Chef-Orthopäde erklärt neuen Hightech-Bausatz

Knie nach Maß für Kassenpatienten

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Der Arzt und sein Werkzeug: Prof. Dr. Rüdiger von Eisenhart-Rothe erklärt den Hightech-Bausatz für ein neues Knie.

München - Knieprobleme sind weitverbreitet. Doch so groß die Vielzahl an Erkrankungen ist, so weitreichend sind inzwischen die Behandlungsmöglichkeiten.  Prof. Dr. Rüdiger von Eisenhart-Rothe, Chef-Orthopäde vom rechts der Isar, erklärt den Hightech-Bausatz für ein neues Knie.

Das Knie kann zum Kreuz werden – besonders dann, wenn schwere Arthrose die schützende Knorpelschicht aufgefressen hat. Ist dieser drei bis vier Millimeter dicke Puffer erst mal pulverisiert, reibt praktisch Knochen auf Knochen. Das Gelenk verliert immer mehr an Beweglichkeit, meist machen sich darin chronische Entzündungen breit. Sie verursachen Höllenschmerzen.

Für die Betroffenen wird jeder einzelne Schritt zur Qual – schlimmstenfalls leiden sie sogar im Ruhezustand. Oft kann ihnen nur noch eine Operation wieder auf die Beine helfen. Deshalb legen sich jedes Jahr allein in Deutschland etwa 180 000 sogenannte Gonarthrose-Patienten unters Messer, um sich ein künstliches Kniegelenk einbauen zu lassen.

Wenn man’s genau nimmt, ist dieser Begriff ein bisserl irreführend. Denn in aller Regel ersetzen die Operateure nicht das komplette Gelenk, wie viele Patienten glauben, sondern „nur“ die Gelenkoberflächen. Die defekten Bereiche werden praktisch mit Metallteilen überkront – vom Prinzip her durchaus ähnlich wie beim Zahnarzt.

Aber diese Arbeitsweise macht die Aufgabe für die Ärzte nicht unbedingt leichter. Denn kein Knie ist gleich – und jeder Defekt anders. Deshalb wird ein Gelenkersatz-Profi auch nie zwischen guten und schlechten Prothesen-Typen unterscheiden, sondern immer analysieren, welches Modell für den jeweiligen Patienten am besten geeignet ist.

Inzwischen können die Mediziner aus einer Fülle von technisch ausgereiften Implantaten auswählen. Auch die Lebensdauer (auf Medizinerdeutsch: Standzeit) dieser Standardprothesen ist deutlich gestiegen. Das belegen diverse wissenschaftliche Auswertungen sowie sogenannte Registerdaten, insbesondere aus den skandinavischen Ländern. So zeigt sich je nach Prothesentyp, dass auch nach 15 Jahren noch über 95 Prozent der untersuchten Implantate intakt sind. Andere Studien berichten, dass über 90 Prozent der Prothesen auch nach 20 Jahren noch ihre Funktion erfüllen.

„Heute besteht die große Herausforderung für Gelenkersatz-Spezialisten vor allem darin, dass sich das neue Knie so natürlich wie möglich anfühlen muss. Der Patient sollte kein Fremdkörper-Empfinden haben und im Idealfall nach einiger Zeit gar nicht mehr daran denken, dass er einmal mit Gelenkersatz versorgt worden ist“, erläutert Professor Dr. Rüdiger von Eisenhart-Rothe. Auf Englisch nennt man diesen Ziel-zustand „the forgotten joint“.

Der Cheforthopäde des Klinikums rechts der Isar und sein Ärzte-Team setzen dabei zunehmend auf sogenannte Individualprothesen. Dabei handelt es sich praktisch um Hightech-Bausätze für neue Kniegelenke. Die Einzelzeile werden für jeden Patienten maßangefertigt – und das Spezialwerkzeug zum Einbau gleich mit.

Diese künstlichen Knie aus amerikanischen Gelenkdesign-Labors erobern mehr und mehr den deutschen Gesundheitsmarkt. Allerdings dürfe man aus dieser Entwicklung keinen falschen Umkehrschluss ziehen, betont Professor von Eisenhart-Rothe: „Nach wie vor können Standardprothesen in vielen Fällen die beste Lösung sein. Das hängt von einer Reihe von Faktoren ab, die in einer gründlichen Untersuchung abgeklärt werden müssen. Wenn jedoch ein kaputtes Knie die Voraussetzungen für eine Individualprothese erfüllt, hat sie einen wichtigen Vorteil: Sie wird bereits vor dem Eingriff exakt an die Knochen angepasst. Dagegen muss beim Standardmodell der Knochen während der OP an die Prothese angepasst werden.“

Die Folgen: Beim Einbau der Individualprothese geht weniger Knochen verloren – und diese vergleichsweise sanfte Methode erleichtert wiederum einen späteren Austausch der Prothese, falls sie mal ihren Geist aufgeben sollte. Mediziner sprechen in diesen Fällen von Wechseloperationen.

Aber für welche Knie-Patienten kommen solche Individualprothesen überhaupt infrage? Wie und wo werden die Hightech-Bausätze eigentlich hergestellt? Wie läuft die Einbau-OP genau ab? Im großen tz-Medizinreport erklärt Professor von Eisenhart-Rothe, wie der Hightech-Bausatz fürs neue Knie funktioniert – und ein Patient schildert, wie er mit dem fertigen Gelenkersatz zurechtkommt.

