederes Bei der Verlegung in die Rehabilitationseinrichtung sollten zur Vermeidung von Doppeluntersuchungen und zur Gewährleistung einer lückenlosen Behandlung des Patienten folgende Unterlagen mitgegeben werden:

14.1 Rehaaufbau ⫺ Rehakonzept ⫺ Kostenträger ⫺ Rehagrundlagen

327

Abb. 14.2: Das bio-psycho-soziale Modell der Komponenten der Gesundheit der ICF (In: Schuntermann MF: Einführung in die ICF. ecomed MEDIZIN, Verlagsgruppe Hüthig Jehle Rehm GmbH, 2005)

쐌 Kurzarztbrief mit den wichtigsten Nachbehandlungsempfehlungen, ggf. dezidiertes Nachbehandlungsschema 쐌 OP-Bericht bei Besonderheiten 쐌 aktuelle, letzte Röntgenbilder nach implantierter Endoprothese

Wichtige Unterlagen zur Verlegung in Rehabilitationseinrichtung

Vor Beginn spezieller Rehabilitationsmaßnahmen ist mit dem Patienten das jeweilige Rehabilitationsziel individuell und möglichst detailliert abzusprechen und abzustimmen. Dabei sollte realistisch eine Prognose erstellt werden, die auch im Rahmen einer mehrwöchigen Behandlung durch aktive Mitarbeit des Patienten erreicht werden kann. Hierzu bedarf es einer subtilen Vorinformation des behandelnden Arztes über die häusliche und Umfeldsituation, das Berufsbild, Informationen zum Verlauf des Krankheitsprozesses und zu Komorbiditäten sowie einer subtilen Untersuchung des aktuellen klinischen Bildes. Nicht immer lassen sich Funktionsstörungen an den unteren Extremitäten vollständig beheben; oftmals müssen verbleibende Defizite in Kauf genommen bzw. akzeptiert werden. Es gilt dann, in der Rehabilitation über Kompensationsmechanismen die Beeinträchtigungen und Folgeprobleme, gerade im Hinblick auf Teilhabestörungen, zu minimieren. Dabei spielt das Umfeld (Kontext) eine wesentliche Rolle für das Ergebnis. Dies soll an den nachstehenden Gegenüberstellungen beispielhaft deutlich gemacht werden: Zwei über 70 Jahre alte Patienten mit hochgradiger Funktionseinschränkung nach Hüft-TEP-Implantation mit einem schlechten Allgemeinzustand kommen in die Rehabilitation. Der Allgemein- und der klinische Zustand, die Limitierung der Geh- und Stehfähigkeit sowie die Schmerzsituation sind bei beiden Patienten identisch. Aus den Kontextfaktoren (Tab. 14.1) resultiert, dass Patient 1 vor der Rehabilitation ein Pflegefall, Patient 2 dagegen vermutlich sozial gut integriert war. Zur optimalen Nutzung vorhandener Ressourcen

Abstimmung des Rehabilitationszieles Erstellung einer realistischen Prognose

Minimierung von Beeinträchtigungen und Folgeproblemen bei verbleibenden Defiziten über Kompensationsmechanismen Umfeld (Kontext) des Patienten für Ergebnis sehr wichtig

Berücksichtigung von Kontextfaktoren zur optimalen Nutzung

328

14 Rehabilitation nach Endoprothetik Tab. 14.1: Beispiel für unterschiedliche Kontextfaktoren bei zwei Patienten mit Zustand nach Hüft-TEP-Implantation und noch bestehenden Funktionsdefiziten Patient 1

Patient 2

ländliches Umfeld kein Führerschein enge Wohnung mit vielen Treppen keine Angehörigen

urbanes Umfeld eigener Pkw mit leichtem Einstieg ebenerdige Wohnung Ehefrau und erwachsene Kinder unterstützen den Patienten

Tab. 14.2: Wesentliche Rehabilitationsziele bei degenerativen Veränderungen an den unteren Extremitäten 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

vorhandener Ressourcen und zielgerichteten Maßnahmenplanung

Reduktion des Schmerzbildes (auch unter Belastung) Rückgang der Reizzustände, speziell im Gelenkinnenbereich Verbesserung der Gelenkfunktion Verbesserung der Kraftentfaltung der gelenkumspannenden und gelenkführenden Muskulatur Verbesserung der Mobilität Abbau von Kontrakturen und Dysbalancen Verbesserung der Belastbarkeit der betroffenen Extremität in Alltag, Beruf und Sport Verbesserung der Selbstständigkeit im täglichen Leben und Ermöglichung der weitestgehenden Teilhabe im privaten, beruflichen und sozialen Umfeld Optimierung der Hilfsmittelversorgung

und für eine zielgerichtete Maßnahmenplanung in (und nach) der Rehabilitation (Tab. 14.2) müssen daher die Kontextfaktoren berücksichtigt werden. 14.2 Rehabilitationsteam

Rehabilitation als multidisziplinäre, interdisziplinäre Zusammenarbeit im Team

Wöchentlich stattfindende Teambesprechungen

Rehabilitation ist Teamarbeit. Sie ist das klassische Beispiel für eine multidisziplinäre, interdisziplinäre Zusammenarbeit im Teamansatz. Dem Arzt obliegen die Koordination der erforderlichen Einzelmaßnahmen und die Anpassung an die sich individuell verändernde Rehabilitationssituation des Patienten. Sinnvollerweise wird sie meist von einem konservativ tätigen Orthopäden oder Unfallchirurgen geleitet. Er arbeitet in regelmäßigen und engmaschigen Teambesprechungen mit den betreuenden Physiotherapeuten (Krankengymnasten, Masseuren und Medizinischen Bademeistern, Sporttherapeuten), Pflegekräften, Ergotherapeuten, Orthopädie-Schuhtechnikern und Orthopädie-Technikern, dem psychologischen Dienst, dem Sozialdienst, aber auch Angehörigen und ggf. dem Seelsorger eng zusammen. Er erstellt dabei in individueller Absprache mit dem Patienten das erforderliche Rehabilitationsprogramm. Von elementarer Bedeutung sind wöchentlich stattfindende Teambesprechungen, bei denen die individuelle Problemlage des Patienten im Team besprochen und an die veränderte Situation angepasst wird.

14.3 Rehabilitationsspezifische Diagnostik

329

Hierbei fließen ein: 쐌 Bewertung des aktuellen Standes im Hinblick auf Gehvermögen, Gelenkfunktion, ADL (activities of daily life), Fähigkeiten 쐌 Überarbeitung, ggf. auch Ergänzung des Rehaplanes (Beispiel: Übergang von assistiven auf aktive Übungen, Einsetzen von Gruppentherapien etc.) 쐌 Überprüfung der Notwendigkeit von Hilfsmitteln mit Hilfsmittelverordnung 쐌 Besprechung der sozialen und der häuslichen Situation mit Einleitung von unterstützenden Maßnahmen 쐌 frühzeitiges Besprechen sich anbahnender Probleme in der Nachsorge nach der Entlassung mit Aktivierung der Schnittstellen (sozialer Dienst für häusliche Pflege, Essen auf Rädern, vorübergehende Kurzzeitpflege, Heimunterbringung etc.)

Inhalte der Teambesprechungen

Die ärztliche Betreuung umfasst neben der Koordination zusätzlich die wöchentlich stattfindenden Visiten auf der Station, die Kontrolle und Anpassung der medikamentösen Therapie sowie der Laborparameter.

Ärztliche Betreuung

14.3 Rehabilitationsspezifische Diagnostik Die Rehabilitation nach Endoprothesenimplantationen beginnt mit der ärztlichen Aufnahmeuntersuchung. Hier wird ein umfassendes Bild über die Kontextfaktoren erstellt.

Ärztliche Aufnahmeuntersuchung

14.3.1 Allgemeine und spezielle Anamnese Im Rahmen der immer früher einsetzenden Rehabilitation ist eine detaillierte Erfassung des Allgemeinzustandes und insbesondere auch die Erhebung von Begleiterkrankungen gerade für die Belastbarkeit des Patienten in der Rehabilitation besonders wichtig. Hierzu zählt insbesondere die Erfassung der Begleiterkrankungen wie:

Erfassung des Allgemeinzustandes

쐌 kardiopulmonale Erkrankungen: ¿ Herzinsuffizienz ¿ KHK ¿ Hypertonie ¿ Durchblutungsstörungen ¿ COPD ¿ postoperativer Hb-Wert 쐌 neurologische Erkrankungen: ¿ Morbus Parkinson ¿ Demenzerscheinungen ¿ Gleichgewichtsstörungen etc. 쐌 Diabetes mellitus u. a. m.

왘 kardiopulmonale Erkrankungen

Exakt zu erfragen ist die aktuelle Dauer- und Bedarfsmedikation, die auch im Krankenblatt für den weiteren Verlauf notiert und durch den Arzt angeordnet werden muss. Gerade nach Endoprothesenim-

Erfragung der aktuellen Dauer- und Bedarfsmedikation:

Erhebung von relevanten Begleiterkrankungen:

왘 neurologische Erkrankungen

왘 Diabetes mellitus u. a.

330

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

왘 Thromboseprophylaxe, auch oral 왘 Schmerzmedikation 왘 ständige Medikation auf allgemein internistischem Gebiet

plantationen ist die Beachtung der Thromboseprophylaxe von besonderer Bedeutung und sollte nach den neuesten Leitlinien sehr gewissenhaft fortgeführt werden. In letzter Zeit hat sich hier insbesondere die orale Thromboseprophylaxe für die Patienten als angenehmere Variante etabliert. Weitere wichtige Begleitmedikationen sind die Schmerzmedikation (Achten auf Magenpräparate bei entsprechenden NSAR-Einsätzen etc.) sowie die ständige Medikation des Patienten auf allgemein internistischem Gebiet. Der Arzt hat hier dezidiert eine Dauer- und eine Bedarfsmedikation festzulegen und anzuordnen. In der Anamnese ist dezidiert nachzufragen nach:

In der Anamnese dezidiert nachzufragende Parameter

쐌 쐌 쐌 쐌 쐌

Ärztliche Aufnahmeuntersuchung:

Die Rehabilitation nach Endoprothesenimplantationen beginnt mit der ärztlichen Aufnahmeuntersuchung. Hier wird ein umfassendes Bild über die Schmerzanamnese, die Krankheitsvorgeschichte des Patienten, die Familien- und Sozialanamnese inklusive detaillierter Informationen über die berufliche Situation, das häusliche Umfeld, also über die Kontextfaktoren, erstellt. Dabei werden insbesondere die täglichen Aktivitäten sowie Probleme bei der Selbstversorgung und Haushaltsführung erfragt. Im weiteren Verlauf wird die eingehende körperliche Untersuchung durchgeführt. Bei der klinischen Befunderhebung wird zunächst auf die Erfassung des allgemeinen Körperzustandes (Körpergröße, Gewicht, Ernährungszustand) sowie auf Gang und Standsicherheit geachtet. Hierbei wird unter anderem das Gangbild, das Verhalten beim Entkleiden (soweit früh postoperativ ohne Hilfe möglich), der Zehenund Fersengang, die Nutzung von Gehhilfen, die Stellung des Achsorgans (Skoliosen, Hyperlordosen, verstärkte Beckeninklinationen etc.), die Achsen der unteren Extremitäten und des Sprunggelenkes beim Auftritt (Adduktionskontrakturen, Beugekontrakturen, XBein, O-Bein, Fersenvarus oder -valgus), Relief der hüft- und knieführenden Muskulatur (Atrophien, Narben und Hautbeschaffenheiten, Wundheilungsstörungen etc.) gesehen. An den oberen Extremitäten achtet man insbesondere bei der Entkleidung auf die aktive Nutzung der Gelenke, auf ggf. vorhandene Narben und Funktionseinschränkungen der Gelenkparameter, auf die Kraft beim Faustschluss, die differenzierten Griffarten (Spitzgriff, Feingriff, Schlüsselgriff, Nackengriff, Schürzengriff) sowie auf eingesetzte Hilfsmittel. Zusätzlich werden Art und Gebrauchsspuren des Schuhwerks, spezielle Schuhzurichtungen, eingesetzte Gehhilfen sowie die Koordination beachtet.

왘 Schmerzanamnese 왘 Krankheitsvorgeschichte 왘 Familien- und Sozialanamnese

Klinische Befunderhebung: 왘 Erfassung des allgemeinen Körperzustandes 왘 Gang, Standsicherheit 왘 Stellung, Beschaffenheit der unteren und oberen Extremitäten 왘 Funktionsuntersuchung der unteren und oberen Extremitäten

왘 eingesetzte Hilfsmittel 왘 Schuhwerk

Voroperationen am versorgten Gelenk Voroperationen an der betroffenen Extremität generellen Voroperationen Allergien genauen Daten zur stattgehabten Operation und evtl. Komplikationen 쐌 familiärer Unterstützung/sozialem Umfeld 쐌 beruflicher Situation

14.3 Rehabilitationsspezifische Diagnostik

Palpatorisch werden im Operationsbereich zunächst die Narbe und die Narbenumgebung auf Druckdolenzen oder Hämatome/Serome untersucht. Die lokale Wundumgebung wird im Hinblick auf Überwärmungen und Rötungen als Hinweis für Infekte kontrolliert. Die jeweilige gelenkumspannende Muskulatur wird speziell an den Ansätzen, aber auch im Verlauf auf den Tonus und evtl. Druckschmerzhaftigkeiten (Insertionstendopathien, Triggerpunkte, Tenderpoints) palpiert. Bei der funktionellen Untersuchung der betroffenen Gelenke geht man standardisiert nach der Neutral-Null-Methode im Seitenvergleich vor. Dabei dürfen die Gelenke jeweils nur im erlaubten Rahmen bewegt werden. Speziell am Hüftgelenk ist auf eine Untersuchung, die Gelenkluxationen produzieren könnte (Adduktion, Außenrotation), zu verzichten. Immer sind die angrenzenden Gelenke mit zu untersuchen. Im Bereich des Hüftgelenkes werden die angrenzende Lendenwirbelsäule (Finger-Boden-Abstand, ggf. Schober, Seitneigung und Rotation) sowie die Kreuz-Darmbein-Gelenke mit untersucht. Hier gehört auch die Untersuchung im Hinblick auf eine Hüftbeugekontraktur mit dem Thomas-Handgriff (Entlordosierung der kompensierenden Lendenwirbelsäule) standardmäßig zum Untersuchungsrepertoire. Im Bereich des Kniegelenkes gebührt der Ergusspalpation, der Palpation von Synovialitiden, insbesondere aber einer Seitenbandstabilität und der Beweglichkeit in Extension/Flexion besonderes Augenmerk. Abgeschlossen wird die palpierende Untersuchung mit der Untersuchung der muskulären Kraft im Hinblick auf die periartikuläre Muskulatur. Abschließend muss eine orientierende Untersuchung der psychischen Situation des Patienten erfolgen.

