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Notizbuch

Knieendoprothetik

- führt zu einer reproduzierbaren Verbesserung der Lebensqualität
- inzwischen das akzeptierte Behandlungsverfahren für die Kniegelenksarthrose im Stadium
  3 und 4 nach Kellgren

Technik:

 

Abb. 1-40: Beugespalt (flexion gap) und Streckspalt (extension gap)
Abb. 1-40: Beugespalt (flexion gap) und Streckspalt (extension gap)
Orthoforum

 

- Knochenresektion: Gap Technik:

  • Ziel ist es, einen Beugespalt (Flexion-Gap) und einen Streckspalt (Extension-Gap)
    gleicher Größe zu erzeugen, um nach Implantation eine gleichmäßige Weichteilspannung
    zu erhalten:
  • Weichteile in Extension und Flexion zu stark gespannt: Beugespalt und Streckspalt
    zu klein:
    • Lösung: zusätzliche Resektion der Tibia
  • Weichteile in Extension und Flexion zu locker: Beugespalt und Streckspalt zu groß:
    • Lösung: Auswahl eines dickeren Polyethylentibiaeinsatzes
  • Weichteile nur in Flexion zu locker (Beugespalt zu groß), in Extension gut:
    • Lösung (1): Auswahl einer größeren Femurkomponente
    • Lösung (2): Verwendung von Keilen unter den posterioren Kondylen
    • Lösung (3): Resektion des distalen Femurs und größerer PE-Einsatz
  • Weichteile in Extension zu stark gespannt (zu kleiner Streckspalt), in Flexion gut:
    • Lösung (1): Release der posterioren Kapsel und Abtragung von Osteophyten im Bereich
      der dorsalen Kondylen
    • Lösung (2): Resektion des distalen Femurs
  • Weichteile in Flexion zu stark gespannt (zu kleiner Beugespalt), in Extension gut:
    • Lösung (1): Auswahl einer kleineren Femurkomponente („downsizing“)
    • Lösung (2): Release des hinteren Kreuzbandes am dorsalen Tibiaplateau
    • Lösung (3): Kontrolle der Neigung der Tibiaresektion (ggf. stärkere Neigung)
  • Weichteile in Extension zu locker, in Flexion gut:
    • Lösung (1): Verwendung distaler Verstärkungskeile unter der Femurkomponente
    • Lösung (2): Verwendung einer kleineren Femurkomponente mit einem dickeren
      Polyethyleneinsatz

- Referenzlinien für die Rotation der Femurkomponente:

  • Linie an die posterioren Kondylen
  • transepikondyläre Achse (Linie zwischen medialem und laterale Epikondylus)
  • Whiteside Linie: Linie entlang der Trochleafurche (in der Regel im rechten Winkel zur
    transepikondylären Achse aber einfacher zu finden)

- Varusgonarthrose:

  • Knochenresektion:
  • Knochensubstanzverlust: mediales Tibiaplateau
  • Ziel: Gelenklinie im rechten Winkel zur mechanischen Achse (gleichmäßige Belastung
    des medialen und lateralen Gelenkkompartiments)
  • Tibia:
    • extramedulläre Ausrichtung bevorzugt (Referenzpunkt Mitte der distalen Tibia (liegt
      5-10mm medial der Mitte zwischen Malleolus med. und lat.))
    • im rechten Winkel zur mechanischen Achse der Tibia (=anatomische Achse): Varusstellung erhöht die Lockerungsrate
    • vom lateralen intakten Knorpel werden ca. 9-10mm entfernt, medial dem Knochendefekt entsprechend weniger
    • Neigung nach dorsal: 3-5 Grad (=slope) (je nach Implantat ist der Slope bereits in das Tibiaplateau und/oder den PE-Einsatz eingearbeitet)
  • Femur:
    • intramedulläre Ausrichtung
    • Resektion des distalen Femurs in 5 Grad Valgus (5 Grad zwischen der anatomischen
      Achse (=intramedulläre Ausrichtung) und der mechanischen Achse
    • genaues Ausmaß kann auf der Achsenstandaufnahme ausgemessen werden: kleine
      Patienten >7 Grad, große Patienten: < 5 Grad Valgus
    • 2 Techniken: (1) anteriore Referenz: Resektion orientiert sich an der anterioren
      Femurkortikalis, (2) posteriore Referenz: Resektion orientiert sich an Größe des
      Beugespalts und den hinteren Kondylen

