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Endoprothese

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Bei Endoprothesen handelt es sich um Implantate, welche dauerhaft im Körper verbleiben.

Am bekanntesten sind wohl die künstlichen Hüftgelenke. Heutzutage stehen auch Endoprothesen für andere Gelenke zur Verfügung (Kniegelenk, Schultergelenk, seltener auch Sprunggelenks-, Ellenbogengelenks- und Fingergelenksprothesen), wobei arthrotische Gelenkveränderungen eine häufige Indikation darstellen. In der Veterinärmedizin (Hunde/Katzen) hat das künstliche Hüftgelenk ebenfalls seinen Einzug gehalten.

Bild:Hueftgelenk-Endoprothese.jpg
Röntgenbild einer konventionellen, zementfrei eingesetzten Endoprothese des Hüftgelenkes. Das große Metallimplantat erscheint auf der Aufnahme fast weiß, stellenweise durchscheinend. Die künstliche Pfanne ist aus relativ dünnem Material und mit einem Polyäthylen- Lager ausgekleidet. Schemenhaft zeigt sich in der großen Auflösung die Metallkugel, die den Hüftkopf ersetzt.

Inhaltsverzeichnis

Verankerung von Prothesen im Knochen

  • zementierte Prothesen werden mittels Knochenzement im Knochen fixiert
  • zementfreie Prothesen werden mechanisch im Knochen fixiert
  • Hybrid-Prothesen sind eine Mischform aus nicht zementierten und zementierten Prothesenteilen

Werkstoffe/Werkstoffpaarungen

Der Prothesenschaft einer Hüftprothese besteht in der Regel aus

  • Stahl (geschmiedet)
  • Titan (TiAl6V4, TiAl6Nb7 - Schmiedelegierung)
  • CoNiCrMo-Schmiedelegierungen
  • (vereinzelt) faserverstärkte Kunststoffe

Die Femur- und Tibiakomponenten eines Knieimplantats bestehen in der Regel aus

  • CoCrMo-Gusslegierungen
  • Titan-Legierungen

Typische Gleitpaarungen im Artikulationsbereich bei TEP

  • Stahl/Stahl
  • Stahl/UHMWPE (Ultra high molecular weight polyethylene = ultrahochmolekulares Polyethylen)
  • Titan (Element)/Titan
  • Titan/UHMWPE
  • Titan/Keramik
  • Keramik/Keramik
  • Keramik/UHMWPE

Hüftgelenksprothesen

In Deutschland werden pro Jahr etwa 150.000 neue Hüftgelenke implantiert.

Bei Hüftgelenkprothesen wird zwischen (Hüft-/Oberschenkel-)Kopfprothesen, Schaftprothesen (Stielprothesen) (Femurschaft) und Hüftpfannenprothesen unterschieden. Werden sowohl der Gelenkkopf als auch die Gelenkpfanne ersetzt, handelt es sich um eine Total-Endo-Prothese (TEP).

Eine neuere Form der Schaftprothese ist die Kurzschaftprothese, die fast ausschließlich im Schenkelhals des Femur verankert wird.

Neuere Prothesenformen

Daneben gibt es zwei neuere Prothesenformen, bei denen der obere Teil des Oberschenkelknochens in weitaus größerem Umfang erhalten bleibt. Während bei der Schaftprothese der Kopf des Oberschenkelknochens und der Schenkelhals (völlig) entfernt werden, wird bei der McMinn- oder Hüftkappen-Prothese (engl. resurfacing) lediglich die Oberfläche des Gelenkkopfes entfernt und durch eine Metallkappe ersetzt. Bei der Druckscheibenprothese wird der gesamte Gelenkkopf und ein Teil des Schenkelhalses ersetzt. Prothesen, bei denen der Knochen in größerem Umfang erhalten bleibt, sind vor allem für jüngere Patienten interessant, weil hier mehr Möglichkeiten bei einer späteren Revision bestehen. Diese neueren Prothesenformen sind bereits seit über zehn Jahren im Einsatz und weisen sehr gute Erfolgsquoten auf.

Operative Behandlung

Die Operation kann sowohl unter Vollnarkose als auch mit einer Spinalanästhesie durchgeführt werden. Zunächst werden die verschlissenen Gelenkoberflächen und der bisherige Gelenkkopf am Oberschenkel entfernt und der verbleibende Knochen für das Implantat vorbereitet. Dadurch können evtl. vorhandene Beinlängendifferenzen meistens vollständig ausgeglichen werden.Danach erfolgt die Implantation und Verankerung der beiden Gelenkkomponenten mit den oben beschriebenen Alternativen. Für die gesamte Operation bis Wundverschluss kann etwa mit 1,5 Stunden gerechnet werden. Der Patient kommt zur Überwachung in eine Aufwacheinheit. Nach weiteren 2 bis 4 Stunden erfolgt dann die Rückverlegung in die Normalstation. Moderne minimal-invasive Operationstechniken, wie etwa die "Yale Technik" erlauben heute eine gewebeschonende Art der Implantation.

Ärztliche Betreuung nach der OP

In den ersten Tagen nach der Operation werden Wundschmerzen mit Medikamenten aufgefangen. Die krankengymnastische Bewegungstherapie des operierten Beines beginnt. Bereits am 1. Tag nach der Operation wird man aus dem Bett geholt und kann die ersten Schritte selbst laufen. Die Mobilität wird täglich zunehmen bis auch größere Strecken selbständig zurückgelegt werden können.