331

Palpatorische Untersuchung

Funktionelle Untersuchung der betroffenen Gelenke

Immer Mituntersuchung der angrenzenden Gelenke

Untersuchung der muskulären Kraft Untersuchung der psychischen Situation

14.3.2 Bildgebende Verfahren In der postoperativen Situation ist das wichtigste bildgebende Verfahren weiterhin die Röntgen-Nativ-Diagnostik. Im Bereich des Hüftgelenkes genügt meist eine a.-p.-Übersichtsaufnahme des Beckens im Stehen oder auch eine a.-p.-Aufnahme des Implantates zur Beurteilung des Implantatsitzes, dem Nachweis intraoperativ aufgetretener Fissuren oder Frakturen bzw. der Erkennung periartikulärer Ossifikationen sowie einer Beurteilung des Beckenstandes und damit einem Rückschluss auf Beinverkürzungen. Beim Nachweis von Fissuren oder Frakturen ist ggf. die Lauenstein-Ebene oder eine seitliche Aufnahme des Kniegelenkes erforderlich, am Kniegelenk vorzugsweise mit etwas längerer Platte, um die angrenzenden Skelettabschnitte darzustellen. Bei älteren Implantaten ist bei exzentrischer Lage des Hüftkopfes an einen möglichen Polyethylenabrieb unter der Axialbelastung zu denken. Als zweite Ebene erfolgt in aller Regel die Axialaufnahme, nur in Ausnahmefällen Zusatzaufnahmen wie die Rippstein-Aufnahme (Beurteilung der Antetorsion des Schenkelhalses), die Obturator-

Röntgen-Nativ-Diagnostik postoperativ wichtigstes bildgebendes Verfahren Hüftendoprothesen: 왘 a.-p.-Aufnahmen

왘 Axialaufnahmen 왘 selten: Zusatzaufnahmen

332

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

Kniegelenksendoprothese: 왘 standardisierte Aufnahmen in drei Ebenen

Schultergelenksendoprothese: a.-p.-Aufnahme Sprunggelenksendoprothese: a.-p.- und seitliche Aufnahmen Sonographie zur Erkennung postoperativer Hämatome Besprechung von Rehabilitationsdiagnosen, -plan und -ziel

Aufnahme (Darstellung des ventralen Hüftpfeilers) oder die Ala-Aufnahme (Darstellung des dorsalen Hüftpfeilers). Die Kniegelenke werden standardisiert in drei Ebenen geröntgt, a.-p., seitlich und die Patella tangential. Hierbei ist zu achten auf: 쐌 femoralen und tibialen Implantatsitz (adäquate Größe, tibiale Verankerung) 쐌 Beinachsensituation (physiologische 6⫺8∞ Valgus) 쐌 Symmetrie der Gelenkspalthöhe medial und lateral 쐌 Lage der Patella mittig/medial/lateral 쐌 Nachweis evtl. intraoperativer Frakturen oder Fissuren Im Bereich der Schulter ist in der a.-p.-Aufnahme insbesondere die Lage des Humerusimplantates zur Pfanne von Bedeutung, ebenfalls können hier Fissuren oder Frakturen erkannt werden. Im Bereich des Sprunggelenkes ist die Lage der Prothese in der Knöchelgabel, in der seitlichen Aufnahme die korrekte Positionierung beurteilbar. Zur Erkennung von postoperativen Hämatomen im Wundbereich hat sich die Sonographie als einfache, schnell durchführbare und kostengünstige Untersuchungsmethode bewährt. Im Anschluss werden die funktionsorientierten Rehabilitationsdiagnosen sowie ein Rehabilitationsplan mit den möglichen therapeutischen Interventionen und die Prognose des Krankheitsbildes mit dem Patienten besprochen. Zur Förderung der Motivation und Compliance werden gemeinsam mit ihm Rehabilitationsziele vereinbart. 14.4 Spezielle Rehamaßnahmen 14.4.1 Hüfte

Implantation von HüftTEPs Routineeingriff

Hüft-TEPs: 왘 meist zementfrei implantiert

왘 Hybridversionen

왘 rein zementierte Prothesen

Pro Jahr werden in Deutschland etwa 190.000 Hüft-TEPs implantiert und 36.000 Wechsel durchgeführt. Es handelt sich somit um einen Routineeingriff. Generell werden zementierte und zementfreie Hüftgelenkstotalendoprothesen, Hybrid-Hüftgelenkstotalendoprothesen, Kurzschaftprothesen sowie Hüftkopfkappenprothesen unterschieden. Heute werden bei den meisten Patienten die zementfreie Endoprothesenversion, bei jüngeren Patienten oft Kurzschaftprothesen implantiert. Obwohl bisher eine längere Haltbarkeit von zementfreien gegenüber zementierten Implantaten nicht zweifelsfrei nachgewiesen werden konnte, werden heute zementfreie Implantate häufiger genutzt, um die durch den Zement verursachten Probleme beim Prothesenwechsel zu vermeiden. Die Hybridprothese stellt einen Kompromiss dar. Sie vereint die Vorteile beider Verfahren: die zementfreie Verankerung im Pfannenbereich, wo durch Zementierungen sonst erhebliche Defekte bei Wechseloperationen auftreten, und eine durch Zementierung feste Verankerung im Schaft unter Versteifung der Spongiosalakunen im intertrochantären Bereich.

14.4 Spezielle Rehamaßnahmen

In der Frühphase der Rehabilitation nach Hüftendoprothesen ist die Vermeidung von Luxationen von großer Bedeutung. Die Häufigkeit von Luxationen liegt nach Berry bei bis zu 3,5 %. Die Anzahl der Luxationen ist zwischenzeitlich gesunken; allerdings ist festzustellen, dass in den letzten Jahren die Luxationsrate wieder leicht gestiegen ist, so die Erfahrung des Autors. Nach den Zahlen der BQS 2006 lag die Anzahl an Luxationen im Jahre 2005 bei 0,79 %, die Luxationsrate nach Revisionen allerdings deutlich höher, nahezu bei der doppelten Anzahl. Die Re-Luxationsgefahr nach Erstluxation wurde in einer Studie von Hedlung mit bis zu 65 % angegeben, was allerdings sehr hoch gegriffen scheint. Die Ursache für die auch in den eigenen Luxationsstatistiken wieder ansteigende Luxationsrate ist letztendlich noch nicht geklärt. Diskutiert werden kann hier die Einführung neuer Zugangswege und die entsprechende Lernkurve, aber auch eine frühzeitigere Verlegung im Rahmen der frühen Verlegung nach Fallpauschalen oder Fast-Track-Verlegungen. Der operative Zugangsweg stellt eine wesentliche Komponente dar. Andere Ursachen sind Pfannenlage (Antetorsion, Neigung), Halslänge, Spannung und Kraft der Muskulatur sowie Spannung und Verlauf des Tractus iliotibialis. Patientenseitig sind in der Rehabilitation die Förderung der Koordination und der Muskelkraft sowie das adäquate Alltagsverhalten wesentlich beeinflussbar. Zur Vermeidung von Luxationsereignissen findet die erste physiotherapeutische Behandlung initial im Patientenzimmer statt, um dem Patienten luxationsfördernde und vermeidende Bewegungen bzw. Positionswechsel zu demonstrieren und ihm sichere Transfers (Bett, Bad, Toilette) zu zeigen. Unter diesem Regime konnte die Luxationsrate in der eigenen Klinik von anfänglich 1 % auf unter 0,3 % jährlich gesenkt werden. Seit 2007, d. h. nach der Volleinführung der Fallpauschalenregelung, stieg in der eigenen Klinik die Luxationsrate bis zum Jahre 2011 allerdings wieder auf 0,8 % an. Die Verminderung von Luxation ist aufgrund ihrer entscheidenden Bedeutung eine Aufgabe sämtlicher Teammitglieder. Die Informationen über die Luxationsprophylaxe werden dem Patienten von sämtlichen Mitgliedern des therapeutischen Teams übermittelt (Tab. 14.3). Im Rahmen der Einzelphysiotherapie wird das Bewegungsbild, insbesondere die Bewegungsfähigkeit, durch zunächst passive, dann assistierte und schließlich allein aktive Bewegungsübungen, in der Frühphase limitiert bis maximal 90∞ Flexion im Hüftgelenk, trainiert. Ein häufiges Problemfeld stellen dabei Adduktionskontrakturen präoperativ und die damit einhergehenden muskulären Verkürzungen im Adduktorenbereich dar. Durch die Verbesserung der Beweglichkeit des implantierten Kunstgelenkes resultieren in der Anfangszeit nicht selten Insertionstendinosen am Schambeinast, die konservativ intensiv mitbehandelt werden. Hier bieten sich speziell Querfriktionen und vorsichtige Wärmeanwendungen an. Eine ähnliche Beschwerdesymptomatik tritt im Laufe des Trainings nicht selten am

333

Vermeidung von Luxationen in Frührehabilitation nach Hüftendoprothesen wichtig Wieder steigende Anzahl an Luxationen

Mögliche Ursachen

Operativer Zugangsweg wesentliche Komponente

Förderung von Koordination und Muskelkraft sowie adäquates Alltagsverhalten zur Luxationsvermeidung vom Patienten beeinflussbar

Einzelphysiotherapie: Training von Bewegungsbild/Bewegungsfähigkeit durch passive, assistierte und aktive Bewegungsübungen Häufige Probleme: 왘 präoperative Adduktionskontrakturen und damit einhergehende muskuläre Verkürzungen im Adduktorenbereich 왘 Insertionstendinosen am Schambeinast

334

14 Rehabilitation nach Endoprothetik Tab. 14.3: Risikofaktoren für Hüft-TEP-Luxationen Allgemeine Risikofaktoren

Intraoperative Risikofaktoren

Voroperationen/Revisionsoperationen gelockerte Komponenten Zustand nach Fraktur Geschlecht (w > m)

intraoperative Lagerung Zugang Ausmaß der Kapselresektion Ausmaß der muskulären Inzisionen intraoperative Fissuren Trochanterfrakturen Nervenläsionen Erfahrung des Operateurs

höheres Alter Alkoholabusus neuromuskuläre Erkrankungen zerebrale Erkrankungen, insbesondere Gleichgewichts- und Orientierungsstörungen

왘 Beschwerdesymptomatik am Ansatz des Gluteus medius am Trochanter major

Weitere Trainingsschwerpunkte

Behandlung von Beinlängendifferenzen

Orientierende Untersuchung der muskulären Innervation, um Nervenverletzungen auszuschließen

Endprothesenlage

Postoperative Risikofaktoren

Fehlposition der Pfanne Fehlposition des Schaftes vermindertes Offset Kopfgröße verbleibende Osteophyten oder Zementrest

postoperative Trochanterfraktur Migration/Nachsintern Non-Compliance des Patienten Defizite in der Schulung Ausrutschen/Sturz

Ansatz des Gluteus medius am Trochanter major auf. Sonst übliche Behandlungsmethoden wie Ultraschall oder Querfriktionen mit verstärkter Reizsetzung verbieten sich hier aufgrund des frischen postoperativen Zustandes, da diese Region im direkten Operationsfeld liegt. Milde Detonisation im Bereich des Verlaufes des Gluteus medius, Wärmeanwendungen und vorsichtige Dehntechniken gewährleisten allerdings in aller Regel eine schnelle Mobilisation des Patienten. Zudem wird der Schwerpunkt auf eine kontrollierte und dosierte Verbesserung des Bewegungsbildes gelegt. Danach erfolgt unter Einsatz diverser physiotherapeutischer Techniken eine isometrische Kräftigung der hüftführenden Muskulatur, ein Gangtraining an Unterarmgehstützen sowie ein intensives Koordinations- und Propriozeptionstraining (Programm zur Eigenwahrnehmung des Körpers; Abb. 14.3). Bereits bei der Aufnahmeuntersuchung ist ein genaues Bild über die Beinlängendifferenz erforderlich. Nach Literaturangaben schwanken diese zwischen 16 % und > 90 %. Ursachen können einerseits Fehlhaltungen oder Kontrakturen, andererseits operationsbedingte Längendifferenzen sein. Zwar ist schlussendlich ein kompletter Beinlängenausgleich zur Entlastung der Wirbelsäule anzustreben, allerdings kann es durchaus sinnvoll sein, hiermit bis zum Reha-Ende zu warten, bis funktionelle Ursachen auftrainiert sind. Eine wichtige Aufgabe ist des Weiteren die orientierende Untersuchung der muskulären Innervation unter dem Aspekt des Ausschlusses von Nervenverletzungen, die durchaus nicht so selten sind. Ursachen für Nervenläsionen sind in aller Regel Hämatome oder Überdehnungen intraoperativ, selten direkte Nervenverletzungen, die dann meist zu bleibenden Paresen führen. Für die frühe postoperative Rehabilitation ist hierzu eine genaue Untersuchung der hüftna-

14.4 Spezielle Rehamaßnahmen

335

Abb. 14.3: Posturomed ⫺ Propriozeptionstraining

hen Muskulatur, insbesondere der hüftstabilisierenden muskulären Elemente, erforderlich. So wird der Grad an Nervenläsionen nach einer Studie von Müller und Knahr in etwa mit 2,1 % eingeschätzt, mehrheitlich den Femoralis- und Ischiadicusbereich betreffend. In neueren Veröffentlichungen wird allerdings bei bis zu 25 % der operierten Patienten eine passagere nervale Schwäche postuliert. Hinsichtlich der postoperativen Belastung gibt es zahlreiche unterschiedliche Empfehlungen. Eine Osteointegration, d. h. ein direktes Anwachsen von Knochen auf die Endoprothese, erfolgt lediglich bei 30⫺50 % der Implantatoberfläche. Dies ist abhängig vom Oberflächendesign und dem Ausmaß der Belastung. Aufgrund der unterschiedlichen Elastizitätsmodule der verschiedenen Materialien kommt es zur Relativbewegung an den Grenzflächen mit Bildung eines bindegewebigen Interfaces. Der Umbauprozess dauert bis zu 24 Monate nach der Operation. Der primäre Knochenanwuchs benötigt in der Regel drei Monate. In diesem Zeitraum sind insbesondere Rotationsund Torsionsbewegungen schädlich. Deshalb sollten die Nachbehandlungsempfehlungen des Operateurs befolgt (dieser kennt das Implantat und die intraoperative Situation) sowie alternierendes Treppensteigen bis drei Monate postoperativ und Aufstehen aus sitzender Position ohne Abstützen vermieden werden. Initial können zementierte TEPs voll belastet werden. Auch bei zementfreien Prothesen gibt es keine Hinweise auf bessere Langzeitergebnisse durch längere Entlastungsphasen. Bei Hüftgelenksbelas-

Unterschiedliche Empfehlungen zur postoperativen Belastung Osteointegration bei 30⫺ 50 % der Implantatoberfläche in Abhängigkeit von Oberflächendesign und Belastungsausmaß Primärer Knochenanwuchs in drei Monaten 왘 keine Rotations- und Torsionsbewegungen

Initiale Vollbelastung zementierter TEPs

336

14 Rehabilitation nach Endoprothetik Tab. 14.4: Gewichtsbelastung in der Hüfte nach Hüft-TEP unter Alltagsbedingungen (nach Bergmann, 1996)

Keine stärkeren Belastungen zementfreier Prothesen in erster postoperativer Phase Lymphdrainagen in früher postoperativer Phase Keine Wärme- und ähnliche Anwendungen bis vier Wochen postoperativ

Weitere Übungen in früher postoperativer Phase

Weitere Behandlungsinhalte: 왘 Eigenübungsprogramme 왘 Informationen über diverse Hilfsmittel 왘 Endoprothesenschule mit Antiluxationstraining Beispiele für besondere Hilfsmittel