 

Abb. 1-41: Femurresektion mit einem anterioren Referenzpunkt (A) und mit einem posterioren Referenzpunkt (B)
Abb. 1-41: Femurresektion mit einem anterioren Referenzpunkt (A) und mit einem posterioren Referenzpunkt (B)
Orthoforum

 

  • Ausrichtung der Femurkomponente:
    • Außenrotation der Femurkomponente: 3 Grad
    • Normal: Linie an die posterioren Kondylen ist um 3 Grad nach medial geneigt
    • in der Knieendoprothetik versucht man, die Gelenklinie im rechten Winkel zur
      mechanischen Achse zu rekonstruieren: d.h. die Femurkomponente muss 3 Grad
      außenrotiert werden
    • Femurkomponente sollte parallel zur transepikondylären Linie und im rechten
      Winkel zu Whiteside’s Linie positioniert werden
  • Weichteilbalancierung: Voraussetzung korrekte Knochenresektion
    • Extension: zu starke mediale Weichteilspannung
      • Release der medialen posterioren Kapsel im Bereich des Femurs
      •  subperiostales Release der posterioren Anteile des medialen Seitenbandes
    • Flexion: zu starke mediale Weichteilspannung
      • subperiostales Release der anterioren Anteile des medialen Seitenbandes
    • Beugekontraktur:
      • Entfernung der dorsalen Osteophyten (dorsale Anteile der Femurkondyle)
      • subperiostales Release der hinteren Kapsel vom dorsalen Femur und der dorsalen
        Tibia

- Valgusgonarthrose:

  • Knochenresektion:
    • Knochensubstanzverlust: laterale Femurkondyle
    • Eintrittspunkt in den Femur: etwas medial
  • Tibia:
    • im rechten Winkel zur mechanischen Achse der Tibia (=anatomische Achse)
  • Femur:
    • Resektion des distalen Femurs in 2-5 Grad Valgus (2 Grad entspricht einer
      Überkorrektur des Genu valgum in eine Varusstellung mit dem Ziel, ein Rezidiv des
      Genu valgum zu vermeiden
  • Ausrichtung der Komponenten
    • Außenrotation der Femurkomponente: 3 Grad
    • aufgrund des Knochensubstanzverlust im Bereich der dorsalen lateralen Femurkondylekann die Linie an die posterioren Kondylen nicht verwendet werden
    • Femurkomponente sollte parallel zur transepikondylären Linie und im rechten
      Winkel zu Whiteside’s Linie positioniert werden
    • Flexionsspalt wird bei der Valgusgonarthrose nicht durch die Rotation derFemurkomponente symmetrisch, sondern durch das Weichteilrelease
    • Weichteilbalancierung: Voraussetzung korrekte Knochenresektion
    • zu starke laterale Weichteilspannung in Streckung
      • Tractus iliotibialis
      • laterales Seitenband
      • Musculus popliteus
      • posteriore Gelenkkapsel
    • Flexion: zu starke laterale Weichteilspannung in Beugung
      • laterales Seitenband
      • Musculus popliteus

Verankerung:

- zementierte versus zementfreie Verankerung:

  • zementierte Knieprothesen sind der Goldstandard
  • Literatur: zementierte Implantate zeigen bessere Ergebnisse und sind kostengünstiger
  • zementfreie Verankerung der Femurkomponente mit guten Ergebnissen möglich
  • zementfreie Verankerung der Tibiakomponente: hohe Lockerungsraten