In den ersten Wochen werden dazu Unterarmgehstützen benutzt, um die Gangsicherheit zu verbessern und das operierte Hüftgelenk nicht zu überlasten. Die stationäre Behandlung in den meisten Kliniken dauert nach einem komplikationslosen Eingriff ca. 8 bis 10 Tage. In dieser Zeit wird eine Anschlussheilbehandlung festgelegt. In diesen Rehabilitationskliniken sollten die Mobilität weiter verbessert und die das Hüftgelenk stabilisierende Muskulatur gezielt trainiert werden.

In darauf spezialisierten Kliniken werden mit Standardimplantaten Langzeitergebnisse von über 15 Jahren erreicht. Sie erlauben in über 90 % der Fälle ein gutes funktionelles Ergebnis (Laufen, Stehen) bei weitgehender Schmerzfreiheit.

Regelmäßige Verlaufskontrollen in der Klinikambulanz oder beim Orthopäden mit klinischer und röntgenologischer Untersuchung sollen diese Ergebnisse langfristig begleiten.

Risiken eines solchen operativen Eingriffes

Die Implantation eines künstlichen Hüftgelenkes bleibt auch heute mit einem geringen Risiko verbunden. Dazu gehören evtl. die Bildung von Blutgerinnseln während oder nach der Operation in den Beinen (Thrombose), die Wundheilungsstörung (Infektionen), der postoperative Bluterguss, die Nachblutung und die Möglichkeit einer Verletzung von Nerven und Blutgefäßen. Selten kommt es zu Absprengungen am OS-Knochen, die dann einer zusätzlichen Stabilisierung durch Verdrahtung oder Schrauben bedürfen. Die genannten Risiken treten in darauf spezialisierten Kliniken in weniger als einem Prozent der Behandlungsfälle auf. Vgl. dazu die jeweiligen Qualitätsberichte.

Schulter-Endoprothese

Vergleichbar zur Behandlung der Hüftarthrose gibt es bei der Schulter etwa seit 1990 eine 3. Generation der Schulter-Endoprothese (künstl. Schulter-Gelenke). Nach Neer-I-Prothesen (seit 1972) wurden drei verschiedenen formschlüssige (constraint) Prothesendesigns erprobt. Die Verwendung dieser wurde 1974 beendet. Seit Anfang der 90er-Jahre stehen Systeme der zweiten Generation zur Verfügung(Neer-II-Prothesen). Im Laufe der 90er-Jahre wurden Systeme der dritten Generation entwickelt, mit spezieller Offset-Kopfgeometrie des Humerus und neuen Pfannensystemen.

Knieprothesen

Knieprothesen unterteilt man nach ihrem Koppelungsgrad in mehrere Gruppen:

  • ungekoppelte Prothesen. Dazu zählen die unikondyläre Endoprothese, anhand welcher nur die innere oder seltener die äußere Seite des Kniegelenks durch zwei Implantate am Schienbeinkopf und an der jeweiligen Oberschenkelrolle ersetzt wird und die bi- bzw. trikondyläre Endoprothese. Hierbei wird jeweils der gesamte Schienbeinkopf und die gesamte Oberschenkelrolle mit zwei Implantaten ersetzt (bikondylär). Früher fast routinemäßig und heute eher in Ausnahmen erfolgt zusätzlich noch ein Ersatz der Kniescheibenrückfläche (trikondylär). Zwischen den beiden Implantaten befindet sich ein Polyethylenaufbau. Der Hauptunterschied zu den gekoppelten Endoprothesen liegt darin, dass die Anteile nicht fest mechanisch verbunden sind, sondern gegeneinander verschieblich sind. Die bikondyläre Endoprothese zählt bereits zu den Totalen Knieendoprothesen, da bei ihr das gesamte tibiofemorale Gelenk ersetzt wird. Für den Einsatz einer ungekoppelten Knieprothese müssen beide Außenbänder intakt und funktionsfähig bzw. rekonstruierbar sein. Bei fehlenden oder defekten Kreuzbändern existieren diesen Mangel kompensierende, funktionell teilgekoppelte Modelle.
  • teilgekoppelte Prothesen. Zu ihnen zählt man hauptsächlich das sogenannte PS-Knie. Posterior Stabilisierte Prothesen kommen zum Einsatz, wenn das hintere und vordere Kreuzband beschädigt oder entfernt wurden.
  • gekoppelte Prothesen sind achsgeführte Implantate (Scharniergelenk). Sie kommen zum Einsatz, wenn sowohl Kreuzbänder als auch Seitenbänder insuffizient (ungenügend) sind, und erfordern eine intensive Implantatverankerung im Knochen.

Zahnimplantate

Zahnimplantate sind nach obiger Definition ebenfalls Endoprothesen, vorwiegend aus Reinsttitan. Sie unterscheiden sich biomechanisch von Hüft- oder Knieendoprothesen dadurch, dass sie nicht "geschlossene Implantate" sind, sondern "offene", weil sie im oberen Anteil die Schleimhaut perforieren und damit der infektiösen Umgebung der Mundhöhle ausgesetzt sind.

Weblinks

Wikipedia
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