Bewegung

Belastung

Einbeinstand Gehen mit Teilbelastung Schnelles Gehen Stolpern Alternierendes Treppensteigen Bein gestreckt ins Bett gehoben Beckenhebung Aktiv dynamische Bewegungsübungen gegen Widerstand Fahrradergometer 40⫺50 Watt Aufstehen aus dem Stuhl ohne Abstützen

2,1-faches Körpergewicht 30 % Reduktion 4,1-faches Körpergewicht bis zu 7-faches Körpergewicht 3,5-faches Körpergewicht 1,6-faches Körpergewicht 2- bis 3-faches Körpergewicht 2,5-faches Körpergewicht 0,5-faches Körpergewicht mehr als das 3-Fache des Körpergewichts

tungen von mehr als dem Zwei- bis Dreifachen des Körpergewichts können jedoch gerade bei zementfreien Implantaten relative Bewegungen zwischen Implantat und Knochen von 120⫺160 μm auftreten. Daher sollten in der ersten postoperativen Phase derartige Belastungen vermieden werden, auch vor dem Hintergrund der gemessenen Belastung bei Alltagsbewegungen, die Bergmann durch seine Ergebnisse an Messendoprothesen nachweisen konnte (Tab. 14.4). Je nach lokaler Schwellungssituation werden begleitend Lymphdrainagen in der frühen postoperativen Phase durchgeführt. Wärmeanwendungen und ähnliche Maßnahmen werden bis vier Wochen postoperativ im direkten Operationsbereich nicht eingesetzt. Bei Problemen im Wirbelsäulenbereich und den distalen Gelenken können konservative Maßnahmen wie Massagen, Wärmetherapien etc. hilfreich sein. Darüber hinaus haben sich Bewegungsübungen im Schwimmbad (Kräftigung der Muskulatur, Nutzung der Effekte des Wassers [Auftrieb, hydrostatischer Druck, Wärmewirkung]; Abb. 14.4), Übungen auf dem Fahrradergometer (je nach Belastungssituation mit Negativkurbel), Kräftigung der Muskulatur, Verbesserung der Koordination sowie Koordinationsübungen (sensomotorisches Training zur Haltungsstabilisierung, weiche Matte, Mini-Trampolin, Posturomed etc.; Abb. 14.5) bewährt. Dem Patienten werden von Krankengymnasten Eigenübungsprogramme nahegebracht, die er auf dem Zimmer trainieren kann. Im Rahmen der ergotherapeutischen Behandlung erfolgt eine intensive Information über Hilfsmittel sowie die Endoprothesenschule mit Antiluxationstraining, Information über die Haltbarkeit von Endoprothesen, Verhaltensempfehlungen für den Alltag, beispielsweise in Bezug auf Autofahren, Fahrradfahren und Schwimmen. Zu den Hilfsmitteln gehören Strumpfanziehhilfen, Sitzkeilkissen, Arthrodesestuhl, Toilettensitzerhöhung, Haltegriff für die Dusche, Bandagen, Orthesen, Schuhzurichtungen, Gehstützen mit anatomischem Griff oder Gehstützen mit Moosgummigriff. Darüber hinaus können aufgrund

14.4 Spezielle Rehamaßnahmen

Abb. 14.4: Wasserpumpe

Abb. 14.5: Training Sprossenwand

individueller Anforderungen Unterarmauflage, Gehstock, Rollator oder Rollstuhl erforderlich sein. Zur Entlastung des Implantats ist gelegentlich eine Optimierung der Schuhzurichtung erforderlich. Bewährt haben sich hier Pufferabsatzzurichtungen, die durch einen weichen Auftritt die entsprechende

337

338

14 Rehabilitation nach Endoprothetik Tab. 14.5: Nachbehandlung nach Hüft-TEP

Nachbehandlung nach Hüft-TEP

Abbau bestehender Muskelkontrakturen sowie Behandlung von Begleitsymptomatiken

Mehrwöchige Thromboseprophylaxe nach Hüftgelenks- und Kniegelenks-TEPs erforderlich

Wann

Maßnahme

1.⫺3. Tag

Thromboseprophylaxe, Atemtherapie, Kreislauftraining, assistive Scharnierbewegungen, Spannungsübungen, Frühmobilisation

Ab 4. Tag

Mobilisation assistiv, Weichteiltechniken (PNF ⫺ propriozeptive neuromuskuläre Fazilitation), FBL (funktionelle Bewegungslehre), Dehnungen der Hüftbeuger, Übungen im Überhang, ggf. Mobilisation im Gehwagen und unter Nutzung der Sprossenwand

Spätere Rehaphasen

Aktive Physiotherapie, Bewegungsübungen, Übungen gegen Widerstand mit kurzem Hebelarm, Gangschulung, Koordinationstraining ¿ spezielles Training der Hüftabduktoren, isometrisch auch der Rotatoren (bis 6 Monate postoperativ sind noch Kraftdefizite nachweisbar) (unter Beachtung der IRO-Vermeidung) ¿ Bewegungs-/Aktivschiene ¿ Fahrradergometer ¿ Bewegungsbad ¿ Hilfsmittelversorgung

Extremität entlasten, mit positiven Effekten auf das Hüftgelenk. Bei Handproblemen (Loge-de-Guyon-Syndrom etc.) werden Griffpolsterungen bzw. anatomische Handgriffe an Gehstützen notwendig. Rheumatiker sind häufig auch mit Arthritiker-Gehstützen zu versorgen. Bei schlechter Beugung des Hüftgelenks sind Arthrodesesitzkissen, bei Luxationsneigung Antiluxationsorthesen hilfreich. Für den häuslichen bzw. beruflichen Bereich können weitere Hilfsmittel für Bad, Toilette, Badewanne, berufliches Umfeld oder Hygiene (Strumpfanziehhilfe etc.) erforderlich werden. Besondere Beachtung ist dem Abbau bestehender Muskelkontrakturen, insbesondere Adduktorenkontrakturen des Tensor- und Psoasmuskels, sowie der Behandlung von Begleitsymptomatiken im Bereich der Gegenseite des Knies, des Rückens und der Schulter zu schenken. Gerade unter der Gehstützennutzung kommt es zum Aufflackern von Schulterbeschwerden, die der Mitbehandlung bedürfen (Tab. 14.5; Abb. 14.6 und 14.7). Da es sich bei Hüftgelenks- und Kniegelenks-TEPs um Eingriffe mit einem hohen Risiko für eine Thrombose handelt, ist eine entsprechende Prophylaxe unumgänglich. Die Risikodauer beträgt in Abhängigkeit von Mobilität und Belastung bis zu 35 Tage postoperativ. Nach den Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie ist daher eine Langzeitthromboseprophylaxe vorzugsweise mit niedermolekularem Heparin oder oralen Präparaten durchzuführen. Je nach Körpergewicht und Risikofaktoren muss dies evtl. gewichtsadaptiert erfolgen. Bisher differenzieren die Leitlinien der Fachgesellschaften noch zwischen der Thromboseprophylaxe bei Hüft- und Kniegelenksendoprothesen. In Anbetracht der

14.4 Spezielle Rehamaßnahmen

Abb. 14.6: Abduktorenkräftigung, Physiotherapie

Abb. 14.7: Hockergymnastik

Tatsache, dass bei Kniegelenkstotalendoprothesen eher häufiger Thrombosen auftreten, ist es dem Autor nicht einsichtig, dass bei Knie-TEPs nur zwei Wochen Thromboseprophylaxe empfohlen wird, auch wenn die Hüfteingriffe in der Nähe größerer Gefäße statt-

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340

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

Möglichkeiten der sportlichen Betätigung Berufliche Reintegration

Information über Zusammenhang zwischen Adipositas und Gelenkbelastungen, ggf. Adipositastraining Sportarten, die auch mit Hüftendoprothese betrieben werden können

Problematische Sportarten mit Hüftendoprothese

Sozialmedizinische Beurteilung bei berufstätigen Patienten wichtig

finden. Im eigenen Vorgehen wird auch bei Knieendoprothesen die fünfwöchige Thromboseprophylaxe präferiert. Der Patient sollte im Rahmen der Rehabilitation auch über Möglichkeiten der sportlichen Betätigung aufgeklärt werden. Die berufliche Reintegration ist eine weitere wesentliche Aufgabe. Durch die immer frühzeitigere Implantation von Hüft- und Knieprothesen ist ein nicht unerheblicher Anteil der Patienten noch berufstätig. Hier ist eine eingehende Analyse der individuellen beruflichen Arbeitslage (Jobprofil) erforderlich, um auf die berufsbezogene Situation hin trainieren zu können und eine Reintegration zu ermöglichen. Als eher ungünstig für Hüftendoprothesenträger gelten Tätigkeiten auf rutschigen Böden, im Knien und in der Hocke sowie Arbeiten auf Leitern und Gerüsten mit Absturzgefahr. Die Belastungen für das Implantat und damit auch letztendlich die Langzeithaltbarkeit sind neben dem Alltagsverhalten unter anderem durch die Gewichtssituation bedingt. Viele der Arthrosepatienten zeigen eine deutliche Übergewichtigkeit. Aufgabe der Rehabilitation ist es deshalb auch, den Patienten über den Zusammenhang zwischen Adipositas und Gelenkbelastungen zu informieren, ihn beispielsweise im Rahmen einer begleitenden Diätberatung (Adipositastraining) sukzessive über sinnvolle, längerfristig gesteckte Ziele zum Abnehmen zu bewegen. Sport ist auch mit einer Hüftendoprothese möglich. Vorzugsweise sollten dabei Sportarten gewählt werden, die rhythmische, zyklische Bewegungsabläufe gewährleisten. Im Allgemeinen gehören hierzu Spazierengehen, Wandern, Walking, Nordic Walking, auch Fahrradfahren. Im Rahmen des Schwimmens sollten von den Beinen her Kraulschlagbewegungen bis mindestens sechs Monate nach dem Eingriff garantiert sein, anschließend können auch beim Brustschwimmen Froschschlagbewegungen der Beine wieder genutzt werden. Weitere mögliche Sportarten sind Langlauf (wenn der Patient trainiert war), mit Einschränkungen Tennissport und Golf (gerader Abschlag ohne starke Verdrehungen). Als problematisch können insbesondere Kontaktsportarten wie Fußball, Rückschlagsportarten mit schnellen Stop-and-Go-Mechanismen (Squash, Badminton), Sportarten mit axialen Stoßeinwirkungen durch häufige Sprünge, Sportarten mit Rutschgefahr oder Sportarten, bei denen es aufgrund eines gegnerischen Kontaktes erkennbare Luxationsgefährdungen gibt, angesehen werden. Bei berufstätigen Patienten spielt die sozialmedizinische Beurteilung eine wesentliche Rolle. Typischerweise kann ein Patient nach einer implantierten Hüftgelenkstotalendoprothese noch Tätigkeiten mit bis mittelschwerer Belastung, unter Vermeidung von häufigen Hockpositionen, unter Ausschluss von Absturzgefährdung auf Leitern und Gerüsten sowie möglichst unter Vermeidung von rutschigen Böden, durchführen. Ganzkörpervibrationseinflüsse sollten vermieden werden.

14.4 Spezielle Rehamaßnahmen

341

14.4.2 Knie Patienten nach Knie-TEP-Implantationen bedürfen einer besonders intensiven Rehabilitation. Aufgrund der geringen Weichteildeckung und der straffen Kapsel zeigen diese Patienten postoperativ häufiger ein schlechteres Bewegungsbild und geben erheblich mehr Schmerzen an als Hüft-TEP-Patienten. Der schmerztherapeutischen Einstellung kommt daher eine besondere Bedeutung zu. Ein zusätzlicher wichtiger Faktor ist die schmerzfreie Lagerung. Dabei sollte allerdings darauf geachtet werden, dass insbesondere keine dauerhaften Beugehaltungen des Kniegelenkes im Bett eingenommen werden (unter das Knie gelegte Rolle etc.), um hierdurch bedingten Streckdefiziten keinen Vorschub zu geben. In der Frühphase liegt der Fokus auf einer komplikationsarmen Wundheilung und schnellen Ödemausschwemmung. Jegliche Wunden im Bereich der Knie-TEP erweisen sich als besonders gefährlich. Mit dem Ziel der Ödembeseitigung erfolgen Lymphdrainagen, apparative intermittierende Kompressionen und Kryotherapien bzw. der schonende entzündungshemmende Effekt von Quarkpackungen oder kalten Peloiden. Der frühzeitige Einsatz einer Bewegungsschiene (continuous passive motion, CPM, Abb. 14.8) hat sich bewährt. Unter passiver Bewegung ohne Anspannung der Muskulatur fördert dies schnell die intraartikuläre Ergussresorption und verbessert die Gleitfähigkeit der gelenkumspannenden Gewebe. In der Einzelphysiotherapie erfolgt eine intensive Kräftigung der knieführenden Muskulatur, die eine Verbesserung des Bewegungsbildes zur Folge hat. Zielvorgaben sollten eine nahezu vollständige Streckung und eine Beugung von mindestens 90 Grad sein. Nicht selten werden die Patienten mit deutlich schlechteren Beugemöglichkeiten in die Rehabilitation verlegt, was einen sehr viel intensiveren Ansatz erfordert. Zeichnet sich allerdings bei einem Patienten keine Verbesserungstendenz in der frühen Rehabilitationsphase ab, so kann nach

Abb. 14.8: Motorschienenbehandlung Knie-TEP

Besonders intensive Rehabilitation für Patienten nach KnieTEP-Implantation 왘 schlechteres Bewegungsbild 왘 erheblich mehr Schmerzen 왘 Gefahr von Streckdefiziten Frühphase: 왘 komplikationsarme Wundheilung 왘 schnelle Ödemausschwemmung Bewegungsschiene: 왘 Förderung der intraartikulären Ergussresorption 왘 verbesserte Gleitfähigkeit der gelenkumspannenden Gewebe Einzelphysiotherapie: Kräftigung der knieführenden Muskulatur, Verbesserung des Bewegungsbildes Bei fehlender Verbesserungstendenz in früher Rehaphase ggf. erneute Intervention mit Narkosemobilisation oder arthroskopischem Lösen von Verwachsungen erforderlich

342

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

Problem: primär sehr schlecht bewegliche und zur Arthrofibrose neigende Gelenke

Krankengymnastische Techniken zur Verbesserung des Bewegungsbildes

Behandlung von Reizzuständen

Mobilisation an Unterarmgehstützen unter Teil- oder Vollbelastung mit Verbesserung von Bewegungsverhalten und Gangbild

Weitere unterstützende Trainingstherapien

Seitenbandinsuffizienz aufgrund vorbestehender Varus- oder Valgusdeformität Arthrosebedingte Atrophie der Oberschenkelstreckmuskulatur