Design:

- konforme Gelenkflächen:

  • vergrößern die Kontaktfläche
  • Belastung des Materials wird verringert
  • lineare Abrieb nimmt ab

- Polyethylendicke von mindestens 8mm (ein 11mm Polyethylenplateau: 2-3mm Metall +
  8-9mm Polyethylen)
- Kreuzband-erhaltende Knieprothesen: cruciate ligament retaining oder CR

  • Ziel: durch den Erhalt des hinteren Kreuzbandes soll ein Rückwärtsrollen wie bei der
    physiologischen Kniebeugung erreicht werden
  • Rückwärtsrollen der Femurkondylen:
    • Theorie: ermöglicht bessere Beugung, da das dorsale Tibiaplateau mit zunehmender
      Beugung nicht am Femur anschlägt
    • optimiert den Hebelarm des Quadrizeps
  • kinematischer Konflikt: Rückwärtsrollen und hohe Kontaktfläche, beides ist gleichzeitig
    nicht möglich

 

Abb. 1-42: Flexion führt zu einem Rückwärtsrollen und der Kontaktpunkt zwischen Femur und Tibia wird nach dorsal verlagert (A,B). Konflikt zwischen Konformität der Gelenkflächen und Rückwärtsrollen (C)
Abb. 1-42: Flexion führt zu einem Rückwärtsrollen und der Kontaktpunkt zwischen Femur und Tibia wird nach dorsal verlagert (A,B). Konflikt zwischen Konformität der Gelenkflächen und Rückwärtsrollen (C)
Orthoforum

 

  • flaches Plateau erleichtert das Rückwärtsrollen
  • Nachteil: geringe Kontaktfläche und erhöhter Abrieb
  • Technik:
    • anspruchsvoller, da Wiederherstellung der Gelenklinie Voraussetzung für korrekte
      Funktion des hinteren Kreuzbandes
    • intraoperative Darstellung des Gelenks für unerfahrenen Operateur schwieriger
  • Praxis: trotz des Erhalts des hinteren Kreuzbandes kommt es nicht zu einem Rückwärtsrollen
    der Femurkondylen, vielmehr wurde sogar ein paradoxes Vorwärtsgleiten
    beschrieben
  • Beugung geringer (Ø 110-115 Grad) als bei posterior-stabilisierten Knieprothesen

- mobile Bearing:

  • Anachronismus: flaches Plateau erleichtert Rückwärtsrollen, erhöht aber Reibung
  • Lösung: ein bewegliches Tibiaplateau gestattet eine hohe Konformität zwischen Femur
    und Polyethylen und ermöglicht Rückwärtsgleiten
  • linearer Abrieb gesenkt

 

Abb. 1-43: Das konforme Polyethylenplateau der LCS-Knieprothese (A) im Vergleich zu einem flachen Polyethylenplateau mit geringer Kontaktfläche (B) (Mit freundlicher Genehmigung DePuy Orthopädie GmbH)
Abb. 1-43: Das konforme Polyethylenplateau der LCS-Knieprothese (A) im Vergleich zu einem flachen Polyethylenplateau mit geringer Kontaktfläche (B) (Mit freundlicher Genehmigung DePuy Orthopädie GmbH)
Orthoforum

 

  • zusätzliche Gelenkfläche: Gesamtabriebvolumen wahrscheinlich erhöht (unklare
    Studienlage)
  • mobile bearing Polyethyleneinsatz vergibt Rotationsfehler bei der Einbringung der
    Tibiakomponente
  • Design:
    • rotierende Plattform (Rotation und geringe Translation)
    • Meniskallager (mediales und laterales PE-Plateau läuft in separater Führungschiene
      anterior-posterior)
    • AP-Translation
  • Literatur:
    • einige Implantate haben exzellente Langzeitergebnisse: LCS Prothese
    • kein Implantat mit mobile bearing Gleitpaarung zeigt physiologisches Rückwärtsrollen
      bei Beugung
    • ca. 5% Wechselrate nur aufgrund technischer Komplikationen des mobile bearings:
      (1) Luxation des PE-Inlays (Meniskallager: 3-7%), (2) vorderer Knieschmerz durch
      Impingement des PE-Einsatzes an der Patellasehne und dem Hoffa-Fettkörper,
      (3) Bruch des Polyethylenplateaus (1-2%), etc.
    • kein genaues Indikationsspektrum