Rücksprache mit dem Operateur eine erneute Intervention mit Narkosemobilisation oder arthroskopischem Lösen von Verwachsungen erforderlich werden. Eine besondere Problematik stellen primär sehr schlecht bewegliche und zur Arthrofibrose neigende Gelenke dar. Hierzu ist festzustellen, dass man hier in den therapeutischen Bemühungen nicht zu aggressiv vorgehen darf. Kniegelenke die gereizt sind bzw. einen entzündlichen Reizzustand vorweisen, sollten nicht zu aggressiv behandelt werden; hier haben sich insbesondere der Einsatz einer intensiven schmerztherapeutischen Komponente, vorsichtige Bewegungsübungen im schmerzarmen bzw. schmerzfreien Rahmen auf der CPM-Schiene und im Rahmen der Einzelkrankengymnastik bewährt. Im Zweifelsfalle ist hier eher weniger besser als zuviel. In der Frühphase wird mit krankengymnastischen Techniken häufig zur Verbesserung des Bewegungsbildes auch mit der postisometrischen Relaxation gearbeitet, um die Bewegungsfähigkeit zu verbessern. Begleitet wird dies durch detonisierende Behandlung der gelenkumspannenden Muskulatur, speziell des Vastus-Apparates, aber auch der Beuger. Unter dem Training der gelenkführenden Muskulatur kann es zu Reizzuständen (häufig am Pes anserinus) kommen, die mit entspannenden Maßnahmen für die Oberschenkelmuskulatur, Thermotherapien, aber auch lokalen Querfriktionen (Reibungsmassage quer zur Längsachse) behandelt werden. Ein weiterer physiotherapeutischer Schwerpunkt liegt in der Mobilisation an Unterarmgehstützen unter Teil- oder Vollbelastung (s. Hüftgelenk) mit Verbesserung des Bewegungsverhaltens und des Gangbildes (Abb. 14.9 und 14.10). Empfohlen wird bis insgesamt drei Monate nach Operation bei längeren Gehbelastungen die Nutzung der Unterarmgehstützen auf beiden Seiten zur besseren Gangkoordination. Häufig lehnen sich Patienten bei Nutzung einer Gehstütze oder eines Handstocks auf die betroffene Seite, was das Gehen deutlich verschlechtert. Unterstützt wird die einzelphysiotherapeutische Therapie am Kniegelenk durch Bewegungsübungen im Wasser, Übungen am Fahrradergometer und am Kufenwebstuhl (Kräftigung Beuger/Strecker), an der Aktivschiene, in späteren Phasen bei Bedarf auch an der Isokinetik, vorzugsweise in der geschlossenen Kette (physiologischer) oder in der medizinischen Trainingstherapie mit der Beinpresse. Besondere Bedeutung kommt der stabilisierenden Muskulatur am Kniegelenk unter dem Aspekt der Seitenbandführung zu. Nicht selten haben diese Patienten aufgrund der vorbestehenden Varus- oder Valgusdeformität eine nicht unerhebliche Seitenbandinsuffizienz, die speziell in der Frühphase durch die Muskulatur kompensiert werden muss. Verstärkt wird dies noch durch die arthrosebedingt meist vorliegende deutliche Atrophie der Oberschenkelstreckmuskulatur, speziell der innenseitigen Vastus-Gruppe. Der Patient wird hierüber eingehend informiert, er sollte auch zum isometrischen Eigentraining angehalten werden.

14.4 Spezielle Rehamaßnahmen

343

Abb. 14.9: Terraintraining

Abb. 14.10: Terraintraining

Eine deutliche Verbesserung von Kniebeschwerden im postoperativen Verlauf und eine Steigerung der Gebrauchsfähigkeit des Kniegelenks können sowohl durch speziell für Gonarthrosepatienten entwickelte Übungsprogramme mit muskelkräftigendem Training als auch

Verbesserung von Kniebeschwerden und Steigerung der Gebrauchsfähigkeit des

344

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

Kniegelenks durch spezielle Übungsprogramme

Informationen zum Umgang mit Kunstgelenk im Alltag, zur Hilfsmittelversorgung bzw. -beratung, ggf. Adipositastraining

Schuhwerk, Hilfsmittel für häusliches, berufliches Umfeld Sportarten, die mit Kniegelenksendoprothese betrieben werden können

Problematische Sportarten mit Kniegelenksendoprothese

Sozialmedizinische Beurteilung für berufstätige Patienten

durch Anleitung zu kniefreundlichem Verhalten im Alltag erzielt werden. Bereits präoperativ bewirkt ein individuelles isokinetisches Krafttraining bei Patienten mit Gonarthrose eine statistisch gesicherte und deutlich verbesserte Arbeitsleistung der Kniestreckmuskulatur. Darüber hinaus kann eine stärkere Schmerzreduktion, insbesondere eine deutliche Qualitätsverbesserung der Schmerzen, bei den zusätzlich isokinetisch trainierten Patienten erreicht werden. Insgesamt stellt sich die Beweislage als gut dar, dass Schulungsprogramme und Übungsbehandlungen arthrosebedingte Knieschmerzen reduzieren und die Funktion des Kniegelenkes verbessern. Innerhalb der ergotherapeutischen Knieendoprothesenschule werden Informationen zum Umgang mit dem Kunstgelenk im Alltag und zur Hilfsmittelversorgung bzw. -beratung vermittelt. Auch im Bereich der Kniegelenke gelten die genannten Ausführungen zur diätetischen Mitbehandlung und Schulung wie bei der Hüft-TEP. Um längerfristig die Haltbarkeit der Implantate zu gewährleisten, ist eine nachhaltige Gewichtsnormalisierung anzustreben. Zur Entlastung des Knieimplantats können wie bei den Patienten mit Hüftimplantat Optimierungen des Schuhwerks sowie Hilfsmittel für das häusliche bzw. berufliche Umfeld notwendig werden. Auch der Knie-TEP-Patient sollte über Möglichkeiten der sportlichen Betätigung aufgeklärt werden. Zu den Sportarten, die im Allgemeinen empfohlen werden können, gehören Spazierengehen bzw. Wandern, (Ergometer-)Fahrradfahren und Schwimmarten mit Krauloder Paddelbewegungen. Wenn Sportarten wie Langlauf, Tennis im Doppel, Wandern in den Bergen oder Golf bereits vor Prothesenimplantation betrieben wurden, können diese unter Beachtung von Vorsichtsmaßnahmen weiterhin ausgeübt werden. Dies betrifft unter Vorbehalt auch die Sportarten Reiten, Kegeln, Rudern oder (Standard-)Tanzen. Sportarten, die mit ruckartigen Bewegungen, Stopps und Drehbewegungen, extensiver Adduktion und Belastungsspitzen verbunden sind, wie Squash, Basketball, Handball, Volleyball oder Tennis im Einzel und auf Hartplätzen, können nicht empfohlen werden. Auch der alpine Skisport ist in dieser Hinsicht gefährlich. Ein besonderes Problem stellt hierbei insbesondere die Fremdgefährdung im Rahmen von Kollisionen dar. Bei Zerreißung des Bandapparates ist die Führung eines Knieendoprothesenimplantates sehr gefährdet, sodass der Patient unbedingt auf dieses Risiko hingewiesen werden muss. Die Sozialberatung läuft analog zur Beratung nach Hüftendoprothesenimplantation ab. Die für die Hüft-TEP als ungünstig beschriebenen Tätigkeiten sollten auch von Knieendoprothesenträgern vermieden werden. Aufgrund der Belastung der retropatellaren (auf der Rückseite der Kniescheibe befindlichen) Gelenkfläche sind zudem häufiges Treppensteigen sowie ständige Vibrationseinflüsse ungünstig. In der späteren Rehabilitationsphase wird mit dem Endoprothesenträger die spezielle berufliche Situation an entsprechenden Einrichtungen geübt.

14.5 Behandlungsstrategien

345

14.4.3 Sprunggelenk Die Implantation einer Sprunggelenksendoprothese ist seltener als Operationen an Knie und Hüfte. Dennoch ist die Anzahl dieser Eingriffe im Steigen begriffen. Die Gründe liegen darin, dass die bisher meist durchgeführte Arthrodese doch eine Einschränkung der Beweglichkeit verursacht und die Patienten (speziell mit rheumatoider Arthritis) nicht selten, auch durch das erforderliche Schuhwerk, deutlich behindert. Zudem scheint die Implantatentwicklung verbesserte Standzeiten der Prothesen zu gewährleisten. Meist handelt es sich bei den Betroffenen um Patienten mit rheumatoider Arthritis oder nach posttraumatischen Arthrosen. Folgende Therapiebereiche sind intensiv an der Rehabilitation mitbeteiligt: Die Physiotherapie bemüht sich um eine Verbesserung des Bewegungsbildes durch Traktionstechniken, eine Entstauung, die Vermeidung eines Spitzfußes, die Kräftigung der externen Stabilisatoren am Sprunggelenk. In der Anfangszeit darf nach den Vorgaben des Operateurs die Beweglichkeit langsam verbessert werden, wobei bei den implantierten Sprunggelenksendoprothesen in aller Regel nur Scharnierbewegungen zugelassen sind. Gehschule, Koordinationsund Kräftigungsprogramme sowie Bewegungsübungen im Wasser komplettieren die Therapie. Die physikalische Therapie wendet abschwellende Maßnahmen über Lymphdrainagen und detonisierende Massagen im Bereich der proximalen Anteile der unteren Extremität an. Die Ergotherapie unterstützt die physiotherapeutischen Beübungen mit Tretlaubsäge, Kufenwebstuhl etc. und Endoprothesenschule. Letztere beinhaltet u. a. Informationen über das Verhalten der Prothese, Alltagsempfehlungen etc. Die Orthopädie-Schuhtechnik erleichtert insbesondere mittels rückversetzter Mittelfußrollen sowie Pufferabsatzzurichtungen die Bewegungsfähigkeit (nicht immer sind Sprunggelenksendoprothesen wesentlich an der Verbesserung der Beweglichkeit beteiligt!). Die Sozialund Diätberatung sowie berufliches Training komplettieren die Therapie.

Vermehrt Implantationen einer Sprunggelenksprothese Patienten mit rheumatoider Arthritis oder nach posttraumatischen Arthrosen

An der Rehabilitation beteiligte Therapiebereiche: 왘 Physiotherapie

왘 physikalische Therapie

왘 Ergotherapie

왘 OrthopädieSchuhtechnik 왘 Sozial- und Diätberatung 왘 berufliches Training

14.5 Behandlungsstrategien 14.5.1 Medikamentöse Therapie In den ersten Wochen nach alloplastischem Ersatz an größeren Gelenken bestehen aufgrund eines Gewebeödems der Gewebetraumatisierung, insbesondere aber der Arbeit am Knochen mehr oder minder stark ausgeprägte lokale Beschwerdebilder, die einer konsequenten systemischen analgetischen und antiphlogistischen Medikation bedürfen. Im Bereich der Analgetika dominieren hier insbesondere die nichtsteroidalen Antiphlogistika (NSAR), die häufig auch zur postoperativen Ossifikationsprophylaxe genutzt werden, auch wenn

Konsequente systemische analgetische und antiphlogistische Medikation in ersten Wochen nach Prothesenimplantation Analgetika: v. a. nichtsteroidale Antiphlogistika

346

14 Rehabilitation nach Endoprothetik Tab. 14.6: Medikamentöse Prophylaxe von Magen-Darm-Nebenwirkungen der NSAR mit speziellen Pharmaka Ausmaß des Chemische Nebenwirkungs- Substanzen risikos Low Risk High Risk

Handelsnamen (Auswahl)

Misoprostol Cytotec (ProstaglandinDerivat) Omeprazol Antra MUPS, OMEP u. a. Pantoprazol Pantozol, Rifun Lansoprazol Agopton, Lanzor Esomeprazol Nexium

Dosierung

2- bis 4-mal 200 μg/d 2-mal 20 mg/d oder 1-mal 40 mg/d 1 (bis 2)-mal 20 mg/d 1 (bis 2)-mal 15 mg/d 1-mal 20⫺40 mg/d

Tab. 14.7: Übersicht über die wichtigsten in der Schmerztherapie eingesetzten zentral wirkenden Myotonolytika Wirkstoff

Handelsname (Auswahl)

Einzeldosis

Tageshöchstdosis

Diazepam

(2), 5, 10 mg

40 (⫺60) mg

250 mg 1.000 mg 100 mg 50 mg

2.000 mg 6.000 mg 120 (⫺240) mg einschleichend, 200 (⫺400) mg

Tizanidin

Faustan, Lanira, Valium DoloVisano Ortolon Norflex Mobiforton, Musaril, Myospasmal, Spasmorelax, TetHEXAL Sirdalud

2, 4, 6 mg

Tolperison

Mydocalm

optimaler Dosisbereich: 12⫺24 mg (max. 36 mg) 450 mg

Mephenesin Methocarbamol Orphenadrin Tetrazepam

왘 Prophylaxe von Magen-DarmNebenwirkungen Seltener: Opiate etc.

Häufiger: Muskelrelaxantien

50 mg

hierzu die Literaturlage noch strittig ist. Derartige Präparate sollten allerdings, gerade weil die Patienten meist schon vorher längere Zeit Schmerztherapeutika zu sich genommen haben, nur unter einer entsprechenden medikamentösen Prophylaxe im Hinblick auf MagenDarm-Nebenwirkungen abgegeben werden (Tab. 14.6). Seltener werden stärker wirksame Medikamente wie Opiate etc. verabreicht. Allerdings hat sich bei den Knieendoprothesen aufgrund der doch regelmäßiger dort bestehenden postoperativen Bewegungsschmerzen der Einsatz von Opiaten (beispielsweise Targin) in der eigenen Praxis ausgesprochen bewährt. Häufiger hingegen werden aufgrund muskulärer Verspannungen zentral wirkende Muskelrelaxanzien zur Anwendung gebracht (Tab. 14.7).

14.7 Nachsorge

Externa. Externa werden zur lokalen Schmerzlinderung, speziell bei postoperativen Reizzuständen, aber auch zur Ödemreduktion genutzt. Ihre Effizienz ist belegt, die Wirkung erfolgt dabei meist durch die lokale Anreicherung der Wirksubstanz im entzündlich gereizten Gewebe sowie einen lokal kühlenden Effekt. Bewährt haben sie sich insbesondere bei Tendimyosen und Insertionstendopathien, speziell auch bei der knienahen Muskulatur.

347

Externa zur lokalen Schmerzlinderung, Ödemreduktion

14.6 Qualitätssicherung Die Qualitätssicherung des Rehabilitationsprozesses ist unabdingbar. Von Seiten der Kostenträger, speziell von der Rentenversicherung, werden intensive Anstrengungen zur Qualitätssicherung extern durchgeführt. Diese müssen durch interne Qualitätssicherungsmaßnahmen ergänzt werden. Im Rahmen der externen Qualitätssicherung der Deutschen Rentenversicherung wird die Qualität des Rehabilitationsverlaufes folgendermaßen kontrolliert: 1. Erfassung der Strukturqualität von Kliniken durch eine vorgegebene Strukturerhebungsmatrix 2. Kontrolle der Behandlungsqualität durch standardisiertes PeerReview-Verfahren (Begutachtung anonymisierter Entlassungsberichte durch externe Gutachter) mit Beurteilung der Behandlung anhand vorgegebener Parameter 3. Ergebnisevaluation über Patientenzufriedenheitsbefragungen Diese externen Qualitätssicherungsmaßnahmen sollten in jeder Rehabilitationseinrichtung, die fachlich etwas auf sich hält, durch interne Qualitätssicherungsmaßnahmen unterstützt werden. In der Klinik des Autors werden daher sämtliche Patienten nach Endoprothesenimplantation mittels vorgegebener Scores (Tab. 14.8) zu Beginn und zur Entlassung evaluiert. Die Auswertungen können so zur ständigen Qualitätskontrolle und Verbesserung genutzt werden.

Qualitätssicherung des Rehabilitationsprozesses unabdingbar

Qualitätskontrolle des Rehabilitationsverlaufes Im Rahmen der externen Qualitätssicherung der Deutschen Rentenversicherung

Unterstützung der externen Qualitätssicherung durch interne Maßnahmen

Tab. 14.8: Häufig genutzte Qualitäts-Scores nach Endoprothesenimplantation Score

Gelenk

Staffelstein-Score Harris Hip Score Merle d’Aubigne

Hüft- und Kniegelenk Hüftgelenk Hüftgelenk

14.7 Nachsorge Nach der Einführung von Fallpauschalen erfolgt die Verlegung der Patienten in Rehabilitationseinrichtungen in der Regel etwa eine Woche früher als bisher. Dies bedingt, dass in der Rehabilitation in der ersten Woche häufig eine verminderte Belastungsfähigkeit speziell für die älteren Patienten vorliegt, in den verbleibenden zwei Rehabilitati-

Nach DRG-Einführung Verlegung der Patienten in Reha-Einrichtungen eine Woche früher 왘 1. Woche verminderte Belastbarkeit

348

14 Rehabilitation nach Endoprothetik

왘 2., 3. Woche intensiveres Training erforderlich

Limitierte Möglichkeit medizinisch begründeter Verlängerungen Nach Reha oft entsprechende Nachsorge/ Nachbehandlung nötig „Integrierte Versorgungsverträge“ ermöglichen ambulante Nachbehandlung.

onswochen dagegen ein umso intensiveres Training erforderlich ist, um die Patienten für den heimischen Bereich auch entsprechend trainiert und stabil zu bekommen. Die Möglichkeit medizinisch begründeter Verlängerungen ist durch auch in der Rehabilitation abgeschlossene Fallpauschalen und durch Verweildauervorgaben seitens der Kostenträger deutlich limitiert. Dies bedingt, dass nicht selten Patienten, die aus der Rehabilitation entlassen werden, noch entsprechender Nachsorge/Nachbehandlung bedürfen. Häufig betrifft dies einzelkrankengymnastische Nachbehandlungen, manchmal aber auch Behandlungen bei Schwellungszuständen, Lymphdrainagen oder entsprechende Gruppentrainingstherapie, die gewährleistet werden sollten. Einzelne Verträge im Sinne „integrierter Versorgungsverträge“ haben sich des erkennbaren Problems der mangelnden Nachsorge im ambulanten Bereich (Stichwort Budgetierung!) angenommen und ermöglichen den in diese Programme eingeschlossenen Patienten über einen gewissen Zeitraum eine ambulante Nachbehandlung. Dies erhöht deutlich die Flexibilität der Rehabilitation und wird dem individuellen Bedürfnis und Problem des einzelnen Patienten sicherlich mehr gerecht als starre, unflexible und teilweise schnittstellenproblematisierte Standardlösungen. 14.8 Datenlage

Zahlreiche kleinere Kontrollstudien, die erhebliche Verbesserung der Bewegungsfähigkeit und deutliche Schmerzreduktion durch Reha zeigen

Evidenz der Studien aber nicht sehr hoch

Im Hinblick auf die Datenlage zur Rehabilitation nach Hüft- und Kniegelenksersatz ist die wissenschaftliche Literatur derzeit noch nicht klar. Es gibt zahlreiche, hauptsächlich kleinere Kontrollstudien mit unizentrischem Ansatz, die eindeutig in der Rehabilitation eine erhebliche Verbesserung der Bewegungsfähigkeit und eine deutliche Schmerzreduktion zeigen, allerdings fehlen hier Studien zum „natürlichen Heilverlauf“ als Vergleichsgrundlage. Böhler et al. führten eine systematische Literaturanalyse zur Rehabilitation nach Hüft- und Kniegelenksersatz durch und stellten heraus, dass sich bisher nur einzelne Therapiemaßnahmen als wirksam erwiesen haben (Sport- und Bewegungstherapie, Physiotherapie). Insbesondere die Dosis/Wirkungsbeziehung der Therapien sind zu wenig untersucht, auch Kauppila und Mahomed berichteten über die unsichere Datenlage. Vor allem fehlen bisher Studien zur Wirksamkeit von Rehabilitationsmaßnahmen in unterschiedlichen Settings (ambulant/stationär, reine Physiotherapie). Khan et al. äußerten hierzu in einem Cochrane Database Review, dass die Heterogenität und die niedrige methodologische Qualität der unterschiedlichen Studien nur ein „Silver Level of Evidence“ für den Erfolg einer frühzeitig einsetzenden multidisziplinären Rehabilitation erlauben. Mahomed veröffentlichte eine Studie zum Vergleich ambulante vs. stationärer Rehabilitation in einem randomisiert kontrollierten Design bei 234 Patienten nach Hüft- und Knieendoprothesen und konnte keine Unterschiede im Hinblick auf Komplikationen, Schmerzen, Lebensqualität und Zufriedenheit ein Jahr nach beiden Verfahren nachweisen. Kritisch ist hierzu festzustellen, dass der Nachunter-

Literatur

suchungszeitraum von einem Jahr letztendlich fast erwartungsgemäß ähnlich gute Ergebnisse nach Hüft-TEP zeigt und dass die Untersuchung, die im kanadischen Setting durchgeführt wurde, natürlich nicht direkt auf unser System übertragbar ist. Festzustellen ist allerdings, dass insbesondere auch im Bereich der orthopädischen Rehabilitation die Anzahl ambulant durchgeführter Anschlussheilbehandlungsmaßnahmen steigt und, so zeigte die REDIA-Studie, dass die Differentialindikation zwischen stationärer und ambulanter Rehabilitation von den zuweisenden Kollegen bisher situationsgerecht gestellt wird. So war in der REDIA-Studie festzustellen, dass die Patienten, die einem ambulanten Setting zugewiesen wurden, in der akut-stationären Phase eine geringere Verweildauer und einen besseren Allgemeinzustand aufwiesen. Die Arbeitsgruppe um Larsen und Hansen veröffentlichte mehrere Studien zur einer beschleunigten frühzeitigen perioperativen Rehabilitation und Fast-Track-Rehabilitation nach Knie- und Hüftendoprothesen und konnte hier positive Effekte im Hinblick auf die Kosten und das Outcome nachweisen. Letztendlich verbleibt hier noch ein interessantes wissenschaftliches Betätigungsfeld. Literatur American Academy of Orthopaedic Surgeons, AAOS. Orthopaedic Knowledge Update. Beaty HJ, ed. 1999. Bergmann G, Graichen F, Rohlmann A. Die Belastung des Hüftgelenks, Med Orthop Technik 1996;116:143⫺50. Berry DJ, von Knoch M, Schleck CD, Harmsen WS. The cumulative longterm risk of dislocation after primary Charnley total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2004;86:9⫺14. Felson DT, Naimark A, Anderson J, Kazis L, Castelli W, Meenan RF. The prevalence of knee osteoarthritis in the elderly. Arthritis Rheum 1987; 30(8):914⫺8. Felson DT. Epidemiology of hip and knee osteoarthritis. Epidemiol Rev 1988;10:1⫺28. Heisel J. Physikalische Medizin. Stuttgart, New York: Georg Thieme, 2005. Heisel J, Jerosch J. Rehabilitation nach Hüft- und Knieendoprothese. Köln: Deutscher Ärzte-Verlag, 2007. Imhof H, Czerny C, Gahleitner A, Grampp S, Kainberger F, Krestan C, Sulzbacher I. Koxarthrose. Radiologe 2002;42(6):416⫺31. Jasty M, Webster W, Harris W. Management of limb length inequality during total hip replacement. Clinical Orthopaedics 1996;333:943⫺4. Kauppila AM, Sintonen H, Aronen P et al. Economic evaluation of multidisciplinary rehabilitation after primary total knee arthroplasty based on a randomized controlled trial. Arthritis Care Res 2011;63:335⫺41. Khan F, Ng L, Gonzalez S, Hale T, Turner-Stokes L. Multidisciplinary rehabilitation programmes following joint replacement at the hip and knee in chronic arthropathy. Cochrane Database Syst 2009;Ref. 16, CD004957, pub3. Kopp G, Hinkel J, Mau W. Veränderungen der Zuweisungen und Komplikationen bei Patienten in der Anschlussrehabilitation nach Hüft- und Knieendoprothesenoperationen mit Einführung des DRG-Systems. Rehabilitation 2009;48:62⫺72.

349

Differentialindikation entscheidet oft zwischen stationärer und ambulanter Rehabilitation

350

14 Rehabilitation nach Endoprothetik Larsen K, Hansen TB, Thomsen PB, Christiansen T, Soballe K. Cost-effectiveness of accelerated perioperative care and rehabilitation after total hip and knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2009;91:761⫺72. Larsen K, Sorensen OG, Hansen TB, Thomsen PB, Soballe K. Accelerated perioperative care and rehabilitation intervention for hip and knee replacement ist effective: a randomized clinical trial involving 87 patients with 3 months of follow-up. Acta Orthopaedica Scandinavica 2008;79:149⫺59. Mahomed NN, Davis AM, Hawker G, Badley E, Davey R, Syed KA, Coyte PC, Gandhi R, Wright JG. Inpatient compared with home-based rehabilitation following primary unilateral total hip or knee replacement: a randomized controlled trial. J Bone Joint Surg Am 2008;90:1673⫺80. Von Eiff W. REDIA ⫺ Auswirkungen der DRG-Einführung auf die medizinische Rehabilitation. Berlin: Lit Verlag, 2011. Williamson JA, Reckling FW. Limb length discrepancy and related problems following total hip joint replacement. Clinical Orthopaedics 1978; 134:135⫺8.

ca. 90 % nach 15 Jahren

Duokopfprothese: 쐌 osteoporotisch bedingte Schenkelhalsfraktur beim älteren Patienten 쐌 Hüftkopfnekrose beim jüngeren Patienten Oberflächenersatz (McMinn): 쐌 Coxarthrose beim jüngeren, aktiven Patienten ohne wesentliche Deformierung der Gelenkstrukturen Druckscheibenprothese: 쐌 Coxarthrose des „jungen“, aktiven Patienten mit normalem Knochenstoffwechsel und regelrechter Morphologie des Hüftgelenkes

Hemiprothese: ca. 80 % Totalprothese: ca. 90 %

Hemiprothese: ca. 83 % nach 10 Jahren Totalprothese: ca. 97 % nach 10 Jahren

쐌 primäre Omarthrose 쐌 posttraumatische Omarthrose 쐌 avaskuläre Humeruskopfnekrose 쐌 rheumatoide Arthritis 쐌 Instabilitätsarthrose 쐌 Defektarthropathie

Patientenzufriedenheit

Standzeit

Indikationen

ca. 95 %

ca. 190.000

ca. 10.000

Implantationen pro Jahr

Hüfte

Schulter

Gelenkprothese

62⫺95 % nach 10 Jahren

ca. 80 %

ca. 2.000

Sprunggelenk

쐌 Gonarthrose 쐌 sekundäre, Schlittenprothese: posttraumatische Arthrose 쐌 isolierte mediale oder laterale 쐌 rheumatoide Arthritis Gelenkzerstörungen mit 쐌 primäre Arthrose (selten) intaktem Bandapparat und weitgehend physiologischen Achsverhältnissen ungekoppelter bikondylärer Oberflächenersatz: 쐌 fortgeschrittene Pangonarthrose mit ausreichender ligamentärer Stabilität durch intakte Kollateralbänder teilgekoppelte Prothese: 쐌 Pangonarthrose mit Insuffizienz der Kollateralbänder achsgeführte Prothese: 쐌 Gonarthrose mit chronisch ligamentärer Instabilität 쐌 ausgeprägte Fehlstellungen und Kontrakturen 쐌 Revisionsendoprothetik modulare Implantate, Sonderprothesen: 쐌 Revisionsendoprothetik 쐌 onkologische Orthopädie patellofemorale Prothese: 쐌 isolierte symptomatische Retropatellararthrose

ca. 90 % nach 15 Jahren

ca. 85 %

ca. 160.000

Knie

Anhang: Informationen zu den einzelnen Gelenkprothesen

쐌 ungenügender Knochensockel im proximalen Humerus oder in der Cavitas glenoidalis 쐌 schlechte Knochenqualität, z. B. bei Osteoporose 쐌 neurologische Erkrankungen wie Myopathien, neurogene Arthropathie 쐌 septische Arthritis

쐌 zementierte Technik 쐌 zementierte Technik derzeit derzeit Standardtechnik Standardtechnik 쐌 ältere Patienten: meist 쐌 zementierte Implantation ⫺ zementierte Implantation Hauptindikation: der ältere 쐌 jüngere Patienten: meist Patient mit einer Osteoporose zementfreie Implantation und niedriger Knochendichte 쐌 zementfreie Endoprothese bei biologisch jüngerem Patienten mit normaler Knochendichtemessung

Kontraindikationen, spezielle

Zementierte/zementfreie Verankerung

쐌 akute oder chronische Infektionen des Kniegelenkes 쐌 Hautverletzungen im Bereich des Operationsgebietes 쐌 Ulcus cruris 쐌 Thrombose 쐌 Nagelbettinfektionen 쐌 vaskuläre Störungen

Knie

zementierte Technik Goldstandard in der Verankerung von Oberflächenersatzprothesen

Duokopfprothese: Schlittenprothese: 쐌 Acetabulumfraktur 쐌 Insuffizienz des vorderen/ 쐌 Protrusionscoxarthrose hinteren Kreuzbandes Oberflächenersatz (McMinn): 쐌 relativ: arthrotische 쐌 sekundäre Coxarthrose bei Veränderungen des Dysplasie Femoropatellargelenkes 쐌 manifeste Osteoporose 쐌 Coxa vara 쐌 Knochenzysten im Schenkelhals 쐌 Hüftkopfnekrose 쐌 relativ: BMI, vorangegangene Osteosynthese des betroffenen Hüftgelenkes Druckscheibenprothese: 쐌 osteoporotische Schenkelhalsfraktur

쐌 floride lokale oder 쐌 floride lokale oder systemische Infektionen systemische Infektionen 쐌 kürzer zurückliegende 쐌 allgemeine kardiovaskuläre Infektionen im Kontraindikationen Operationsgebiet 쐌 vaskuläre Störungen 쐌 allgemeine kardiovaskuläre Kontraindikationen

Kontraindikationen, allgemeine

Hüfte

Schulter

Gelenkprothese

Informationen zu den einzelnen Gelenkprothesen (Fortsetzung)

쐌 hochgradige, bewegungseinschränkende Arthrosen des oberen Sprunggelenkes 쐌 nicht rekonstruierbare ligamentäre Insuffizienzen 쐌 ausgedehnte Knochen- und Weichteildefekte nach Voroperationen 쐌 fehlende Patientencompliance 쐌 Charcot-Fuß, relevante neurologische Erkrankungen 쐌 nicht korrigierbare Fehlstellungen 쐌 Talusnekrosen mit Defekten der Taluskuppe größer als 50 % 쐌 starke körperliche Leistungsanforderungen (Beruf, Sport) Zementfreie Implantatfixierung hat sich durchgesetzt.