- posterior-stabilisierte (PS) Knieprothesen:

  • Gelenkfläche: konform, die Kontaktfläche ist erhöht (Tibiaplateau hat eine Mulde, in
    der die Rundung des Femurkondylus liegt) und der Abrieb verringert
  • zentraler Zapfen aus Polyethylen übernimmt die Funktion des hinteren Kreuzbandes,
    stabilisiert das Kniegelenk in Beugung und vermeidet eine hintere Instabilität
  • mit zunehmender Beugung kommt es zu einem Kontakt zwischen Femurkomponente
    und Zapfen: dieser Kontakt löst ein Rückwärtsrollen der Femurkomponente aus
  • Problem: Gefahr eines vermehrten PE-Abriebs am Tibiaplateau-Zapfen
  • PS-Knieprothesen haben eine bessere Flexion: Ø 120-125 Grad
  • Technik: da das hintere Kreuzband nicht geschont werden muss, ist die Darstellung und
    die Tibiaresektion für den ungeübten Operateur deutlich leichter
  • Indikation:
    • primäre Knieendoprothetik
    • Wechseloperation mit intaktem medialen und lateralen Seitenbändern
    • starke Beugekontraktur

 

Abb. 1-44: Vergleich des Polyethylenzapfens einer posterior stabilisierten (A) und einer geführten (constrained) Knieprothese (B) am Beispiel der Genesis II Knieprothese (Smith & Nephew GmbH)
Abb. 1-44: Vergleich des Polyethylenzapfens einer posterior stabilisierten (A) und einer geführten (constrained) Knieprothese (B) am Beispiel der Genesis II Knieprothese (Smith & Nephew GmbH)
Orthoforum

 

- geführte Knieprothesen: constrained oder CS Knieprothese

  • die Gelenkfläche ist ebenfalls konform und die Kontaktfläche ist vergrößert
  • der Zapfen ist deutlich dicker und stabilisiert nicht nur gegen AP-Translation, sondern
    auch gegen Varus- und Valgusstress
  • constrained Prothesen können deswegen auch bei Insuffizienz der medialen oder
    lateralen Weichteilstabilisatoren (Seitenband) verwendet werden
  • Indikation:
    • primäre Endoprothetik bei ausgeprägter Fehlstellung (vor allem Valgusfehlstellung
      mit Insuffizienz des medialen Seitenbandes)
    • Wechseloperation

- Scharnierprothesen:

  • ursprünglich verfügten Scharnierprothesen nur über ein AP-Scharnier: Zapfen
    im Tibiaplateau läuft in einer Führung der Femurkomponente oder direkte
    Scharnierkoppelung zwischen Femur und Tibia
  • Nachteil: Belastung des Knochen-Implantat-Interfaces und die Gefahr einer Lockerung
    sind erhöht
  • Scharnierprothesen der 70-er und 80-er Jahre hatten katastrophale Ergebnisse
  • heute: Rotationsscharnier
  • neben AP Scharnier führt eine rotierende Plattform zu einer Vermeidung von
    Rotationsbelastungen am Knochen-Implantatinterface
  • Indikation:
    • Z.n. mehrfachem Prothesenwechsel mit:
      • schlechter Knochensubstanz
      • ausgeprägtem Missverhältnis zwischen Flexions- und Extensionsspalt
      • Quadrizepsschwäche (im Einzelfall), da viele Scharnierprothesen in Hyperextension
        blockieren und damit eine Stabilisierung trotz schwachem Quadrizeps zulassen
  • Kontraindikation: primäre Knieendoprothetik