쐌 allgemeine kardiovaskuläre Kontraindikationen 쐌 klinisch bedeutsame arterielle Durchblutungsstörungen 쐌 floride oder kürzer zurückliegende Infektionen im Operationsgebiet 쐌 systemische Infektionen

Sprunggelenk

352 Anhang

allgemeine Komplikationen: 쐌 Thrombose/Embolie 쐌 postoperatives Hämatom 쐌 Gefäß- und Nervenverletzung 쐌 Wundheilungsstörungen spezielle Komplikationen: 쐌 Prothesenlockerungen 쐌 glenohumerale Instabilitäten 쐌 Infektionen 쐌 intraoperative periprothetische Fraktur 쐌 postoperative periprothetische Fraktur 쐌 neurologische Komplikationen 쐌 postoperative Rupturen der Rotatorenmanschette spezifische Komplikation der inversen Schulterprothese: 쐌 „scapular notching“

쐌 Ruhigstellung im 쐌 frühe Nachbehandlung Gilchrist-Verband für während des postoperativen vier Wochen stationären Aufenthaltes 쐌 1.⫺14. p.o. Tag: passive 쐌 Anschlussheilbehandlung in Schultergelenkseiner Reha-Klinik oder mobilisation ambulante Reha-Maßnahme

Rehabilitation

ca. 3 %

Hemiprothese: ca. 10 % Totalprothese: ca. 6 %

Revisionsrate

7.000⫺13.000 g

6.000⫺10.000 g

ca. 14 Tage

allgemeine Komplikationen: 쐌 Thrombose/Embolie 쐌 postoperatives Hämatom 쐌 Gefäß- und Nervenverletzung 쐌 Wundheilungsstörungen spezielle Komplikationen: 쐌 heterotope Ossifikation 쐌 Impingement 쐌 Frakturen 쐌 aseptische Lockerungen 쐌 Protheseninfektionen

Kosten (DRG)

Dauer des 5⫺8 Tage Krankenhausaufenthaltes

Komplikationen

쐌 frühe Nachbehandlung während des postoperativen stationären Aufenthaltes 쐌 Anschlussheilbehandlung in einer Reha-Klinik oder ambulante Reha-Maßnahme

ca. 3 % in 2 Jahren p.o.

5.000⫺15.000 g

5⫺14 Tage

allgemeine Komplikationen: 쐌 Thrombose/Embolie 쐌 postoperatives Hämatom 쐌 Gefäß- und Nervenverletzung 쐌 Wundheilungsstörungen spezielle Komplikationen: 쐌 Polyethylenabrieb/aseptische Lockerungen 쐌 ligamentäre Instabilitäten 쐌 Protheseninfektionen 쐌 vorderer Knieschmerz/ patellofemoraler Schmerz 쐌 Bewegungsdefizit/Arthrofibrose 쐌 Verletzungen des Streckapparates 쐌 Patellaluxation 쐌 heterotope Ossifikation 쐌 periprothetische Frakturen

쐌 ab 1. p.o. Tag passive, dann aktive krankengymnastische Übungsbehandlungen 쐌 am 8. p.o. Tag WalkerOrthese

ca. 10⫺20 % in 5 Jahren p.o.

7.500⫺8.000 g

10 Tage

allgemeine Komplikationen: 쐌 Thrombose/Embolie 쐌 postoperatives Hämatom 쐌 Gefäß- und Nervenverletzung 쐌 Wundheilungsstörungen spezielle Komplikationen: 쐌 Impingement 쐌 Inlay-Dysfunktion 쐌 Frakturen 쐌 aseptische Lockerungen 쐌 Protheseninfektionen 쐌 Fehlstellungen/ Dislokalisationen

Anhang 353

unmittelbar postoperativ, 3 Monate, 6 Monate, 12 Monate 쐌 Tätigkeiten mit leichter bis mittelschwerer Belastung 쐌 Vermeidung von häufigen Hockpositionen 쐌 Ausschluss von Absturzgefährdung auf Leitern und Gerüsten 쐌 möglichst Vermeidung von rutschigen Böden 쐌 Vermeidung von Ganzkörpervibrationseinflüssen

ca. 3 Wochen stationär; danach weitere ambulante Behandlung; Ziel 12. Woche: schmerzfreier Nacken- und Schürzengriff

3 Monate, 6 Monate, 12 Monate postoperativ, danach jährlich

쐌 Tätigkeiten mit leichter bis mittelschwerer Belastung 쐌 möglichst keine Überkopfarbeiten

Dauer der Anschlussheilbehandlung

Verlaufskontrollen

Berufsausübung

ca. 3 Wochen; bis zum Erreichen des individuell optimalen Gangbildes bei Vollbelastung

쐌 3.⫺6. p.o. Woche: 쐌 ambulante Spätrehabilitation Erarbeiten der passiven unter Betreuung des niederund Beginn mit aktiver gelassenen Facharztes Gelenkbeweglichkeit 쐌 7.⫺12. p.o. Woche: Erarbeiten der aktiven Gelenkbeweglichkeit und muskuläre Kräftigung 쐌 ab 13. p.o. Woche: Rückkehr zu körperlichen Arbeiten und Sport, muskuläre Kräftigung, Bewegungsübungen

Rehabilitation

Hüfte

Schulter

Gelenkprothese

Informationen zu den einzelnen Gelenkprothesen (Fortsetzung)

쐌 Tätigkeiten mit leichter bis mittelschwerer Belastung 쐌 Vermeidung von häufigen Hockpositionen 쐌 Ausschluss von Absturzgefährdung auf Leitern und Gerüsten 쐌 möglichst Vermeidung von rutschigen Böden 쐌 Vermeidung von Ganzkörpervibrationseinflüssen 쐌 Vermeidung von häufigem Treppensteigen

1 Jahr, 3 Jahre, 5 Jahre, 10 Jahre postoperativ

ca. 2⫺3 Wochen

쐌 ambulante Spätrehabilitation unter Betreuung des niedergelassenen Facharztes

Knie

쐌 Tätigkeiten mit leichter bis mittelschwerer Belastung

6 Wochen, 6 Monate, 12 Monate

standardisierte Heilmittelkombinationen über etwa 5 Monate

쐌 Orthese für 4⫺6 Wochen (Röntgenkontrolle) 쐌 nach Abnahme der Orthese stationäre, teilstationäre oder ambulante Rehabilitationsmaßnahme

Sprunggelenk

354 Anhang

Besteht eine Infektion sekundär, d. h. anhand der klinischen Zeichen, kann unter zwei Wochen versucht werden, diese Prothese zu erhalten. Es wird sofort ein Ultraschall des Gelenkes durchgeführt, um Flüssigkeitsansammlungen aufzuspüren und ggf. durch Punktion ein Erregerspektrum nach Einsenden in ein mikrobiologisches Institut zu erhalten. Des Weiteren sofortige Wiedereinweisung bzw. stationäre Behandlung ggf. durch radikales chirurgisches De´bridement und begleitende, hochdosierte systemische Therapie mit Chinolonen, z. B. Levofloxacin und Rifampicin, für drei respektive sechs Monate. Ggf. nach Erhalt des Antibiogramms Wechsel auf das vorgeschlagene Antibiotikum.

empfohlen: empfohlen: 쐌 prinzipiell der Sport, der 쐌 Schwimmen bereits vor der Knie-OP 쐌 Wandern ausgeübt wurde 쐌 Radfahren 쐌 Spazierengehen bzw. Wandern 쐌 Golf 쐌 (Ergometer-)Fahrradfahren 쐌 Skifahren 쐌 Schwimmarten mit Kraulverboten: oder Paddelbewegungen 쐌 Kampf- und unter Beachtung von Kontaktsportarten Vorsichtsmaßnahmen: 쐌 Stop-and-Go-Disziplinen 쐌 Langlauf 쐌 Tennis im Doppel 쐌 Bergwandern 쐌 Golf unter Vorbehalt: 쐌 Reiten 쐌 Kegeln 쐌 Rudern 쐌 (Standard-)Tanzen problematisch und nicht zu empfehlen: 쐌 Sportarten, die mit ruckartigen Bewegungen, Stopps und Drehbewegungen, extensiver Adduktion und Belastungsspitzen verbunden sind (z. B. Squash, Basketball, Handball, Volleyball, Tennis im Einzel und auf Hartplätzen, alpiner Skisport)

Drohender Infekt

empfohlen: 쐌 prinzipiell der Sport, der bereits vor der Hüft-OP ausgeübt wurde 쐌 Sportarten mit rhythmischen zyklischen Bewegungsabläufen (z. B. Spazierengehen, Wandern, Walking, Nordic Walking, Fahrradfahren) 쐌 Schwimmen: Kraulschlagbewegungen der Beine bis mindestens sechs Monate nach dem Eingriff, anschließend auch Froschschlagbewegungen 쐌 Langlauf (wenn der Patient trainiert war) 쐌 mit Einschränkungen Tennis, Golf (gerader Abschlag ohne starke Verdrehungen) problematisch und nicht zu empfehlen: 쐌 Kontaktsportarten (z. B. Fußball) 쐌 Rückschlagsportarten mit schnellen Stop-and-GoMechanismen (Squash, Badminton) 쐌 Sportarten mit axialen Stoßeinwirkungen durch häufige Sprünge 쐌 Sportarten mit Rutschgefahr 쐌 Sportarten, bei denen es aufgrund eines gegnerischen Kontaktes erkennbare Luxationsgefährdungen gibt

empfohlen: 쐌 Wandern, Walking, Jogging, Radfahren, Schwimmen, Aquajogging, Gymnastik bedingt empfohlen: 쐌 Fitnesstraining, dosierte Kräftigungsübungen, Reiten, Golf, Kegeln, Skilauf, Leichtathletik, Rudern, Segeln nicht empfohlen: 쐌 Tennis, Badminton, Volleyball, Turnen, Fußball, Klettern, Mountainbiking verboten: 쐌 Kampfsport, Schnellkraftdisziplinen, Bodybuilding

Sport

Anhang 355

Register

AAOS-Klassifikation (Acetabulum) 297 Abrissfrakturen 311 Acetabulum ⫺ Anatomie 100 Acetabulumfraktur 108 Achillessehnenverlängerung 183 Achillotenotomie 183, 198 Achsabweichung 175, 190 Achsbegradigung 175 Achse, mechanische 248 Achsfehlstellung, Sprunggelenk 186 achsgeführte Prothesen 150 ⫺ Indikationen 151 ⫺ Operationsprinzip 150 Adduktionskontrakturen 334 Adhäsine 277 Adipositastraining 340 Allergie 309 Allergietest 309 Allgemeine Heilbehandlung 324 Allograft 205 Al2O3-Keramik 37 Amputation 308 Analgesie 199 Analgesiemanagement 138, 197 Analgesieverfahren 140 Anamnese 330 ⫺ Rehabilitation 329 Anästhesieverfahren 138, 197 Anbindungsschlauch 208, 211 Anschlussheilbehandlung 199, 324 ⫺ Voraussetzungen 325 Anteversionswinkel 260, 262 Antibiotika ⫺ palliative Therapie 282 Antibiotikaprophylaxe 139, 212 Antibiotikatherapie 284 ⫺ Infektion 282 Antiluxationspfanne 208 Antithrombotika 141 ⫺ orale 141 Anwachsverhalten 39 Arthritis ⫺ rheumatoide 87 Arthrodese 172, 175, 308 ⫺ der Nachbargelenke 184

⫺ primäre Fixation 175 Arthrofibrose 57 ⫺ Diagnose 315 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 156, 315 ⫺ Pathogenese 315 ⫺ Risiko 58 ⫺ Therapie 316 Arthrolyse 189, 316 Arthrose 3, 165, 323 ⫺ Arbeitsproduktivität 12 ⫺ Ätiologie 132 ⫺ Auswirkungen 11 ⫺ Inzidenz 7 ⫺ Krankheitskosten 12 ⫺ medizinische Therapie 13 ⫺ Prävention 9 ⫺ primäre 170 ⫺ Stadien 3 ⫺ Unterdiagnosen 14 ⫺ Ursachen 4 Arthroskopie 174 aseptische Knochennekrose 58 aseptische Lockerung 48, 189, 235, 289 ⫺ Ätiologie 294 ⫺ bildgebende Diagnostik 295 ⫺ Diagnostik 295 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 155 ⫺ Risikofaktoren 289 ⫺ Schulterendoprothetik 94 ⫺ Sprunggelenksendoprothetik 191 ⫺ Therapie 296 ⫺ Tumorendoprothethik 219 Außenbandplastik 181 Außenrotations-Flexions-Kontraktur 230 Austauschoperation 301 Autotransfusion 121, 139 Bakteriämie 48 Bandinsuffizienz 171 Bandspannung 252 ⫺ Bestimmung 252 Bandverletzung 171 Beckenregistrierung 262 Beckensender 265 Beckenverkippung 268 Beinlängendifferenz 235, 334

358

Register

Beinlängenmessung 267, 295, 300 Beinvenenthrombose, tiefe 118 Belastungen 336 ⫺ Gelenk 42, 43 ⫺ postoperative 335 Beugespaltmessung 252 Bewegungsdefizit ⫺ Kniegelenksendoprothetik 156 Bewegungsschiene 156, 341 Biofilm 274, 277 ⫺ Antibiotika 277 Body-Mass-Index 290 Braun-Schiene 196 Carnoy-Lösung 60 cement disease 294 Charcot-Fuß 172 Closed-wedge-Osteotomie 174 Collum-Centrum-Diapysenwinkel 109 complication and comorbidity level 23 Computertomographie ⫺ periprothetische Infektion 281 ⫺ Sprunggelenk 185 Coxarthrose 109, 112, 323 ⫺ Diagnosegruppen 121 ⫺ Prävalenz 7 CPM-Schiene 156, 341 Custom-made-Implantate 151 Custom-made-Modell 43 Defektarthropathie 82, 89 Delta-III-Prothese 82 Dorsalextensionsfähigkeit 194 Drei-Komponenten-Endoprothese 164 Dreikörperverschleiß 301 DRG ⫺ Basis-DRG 21 ⫺ Definitionshandbuch 20 ⫺ effektives Relativgewicht 28 ⫺ Eingruppierung 23 ⫺ Endoprothetik 25 ⫺ Entscheidungsbaum 21 ⫺ Fallpauschale 19 ⫺ Fehler-DRG 25 ⫺ Hauptdiagnose 21 ⫺ Kalkulationsverfahren 19 ⫺ Katalog 19 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 160 ⫺ Landesbasisfallwert 28 ⫺ Nebendiagnose 23 ⫺ Prä-MDC 25 ⫺ Schulterendoprothetik 96 ⫺ Sprunggelenksendoprothetik 200 ⫺ Verweildauern 30

⫺ Zusatzentgelte 28 DRG-Report-Browser 29 ⫺ Kostenarten, -bereiche 30 DRG-Research-Group 31 Druckscheibenprothese 110, 291 Duchenne-Hinken 305 Duokopfprothese 107 Edelstahl 34 Eigenblutspende 120 Eigenübungsprogramme 337 Ein-Pin-Fixierung 248 Einzelphysiotherapie 342 Embolien 288 Endoprothesenregister Deutschland 16 Engpassphänomen 188 Enneking-Score 213 Enterokokken 306 Entgeltberechnung 124 Epikutantestung 309 Ermüdungsbruch 35, 309 Externa 347 Fallpauschalen 325, 333 Fascia-lata-Plastik 305 Fehlbelastung 56 Fehldimensionierung ⫺ Sprunggelenksendoprothetik 189 Fehlpositionierung 153 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 156 ⫺ Navigation 241 Fehlstellungen ⫺ Sprunggelenk 179 Femoropatellararthrose 133 Femur-first-Technik 153, 154 Femurfraktur 311 ⫺ Klassifikation 311 Femurresektion 208 Fibroosteoklasie 58 Fistel 308 Fixed-bearing-Implantat 149 Fondaparinux 118 Formalinfixierung 60 fremdkörperassoziierte Infektion 273, 274 Fremdkörpergranulome 108 Frühinfektion 156, 192, 275 ⫺ Diagnostik 193 ⫺ Therapie 193 Frühlockerungen 108 Frührehabilitation 103 ⫺ Maßnahmen 125 Gangschulung 125 Ganzbeinstandaufnahme 135, 185, 293

Register gap management 252 Gap-balancing-Technik 252 G-DRG-System 19 Gefäßdarstellung 172 Gelenkarthrose 3 ⫺ Codierung 3 ⫺ Fingergelenke 6 ⫺ Hüfte 7 ⫺ Knie 7 ⫺ konservative Behandlung 13 ⫺ Mortalitätsrisiko 8 ⫺ operative Behandlung 13 ⫺ Prävalenz 5 ⫺ Symptome 4 ⫺ Übergewicht 9, 10 ⫺ untere Extremitäten 6 ⫺ Verlauf 11 Gelenkbelastungen 43 Gelenkerkrankungen ⫺ Risikofaktoren 8 Gelenkersatz ⫺ Bedarf 14 ⫺ Bedarfsvoraussagen 15 ⫺ expertendefinierter Bedarf 15 ⫺ unikompartimentell 141 ⫺ unikondylär 142 Gelenkkapsel ⫺ Anatomie 100 ⫺ Gefäßversorgung 101 Gelenkkörper, freie 317 Gelenkoperation ⫺ Situation nach 15 Geradschaftprothese 104, 113, 265 Gesetzliche Krankenversicherung 326 Gewindegeometrie 107 Gilchrist-Verband 95, 212 Gipsanlage 198 Gleitlager 149 Gleitpaarung 37 ⫺ Werkstoff 102 glenohumerale Instabilitäten 94 Glenohumeralgelenk 72 Glenoidersatz 75 Glenoidkomponente 75 Glenoidlockerungen 75 Glutealinsuffizienz 305 Glutealmuskulatur 223 Gonarthrose 323 ⫺ bildgebende Diagnostik 135 ⫺ Epidemiologie 131 ⫺ Klinik 134 ⫺ Prävalenz 7 ⫺ Risikofaktoren 132 ⫺ Ursachen 132

Größenwahl der Endoprothese 293 Grouper 20 Hämodilution 121 Hemiendoprothese 107 ⫺ Schultergelenk 313 Heparin ⫺ niedermolekulares 117, 118, 141 ⫺ unfraktioniertes 117 heterotope Ossifikation ⫺ Hüftgelenksendoprothetik 115 ⫺ Klassifikation 116 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 159 ⫺ medikamentöse Prophylaxe 116 ⫺ Prophylaxe 116 Hilfsmittel 338 Hüftarthrose 7 Hüftgelenk ⫺ Anatomie 99 ⫺ Belastungen 42, 336 ⫺ Hauptachsen der Bewegung 100 ⫺ Metall-Metall-Paarung 38 ⫺ Muskelgruppen 100 Hüftgelenksendoprothese 99 ⫺ berufliche Tätigkeit 341, 345 ⫺ Blutverlust 120 ⫺ Diagnosegruppen 121 ⫺ Druckscheibenprothese 110 ⫺ Duokopfprothese 107 ⫺ Femurexposition 230 ⫺ Häufigkeit 14 ⫺ Hauptdiagnosegruppen 124 ⫺ heterotope Ossifikation 115 ⫺ Komplikationen 115, 257, 319 ⫺ Kurzschaftprothese 112 ⫺ McMinn-Prothese 108 ⫺ minimalinvasiver Zugang 223 ⫺ Nachbehandlung 338 ⫺ Navigation 257 ⫺ Oberflächenersatz 108 ⫺ Press-fit-Pfannen 106 ⫺ Rehabilitation 124 ⫺ Rehabilitationsmaßnahmen 332 ⫺ Röntgenaufnahmen 331 ⫺ Schraubpfannen 106 ⫺ Sport 340 ⫺ Thromboseprophylaxe 116 ⫺ Werkstoffe 101 ⫺ zementierter Schaft 104 Hüftgelenkszentrum 248 Hüftkopf ⫺ arterielle Versorgung 101 Hüftkopfnekrose 101 ⫺ Diagnosegruppen 121

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Register

Hüftluxation, postoperative ⫺ Risikofaktoren 303 Hüftzentrum ⫺ kinematisches 248 Humeruskopf-Glenoid-Paarung 76 Humeruskopfnekrose 86 Humeruskopfprothese 70, 72 ⫺ Indikationen 72 ⫺ Oberflächenbehandlung 74 ⫺ Press-fit-Implantate 74 ⫺ schaftfreie 80 ⫺ Zementiertechniken 74 Humerusresektion 208 Hybridmethode 103 Hydroxylapatit 103 Hypersensitivitätsreaktion 53, 60, 308 Impingement 235, 295, 303, 319 ⫺ Diagnostik 189 ⫺ Sprunggelenksendoprothetik 188 ⫺ Therapie 189 Implantat ⫺ modulares 151 Implantatbruch 301 Implantationssyndrom 289 Implantatkosten ⫺ Kniegelenksendoprothese 161 ⫺ Schulterendoprothese 97 Implantatmaterialien 35 Implantatmigration 295 Implantatsystem ⫺ zementfreies 42 ⫺ zementiertes 42 Implantatwahl 233 3-in-1-Block 141 Infektion 176, 273 ⫺ Antibiotika 282 ⫺ bildgebende Diagnostik 281 ⫺ Diagnose 307 ⫺ einzeitiger Prothesenwechsel 283, 308 ⫺ Entstehung 273 ⫺ Erregernachweis 280 ⫺ Histologie 59 ⫺ Klassifikation 306 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 156 ⫺ Laborparameter 59, 279 ⫺ mehrzeitiger Prothesenwechsel 308 ⫺ Mikrobiologie 59, 279 ⫺ Parameter 307 ⫺ Prothesenerhalt 282 ⫺ Revision 283 ⫺ Risiko 157 ⫺ Schulterendoprothetik 94 ⫺ Sprunggelenksendoprothetik 191

⫺ Therapie 281 ⫺ Therapiealgorithmen 308 ⫺ tiefe 193 ⫺ Tumorendoprothethik 219 ⫺ Wundabstriche 308 ⫺ zweizeitiger Prothesenwechsel 283 ⫺ Zytologie 279 Infektionsrate, Endoprothesen 306 Infektrezidive 308 Infiltrationsmuster, lymphozytäres 53 Infrarot-Kamerasystem 247 Inklinationswinkel 73, 260, 262 Inlayverschleiß 293 Inlaywechsel 189, 301 Insertionstendinosen 334 Instabilitätsarthrose 87 Instrumentenversagen 301 Invasine 278 Jobprofil 340 Kalkaneusosteotomie ⫺ medialisierende 182 ⫺ valgisierende 182 Kalkaneus-Verschiebe-Osteotomie ⫺ lateralisierende 182 ⫺ medialisierende 182 Kallotasis 218 Kappenprothese 70, 78, 291 K-Draht-Fixierung 248 Keel 77 Kellgren and Lawrence Score 4 Keramikpartikel 52 Kernspintomographie ⫺ periprothetische Infektion 281 ⫺ Sprunggelenk 186 Kniegelenk 129 ⫺ klinische Untersuchung 134 Kniegelenkarthrose 7 Kniegelenksendoprothese 129 ⫺ Achsfehler 317 ⫺ achsgeführte Prothese 150 ⫺ Anästhesie 138 ⫺ Arthrofibrose 156, 315 ⫺ aseptische Lockerung 155 ⫺ Bewegungsdefizit 156 ⫺ bikondylärer Oberflächenersatz 147 ⫺ chronischer Schmerz 318 ⫺ Einzelphysiotherapie 342 ⫺ Erfolgsfaktoren 136 ⫺ fixed-bearing 149 ⫺ Funktionsstörungen 318 ⫺ Häufigkeit 14 ⫺ heterotope Ossifikation 159

Register ⫺ Indikation 135 ⫺ Infektion 156 ⫺ Instabilität 318 ⫺ Komplikationen 155, 244, 314 ⫺ Kontraindikationen 135 ⫺ ligamentäre Instabilität 157, 252 ⫺ mobile-bearing 149 ⫺ modulares Revisionsimplantat 151 ⫺ Navigation 244 ⫺ Operationstechnik 153 ⫺ Operationsziele 136 ⫺ operative Planung 137 ⫺ Patellaluxation 158 ⫺ patellofemorale Prothese 152 ⫺ periprothetische Fraktur 158 ⫺ Polyethylenabrieb 155 ⫺ postoperative Maßnahmen 139 ⫺ präoperative Maßnahmen 136 ⫺ Prothesendesigns 141, 142 ⫺ Rehabilitation 159 ⫺ Rehabilitationsmaßnahmen 341 ⫺ Revision 256 ⫺ Revisionsgrund 257, 315 ⫺ Revisionsrate 155 ⫺ Röntgenaufnahmen 332 ⫺ Rotationsfehler 317 ⫺ Schlittenprothese 142 ⫺ Schmerztherapie 140 ⫺ Sport 344 ⫺ teilgekoppelte Prothese 149 ⫺ Thromboseprophylaxe 141 ⫺ Tumorprothese 151 ⫺ Verletzungen des Streckapparates 157 ⫺ vorderer Knieschmerz 156 Kniegelenkszentrum 249 Knieschmerz, vorderer 156 Kniezentrum ⫺ kinematisches 248 Knocheninfektion 274 Knochenzement 33, 40, 102 ⫺ Anwendung 40 ⫺ Partikel 51 Knorpelschaden ⫺ Gradeinteilung 4 Knorpelzelltransplantation 174 Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung 34 Komplikationen 138, 287 ⫺ Hüftgelenk 303 ⫺ Knie 315 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 155 ⫺ neurologische 94 ⫺ Schulterendoprothetik 94 ⫺ Schultergelenk 313 ⫺ Sprunggelenksendoprothetik 188

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Komplikationen- und Komorbiditäten-Level 24 Komplikationsmanagement 230, 233 Komplikationsrate ⫺ Einfluss der Fallzahl 294 Komponentenverschleiß ⫺ Anzeichen 300 ⫺ Therapie 301 Komponentenwechsel 305 Konsensus-Klassifikation der periprothetischen Membran 49 ⫺ Bedeutung 59 ⫺ Prothesenstandzeit 55 ⫺ Reproduzierbarkeit 55 Kontext 327 Kontextfaktoren 327 Koordinationstraining 334 Korrekturarthrodese 179 Korrekturosteotomien 175 Kortikalisatrophien 112 Kreuzband, hinteres 148 Kunststoffe, kohlefaserverstärkte 35 Kurzschaftprothese 112, 265 Landmarken 244 ⫺ anatomische 153 ⫺ Becken 260, 261 ⫺ Hüftgelenk 258 ⫺ Kniegelenk 248, 251 Lernkurve für minimalinvasive Operationen 226, 229 Liestaler Schema 308 ligamentäre Instabilität 157 LISS 312 Lockerung ⫺ aseptische 48, 289 ⫺ septische 48, 305 Loge-de-Guyon-Syndrom 338 Lokalrezidiv 219 Low-grade-Infektion 48, 53, 193, 275, 306 ⫺ Abklärung 307 Low-grade-Synovialitis 58 Lungenembolie 287 Luxation 235, 333 ⫺ Diagnose 304 ⫺ Klinik 304 ⫺ Risikofaktoren 303, 334 ⫺ Therapie 305 Luxationsrate 228, 333 Luxationsrisiko nach Hüftendoprothese 303 Lymphabflussstörungen 198 Lymphadenitis 319 Lymphödemprävention 196 Lymphozytentransformationstest 309

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Register

Magenprotektion 197 major diagnosis category 20 ⫺ endoprothetische Eingriffe 26 Malleolarfraktur 190 Malleolusverlängerungsosteotomie, mediale 180 Markraumpräparation 91 Materialien 34 ⫺ Auswahlkriterien 41 ⫺ Hüftgelenksendoprothese 101 ⫺ Verwendung 41 Materialverschleiß 300 ⫺ Therapie 301 Mayo“Hüftschaft 112 McMinn-Prothese 37, 108 mediales Release 180 medikamentöse Therapie ⫺ Rehabilitation 346 Megaendoprothese 203, 220 Mehr-Pin-Fixierung 248 Mesh-graft 211 Metal-back-Komponenten 77 Metallabrieb 51 Metall-Metall-Gleitpaarung 37, 110, 291 Metallose 319 Metallreihe 309 Mikulicz-Linie 130, 293 Mini-Inzision 223 Minimalinfektion 48, 53 minimalinvasive Operationsmethoden 114, 153, 223 ⫺ Eignung 237 ⫺ Komplikationen 235 ⫺ Nutzen 236 ⫺ Risiken 236 minimalinvasiver Zugang ⫺ anterior 233 ⫺ anterolateral 229 ⫺ Patientenselektion 226 ⫺ posterolateral 227 Mischkeramiken 37 Mismatch 75 Mobile-bearing-Implantat 149 Mobilisationstechniken 198 Modularprothesen 114 Monoblockprothesen 114 MRSA 306 MRSE 306 MSTS-Score 213 Muskelrelaxanzien 347 Muskel-Schwenklappen-Plastik 209 Myotonolytika 346 Nachsorge ⫺ nach Rehabilitation 348 Nagelstielendoprothese 311

Nanopartikel 37 Navigation 44, 154, 241, 269 ⫺ Angaben zu Kniegelenk 245 ⫺ Erfolgskontrolle 255 ⫺ Hüftgelenksendoprothese 257 ⫺ individuelle Zielinstrumente 155 ⫺ Knieendoprothese 244 ⫺ Pfannen- und Schaftpositionierung 258 ⫺ Plausibilitätskontrollen 255 ⫺ Rotationsbestimmung 245 ⫺ Sender 242, 248 ⫺ Systeme 242 ⫺ Technologie 242 Navigationssysteme 44, 154 Nebendiagnosen 121 Neer-Endoprothese 313 Neer-I-Prothese 67 Neer-II-Prothese 67 Nekrose 52 Neokapsel 49 Nervenblockaden 141 Nervenläsionen 335 Neuropathie, periphere 172 nichtsteroidale Antirheumatika 346 Nickelallergie 45, 101, 309 Niob 35 notching 244 OATS-Plastik 174 Oberflächenbeschichtung 39 Oberflächenersatz 77, 69, 93, 108, 265 ⫺ bikondylärer 147 ⫺ Designs 78 ⫺ teilgekoppelte Prothese 149 ⫺ ungekoppelter 147 ⫺ Verankerung 78, 149 Oberflächenmodifikationen 39 Oberflächenstrukturen 103 Oberflächenteilersatz 71, 81 Oberflächenvergütung 39 Ödembeseitigung 341 Offset 73, 267 Omarthrose 85 ⫺ posttraumatische 88 one-finger-sign 144 Operationen- und Prozedurenschlüssel 24 Opiate 347 OPS-Katalog 121 OP-Technik ⫺ aseptische Lockerung 293 Orthese 157, 191, 198, 305 Ossifikationsprophylaxe 346 Osteoarthrose 3 ⫺ Prävalenz 6