 

Abb. 1-45: Patellarückflächenersatz (A): Inlay-Technik (C) und Onlay-Technik (B,D,E). Die Medialisierung der Patella (B) ist günstiger als eine laterale Ausrichtung (D) der Patellakomponente. Eine asymmetrische Patellaresektion sollte in jedem Fall vermie
Abb. 1-45: Patellarückflächenersatz (A): Inlay-Technik (C) und Onlay-Technik (B,D,E). Die Medialisierung der Patella (B) ist günstiger als eine laterale Ausrichtung (D) der Patellakomponente. Eine asymmetrische Patellaresektion sollte in jedem Fall vermieden werden (E)
Orthoforum

Patella:

- Technik:

  • die präoperative Patelladicke sollte nach Rückflächenersatz der Patella wiederhergestellt
    werden
  • symmetrische Knochenresektion (18% zeigen post-OP asymmetrische Resektion)
  • zu geringe Knochenresektion führt zu Overstuffing, verringert die Beugung und führt
    zu anteriorem Knieschmerz
  • zu ausgeprägte Knochenresektion: Gefahr einer Patellafraktur
  • Inlay versus Onlay-Technik, letztere heute bevorzugt
  • Patellaersatz sollte möglichst weit medial implantiert werden, um Zug der lateralen
    Kapsel zu minimieren

- Studien: sehr widersprüchliche Ergebnisse, Empfehlungen heute:

  • absolute Indikation zu Patellarückflächenersatz:
    • rheumatoide Arthritis
    • Deformität der Patella (Z.n. Trauma, etc.)
    • Knieprothese primär aufgrund einer Arthrose der retropatellaren Gelenkfläche und
      anteriorem Knieschmerz (Treppensteigen)
  • relative Kontraindikation:
    • kleine, dünne Patella
    • ausgeprägte Osteopenie
    • junge Patienten mit relativ unauffälligem Gelenkknorpel
  • sowohl als auch möglich:
    • alle anderen Patienten

Abrieb und Materialien:

- in der Knieendoprothetik spielt der Abrieb eine deutlich geringere Rolle als in der
Hüftendoprothetik
- Wechsel erfolgen häufiger aufgrund technischer Fehler bei der Implantation als durch eine
sekundäre Lockerung infolge massiver Osteolysen
- Abrieb wird unterteilt in:

  • Oberflächenabrieb (abrasive wear) aufgrund der Rauhigkeit der artikulierenden
    Oberflächen
  • Haftungsabrieb (adhesive wear): durch Haftung artikulierender Oberflächen, werden
    kleine Bestandteile (Partikel) aus diesen Oberflächen herausgelöst
  • Ermüdungsrisse (Fatigue): Risse in der Substanz durch Belastungen der Oberfläche

- zusätzlich wird in 4 Abriebmodi unterteilt (siehe Kapitel Hüftendoprothetik)
- hoch vernetztes Polyethylen:

  • zeigt eine höhere Brüchigkeit als UHMW Polyethylen
  • im Knie sind Punktbelastungen häufig, in einer sehr harten Substanz könnten Ermüdungsbrüche auftreten
  • zur Zeit gibt es noch keine Langzeitdaten, die den Nutzen des hoch vernetzten Polyethylens in der Knieendoprothetik beweisen

- Femurkomponente und Tibiagrundplatte:

  • Co-Cr-Mo Legierungen
  • Abriebeigenschaften werden vor allem durch die Rauhigkeit der Oberfläche bestimmt
  • neue Implantate aus Keramik (Femur): geringere Rauhigkeit, besserer Flüssigkeitsfilm, härter

- Osteolysen:

  • Verankerungslöcher in der Tibiagrundplatte erleichtern den Eintritt von Abriebpartikeln
    in den Knochen

Komplikationen:

- Blutverlust: Fremdbluttransfusionen können vermieden werden durch:

  • Eigenblutspende (1 Konserve)
  • bei Hemoglobin Level >13.5 ggf. keine Eigenblutspende notwendig
  • perioperative Cell-Saver: da der größte Blutverlust postoperativ auftritt, sollte ein
    intra- und postoperatives Retransfusionssystem verwendet werden; Indikation: Knieprothesenwechsel,
    einzeitige beidseitige Knieprothesenimplantation

- Patella:

  • Instabilität, Lockerung der Patellakomponente, Patellafraktur, vorderer Knieschmerz
  • Ursache für 20% aller Knieprothesenwechsel

- Instabilität in Flexion: Ursachen

  • zu ausgeprägte Resektion der hinteren Kondylen in fehlerhafter Außen- oder
    Innenrotation
  • Insuffizienz des hinteren Kreuzbandes (CR-Knieprothese)
  • Durchtrennung der Popliteussehne
  • Insuffizienz des medialen Seitenbandes
  • Polyethylenabrieb
  • Riss des Streckapparates

- Fehlstellung

 

Abb. 1-46: Valgusfehlstellung (A), Varusfehlstellung (B), Flexionsfehlstellung der Femurkomponente (C), Notching im Bereich der vorderen Femurkortikalis (D) und zu starke Neigung des Tibiaplateaus (D)
Abb. 1-46: Valgusfehlstellung (A), Varusfehlstellung (B), Flexionsfehlstellung der Femurkomponente (C), Notching im Bereich der vorderen Femurkortikalis (D) und zu starke Neigung des Tibiaplateaus (D)
Orthoforum

 

- Wundheilungsstörungen: Risiko erhöht bei

  • Rauchern
  • Z.n. Bestrahlung
  • Z.n. chemischen oder thermischen Verbrennungen
  • Diabetes mellitus
  • Steroideinnahme
  • rheumatoide Arthritis
  • Unterernährung: Albumin < 3.5 g/dL, Leukozyten: <1500/ml

- Bewegungseinschränkung:

  • Operationsfehler (Knochenresektion, Weichteilrelease)
  • Prothesenlockerung
  • low grad Infektion
  • wenn keine gute Beweglichkeit dann innerhalb der ersten 6 Wochen: umsichtige
    Narkosemobilisation (danach deutlich geringere Erfolgsaussichten)

- periprothetische Fraktur
- Nervenverletzung:

  • Peroneusverletzung: 0.3-2% der Fälle, v.a. bei einer ausgeprägten Valgusgonarthrose
    mit gleichzeitiger Beugekontraktur

- Gefäßverletzung, arterielle Embolie: Pulskontrolle vor jeder Knieprothesenimplantation
- tiefe Beinvenenthrombose:

  • klinische Zeichen sind weder sensitiv noch spezifisch für eine Thrombose
  • Doppler-Ultraschall ist die Methode der Wahl
  • MRV (Magnet-Resonanz-Venografie): zum Nachweis von Beckenvenenthrombosen
  • Risikofaktoren: Alter, Tumorleiden, Herzinsuffizienz, Übergewicht, Immobilisierung, Blutgruppe A, orale Antikonzeptiva, Rauchen
  • Thromboseprophylaxe: niedrigmolekulares Heparin, Marcumar, pneumatische
    Kompressionspumpen, Kompressionsstrümpfe (Kombinationstherapie aus Antikoagulantien,
    Kompressionsstrümpfen und Kompressionspumpen Methode der Wahl)
  • Problem: je effizienter die systemische Thromboseprophylaxe, um so höher das Risiko
    einer postoperativen Einblutung in das Gelenk

- Lungenembolie:

  • Tachypnoe, Dyspnoe, Tachykardie, Verringerung des pO2 (Blutgase)
  • Spiral CT: heute Methode der Wahl (früher Ventilations-Perfusions-Szintigrafie)
  • tödliche Lungenembolien: 1-3/1000 Knieprothesenimplantationen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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