Register Osteointegration 83, 103, 198, 335 Osteolyse 95, 108, 149, 155, 319 ⫺ periprothetische 294 Osteomyelitis 59 Osteonekrosen 143 Osteopenie 58 Osteophyten 317 Osteophytenbildung 11 Osteosynthese 190 Osteotomie 174, 179 ⫺ supramalleoläre 174 overstuffing 244, 314 Pangonarthrose 132 Paprosky-Klassifikation (Femur) 297 Partikelfreisetzung 51 Partikelkrankheit 49 Patelladenervation 318 Patellalateralisation 318 Patellaluxation 158, 318 Patellapunkt 267 Patellarückflächenersatz 148, 293, 318 Pathogenitätsfaktoren 276 patient clinical complexity level 23 Patientenaufklärung 138 Peg 77 periprothetische Fraktur 309 ⫺ Diagnostik, Therapie 311 ⫺ klinische Zeichen 311 ⫺ Kniegelenksendoprothetik 158 ⫺ Risikofaktoren 311 ⫺ Schulterendoprothetik 94 ⫺ Sprunggelenksendoprothetik 190 ⫺ Tumorendoprothethik 220 periprothetische Infektion 273, 305 ⫺ Antibiotika 282 ⫺ Bakterienverhalten 278 ⫺ bildgebende Diagnostik 281 ⫺ Einteilung 275 ⫺ einzeitiger Prothesenwechsel 283 ⫺ Erregernachweis 280 ⫺ Erregerspektrum 276 ⫺ Klassifikation 306 ⫺ Klinik 278 ⫺ Mikrobiologie 279 ⫺ Prothesenerhalt 282 ⫺ Revision 283 ⫺ Risikofaktoren 276, 275 ⫺ Therapie 281 ⫺ Therapiealgorithmen 308 ⫺ zweizeitiger Prothesenwechsel 283 ⫺ Zytologie 279 periprothetische Membran 48 ⫺ abriebinduzierter Typ (Typ I) 49, 52

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⫺ abriebinduzierter und infektiöser Typ (Mischtyp, Typ III) 54 ⫺ beeinflussende Faktoren 50 ⫺ indifferenter Typ (nicht abriebinduziert, nicht infektiös, Typ IV) 56, 54 ⫺ infektiöser Typ (Typ II) 53 ⫺ Klassifikationssystem 49 periprothetische Membrantypen ⫺ mikrobiologischer Befund 55 ⫺ Prothesenstandzeit 55 periprothetische Osteolyse 307 ⫺ Ursachen 294 Pfannennavigation 259 Pfannenprothesen ⫺ Werkstoff 101 Pfannenrevision 298 Physiotherapie 333, 345 ⫺ postoperative 139 Planung, präoperative 241 Planungsprogramme 137 Plexiglas 36 Pointer 242 Polyethylen 36, 33, 292 ⫺ crosslink 36 Polyethylenabrieb ⫺ Kniegelenksendoprothetik 155 Polyethylenpfanne 103 Polyethylenverschleiß ⫺ indirekte Zeichen 301 Polymethylmethacrylat 33, 40 ⫺ Anwendung 40 Positionierung der Endoprothese 293 Positronenemissionstomographie ⫺ aseptische Lockerung 296 ⫺ periprothetische Infektion 281 Prävention 9 Press-fit-Pfannen 106 Primärprävention 10 Primärstabilität 74, 103 Primärverankerung 292 Propionibacterium acnes 56, 276 Propriozeptionstraining 334 Prothese ⫺ patellofemorale 152 Prothesenbeschichtung 208 Prothesenlockerung ⫺ Schulterendoprothetik 94 Prothesenstandzeit 47 Prothesenwechsel ⫺ zweizeitiger 194 Protrusionscoxarthrose 108 2-Punkte-Gang 125 3-Punkte-Gang 125 4-Punkte-Gang 125

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Register

Qualitäts-Scores 347 Qualitätssicherung 269 ⫺ Rehabilitation 347 Qualitätsstandards Mikrobiologie 280 Regionalanästhesie 141 Rehabilitation 324 ⫺ Anamnese 329 ⫺ Aufnahmeuntersuchung 329 ⫺ bildgebende Diagnostik 331 ⫺ Hüftgelenksendoprothese 124 ⫺ klinische Befunderhebung 330 ⫺ Kontextfaktoren 327 ⫺ medikamentöse Therapie 346 ⫺ Nachsorge 348 ⫺ Qualitätssicherung 347 ⫺ Sprunggelenksendoprothese 195 ⫺ Studienergebnisse 348 ⫺ Team 328 ⫺ Teambesprechungen 328 ⫺ Unterlagen zur Verlegung 326 ⫺ Vorgehen zur Einleitung 326 ⫺ Ziele 327, 328 ⫺ Zugangsverfahren 125, 324 Rehabilitationsfähigkeit 325 Rehabilitationsmaßnahmen 125 ⫺ Hüftgelenksendoprothese 332 ⫺ Kniegelenksendoprothese 159, 341 ⫺ Schulterendoprothese 95 ⫺ Sprunggelenksendoprothese 345 Reibephänomen 188 Rekonstruktion, bandplastische 179 Rentenversicherungsträger 326 Resektionslehre 91 Resurfing-Prothese 37 Retropatellararthrose 152 Retropatellarersatz 148, 293 Retroversion 72 Revisionschirurgie 230, 233 Revisionsendoprothetik 114, 151 ⫺ Tumorprothese 204 Revisionsoperation 256 ⫺ periprothetische Membran 49 Revisionsrate 110 Rheumatiker 166 rheumatoide Arthritis 87 Rivaroxaban 119 Robotereinsatz 44 Robotersysteme 255 Rocking-horse-Phänomen 76, 89, 314 Rollback-Mechanismus 130 Röntgenaufnahmen ⫺ aseptische Lockerung 295 ⫺ Kniegelenk 135

⫺ periprothetische Infektion 281 ⫺ Rehabilitation 331 ⫺ Sprunggelenk 185 Röntgen-Nativ-Diagnostik 331 Rosenberg-Aufnahme 135 Rotationskniegelenk 208 Rotationsstabilität 43, 74 Rotatorenmanschette ⫺ Insuffizienz 208 ⫺ Ruptur 94, 314 Rotatorenmanschettendefekt 89 Rückfußarthrodese 183 safe zone ⫺ Hüftgelenk 257 ⫺ Kniegelenk 245 Sauerstoffverarmung 34 scapular notching 94, 95 Schäfte ⫺ anatomische 113, 114 ⫺ Standard- 265 ⫺ zementierte 104 Schaftnavigation 266, 264, 267 Schaftprothesen ⫺ Werkstoff 101 Schaftzementierung 104 Schaukelpferdeffekt 76, 314 Schenkelhalsschraubenprothese 110 Schlittenprothese 143 ⫺ laterale 146 ⫺ mediale 143 Schlussrotation 131 Schmerzmanagement 225 Schmerzmedikation 330 Schmerztherapie 90, 138, 197 ⫺ postoperative 139 Schmerzursachen ⫺ Kniegelenk 135 Schnellschnittuntersuchungen 52, 59 Schraubenosteosynthese 190 Schraubpfannen 106 Schulterendoprothese 67, 313 ⫺ aseptische Lockerung 94 ⫺ Ausblick 84 ⫺ Entwicklung 67 ⫺ Ergebnisse 93 ⫺ glenohumerale Instabilitäten 94 ⫺ Glenoidersatz 75 ⫺ Humeruskopfprothese 72 ⫺ Indikationen 85 ⫺ Infektion 94 ⫺ inverse 314 ⫺ Komplikationen 94, 313 ⫺ Kontraindikationen 90 ⫺ Materialien 73

Register ⫺ neurologische Komplikationen 94 ⫺ Oberflächenersatz 77 ⫺ Operationsplanung 90 ⫺ operatives Vorgehen 90 ⫺ periprothetische Fraktur 94 ⫺ Rehabilitationsmaßnahmen 95 ⫺ Revisionschirurgie 314 ⫺ Rocking-horse-Phänomen 76 Schulterhemiprothese 93 Schulterprothese, inverse 70, 82 ⫺ Designs 83 ⫺ Indikationen 83 ⫺ scapular notching 95 Schulterprothesensysteme, modulare 72 Schultertotalendoprothese 93 ⫺ operatives Vorgehen 90 Sehnentransfer 179 Seitenbandführung 343 Seitenbandinstabilität 318 Seitenbandinsuffizienz 344 Sekundärstabilität 103 Sender 242, 248, 250 ⫺ Befestigung 260, 264, 247, 248 Sensibilisierung 309 septische Lockerung 48, 305 Silberbeschichtung 209 Skelettszintigraphie ⫺ aseptische Lockerung 296 ⫺ periprothetische Infektion 281 small colony variants 48, 278, 306 Smith-Peterson cup 34 Smith-Peterson-Intervall 233 Smith-Peterson-Zugang 115 soft tissue management 247, 252 Sonderprothesen 151, 217 Sonographie ⫺ periprothetische Infektion 281 ⫺ Rehabilitation 332 Spacer 156, 284 Spätinfektion 156, 194, 275 Spina iliaca anterior superior 259 Spitzfußdeformität 183 Spitzfußprophylaxe 196 Spongiosaplastik 171 Sport ⫺ Hüftgelenksendoprothese 340 ⫺ Kniegelenksendoprothese 344 Sprunggelenk ⫺ Balancierung 179 Sprunggelenk, oberes 165 ⫺ Entknorpelung 175 Sprunggelenksarthrodese 163 Sprunggelenksarthrose 187 Sprunggelenksendoprothese 164, 175

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⫺ allgemeine Kontraindikationen 171 ⫺ Alternativen 173 ⫺ Anästhesie 197 ⫺ Arthrose der Nachbargelenke 184 ⫺ aseptische Lockerung 191 ⫺ bildgebende Diagnostik 185 ⫺ Fehldimensionierung 189 ⫺ Impingement 188 ⫺ Indikationen 165 ⫺ Infektion 191 ⫺ Komplikationen 188 ⫺ Nachbehandlung 194 ⫺ OP-Technik 176 ⫺ Patientenselektion 170 ⫺ periprothetische Fraktur 190 ⫺ Physiotherapie 198, 199 ⫺ postoperative Bewegungseinschränkungen 194 ⫺ Prothesenmodelle 165 ⫺ Prothesensysteme 166 ⫺ Rehabilitation 199 ⫺ Rehabilitationsmaßnahmen 345 ⫺ Rehabilitationsprogramm 195 ⫺ Schmerztherapieschema 197 ⫺ sekundäre Entfernung 176 ⫺ spezielle Kontraindikationen 170 ⫺ Spitzfußdeformität 183 ⫺ Verlaufskontrolle 187 ⫺ Zusatzeingriffe 179 Sprunggelenkzentrum 250 ⫺ kinematisches 249 Staphylococcus aureus 56, 276, 306 Staphylococcus epidermidis 56, 193, 276, 306 Stem-first-Methode 268 Streckapparat ⫺ Verletzungen 157 Streptokokken 56, 306 Stressaufnahmen 135, 145 Stress-Shielding 77, 109, 112 Stumpfaufbauplastik 219 Subluxation 11, 295 Subluxationsstellung 314 Subscapularissehne 91, 92 Synovektomie 174 Talus-Korpus-Nekrosen 172 Talusnekrose 171, 187 Tantal 35 Teflon 33 Tertiärprävention 10 Thromboembolien 287 ⫺ venöse 119 Thrombose 287 Thromboseprophylaxe 116, 118, 139, 141, 196, 288, 330, 339 ⫺ Medikamente 117

366

Register

⫺ orale 119, 330 Thrombozytopenie, heparininduzierte 118 ⫺ Diagnose 118 Tibia-Achse, mechanische 249 Tibia-first-Technik 153, 154, 252 Tibialis-anterior-Transposition 181 Titan 39 Titanlegierung 34, 42, 309 Titanschmiedelegierungen 35 Toxine 277 Traglinie 293 Trochanterpunkt 267 Tuberositasosteotomie 157 Tumorendoprothese 151, 203 ⫺ Anbindungsschlauch 211 ⫺ funktionelles Ergebnis 213 ⫺ Indikationen 203 ⫺ Komplikationen 219 ⫺ Muskel-Schwenklappen-Plastik 209 ⫺ postoperatives Management 211 ⫺ präoperative Planung 204 ⫺ Revisionsendoprothetik 204 ⫺ Sonderprothesen 217 ⫺ Stumpfaufbauplastik 219 ⫺ Wachstumsprothese 217 ⫺ Weichteilrekonstruktion 209 Tumorprothesensysteme 203, 204 two incisions technique 224 Typ-4-Reaktion 60, 53 UHMWPE 36, 292 Ultraschallsonde 262 ungekoppelter Oberflächenersatz 147 ⫺ Indikationen 147 ⫺ Kreuzband 148 ⫺ Operationsprinzip 147 unikondylärer Gelenkersatz 142 ⫺ Indikationen 143 ⫺ Operationsprinzip 143 ⫺ präoperative Planung 145 ⫺ Vorteile 144 ⫺ Ziel 144 Unterschenkel-Cast 198 Untersuchungen ⫺ Rehabilitation 330

Valgusarthrose 174 Valgusfehlstellung 130 ⫺ subtalare 182 ⫺ tibiotalare 179 Valgusgonarthrose 133 Vancouver-Klassifikation 311 Varusarthrose 174 Varusfehlstellung 130 ⫺ subtalare 182 ⫺ tibiotalare 180 Varusgonarthrose 133, 144 Venenthrombose, tiefe 287 Verankerung ⫺ Hybridmethode 103 ⫺ zementfreie 103 ⫺ zementierte 102 Verankerungsmechanismus 291 Verlängerungsosteotomie 191 Verlaufskontrolle ⫺ Kniegelenksendoprothese 139 ⫺ Sprunggelenksendoprothese 187 Verschleißpartikelexpression 36 Virulenzfaktoren 276 Vitallium 34 Vitamin-K-Antagonisten 119 Wachstumsprothese 217 Wagner-Prinzip 299 Walker-Orthese 187, 198, 199 Watson-Jones-Intervall 229 Watson-Jones-Zugang 115 Wechseloperation 103, 157, 283, 296 ⫺ Erfahrung 313 ⫺ Ergebnisse 284 Weichteildefekte 172 Weichteilrekonstruktion 205, 209 Weichteil-Release 91 Weichteiltraumatisierung 224 Whiteside-Line 153 WOMAC-Score 5 Wundheilungsstörungen 192 Wundrandnekrose 192 Zementprodukte 41 Zuggurtungsosteosynthese 190 Zyklops-Syndrom 57