So läuft die OP

So wird aus dem Hightech-Bausatz ein neues Knie: Professor Rüdiger von Eisenhart-Rothe zeigt am Beispiel eines unikondylären Gelenkersatzes (Teilersatz auf nur einer von zwei Seiten des Kniegelenks), wozu er die einzelnen, individuell maßgeschneiderten Bauteile und Instrumente braucht.

Die OP in fünf Schritten:

Schritt 1: Zunächst werden die Knorpelreste entfernt – so gründlich, dass nur noch die nackte Knochenoberfläche vorhanden ist. Dann prüft der Operateur die Bandspannung, um das Ausmaß der notwendigen Knochenentfernung am Unterschenkel zu bestimmen. Dazu dient ihm eine Art Abstandshalter für die geplanten Implantate. Mit einem Ausrichtstab wird sichergestellt, dass der Einbauwinkel auch wirklich stimmt; er erfüllt praktisch die Funktion eines Lots oder einer Art Wasserwaage.

Schritt 2: Jetzt bearbeitet der Operateur den Oberschenkelknochen. Mithilfe einer Kunststoff-schablone, die ein bisserl wie ein Käfig ausschaut entfernt er zum einen Knochenmaterial, um Platz für den Einbau der Krone aus Metall zu schaffen. Zum anderen bohrt er die beiden Löcher, mit denen das Implantat später im Knochen verankert wird. Damit die Käfigschablone nicht verrutscht, wird sie mit farbigen Kunststoffnägeln vorübergehend fixiert.

Schritt 3: Der Operateur wechselt nun wieder zum Schienbeinknochen. Hier legt er eine flache Bohrschablone an. Sie gibt exakt den Winkel vor, um die Verankerungslöcher für das untere Implantat optimal in den Knochen bohren zu können. Genauer gesagt: eine Art Metallbett für das untere Implantat. Mit einem langen dünnen Schlitzhammer wird es in den Knochen getrieben. In das Bett kommt später das Inlay aus Kunststoff . „Das macht man so, damit nicht Metall auf Metall reibt, das würde nicht funktionieren“, erklärt von Eisenhart-Rothe.

Schritt 4: Nun werden die Prothesen anprobiert. Dazu hat der Operateur ein Kunststoffmodell für das obere Implantat zur Verfügung . Die Kunststoff-Inlays hat er in verschiedenen Stärken (Dicke) parat, um den Abstand der beiden Gelenkersatz-Komponenten feinjustieren zu können. Um die verschiedenen Inlays probeweise einlegen zu können, setzt er spezielle Halteinstrumente ein, die ausschauen wie bunte Probelöffel.

Schritt 5:  Wenn der Operateur das Gelenk exakt ausgerichtet und das passende Kunststoff-Inlay in die Metallverankerung gelegt hat, setzt er das obere Implantat aus Metall ein.

Alle Infos zum Maßimplantat

Für welche Patienten eignet sich eine Individualprothese?

Generell für Arthrose-Patienten, die vergleichsweise hohe Ansprüche an die Beweglichkeit und Stabilität ihres Knies stellen. Besonders interessant ist sie für jüngere beziehungsweise körperlich aktive Patienten, weil weniger Knochenmaterial entfernt und so eine spätere Wechseloperation erleichtert wird. „Als jung gilt man in der Endoprothetik bis zu einem Alter von 65 Jahren“, erläutert Professor von Eisenhart-Rothe.

Welche körperlichen Voraussetzungen müssen erfüllt sein?

Die Arthrose-Schäden sollten möglichst nicht das gesamte Kniegelenk zerstört haben. Zudem darf der Patient kein zu starkes X- oder O-Bein haben. „Fehlstellungen mit einer Achsabweichung von über 15 Grad sind ein Ausschlusskriterium“, erklärt Professor von Eisenhart-Rothe. Auch müssen grundsätzlich die Seitenbänder erhalten sein. Wenn der Patient nur einen Teilersatz bekommen soll, dann braucht er zusätzlich intakte Kreuzbänder.

Was ist eigentlich der Unterschied zwischen einem Teilersatz und einem kompletten Oberflächenersatz?

Bei der Beurteilung von Defekten unterteilen die Mediziner das Knie in drei Gelenk- beziehungsweise Schadenszonen – in der Fachsprache Kompartments genannt: unter der Kniescheibe sowie auf der Innen- oder Außenseite jeweils zwischen Oberschenkel- und Schienbeinknochen.

So schaut ein unikondylärer Gelenkersatz im Modell aus. Der Fachbegriff leitet sich von den Kondylen ab. Das sind die beiden Rollen an der Innen- und Außenseite des Oberschenkelknochens.

Wenn alle drei Kompartments große Krater im Knorpel aufweisen, also „defekt“ sind, bekommt der Patient einen kompletten Oberflächenersatz (Fachbegriff: bikondylärer Gelenkersatz). „Das ist bei etwa 80 Prozent der Operationen der Fall“, berichtet von Eisenhart-Rothe. „Bei etwa 17 Prozent der Patienten wird nur ein Kompartment versorgt – mit einem sogenannten unikondylären Gelenkersatz.“

Der lateinische Begriff leitet sich von den Kondylen ab, so heißen die Rollen (deutscher Fachbegriff: Knorren) am Ende des Oberschenkelknochens – einer liegt innen, einer außen. Während sich ein unikondylärer Gelenkersatz auf nur ein Kompartment zwischen Oberschenkelknochen und Schienbein bezieht, spricht man bei beiden betroffenen Kompartments innen und außen von einem bikondylären Gelenkersatz. In seltenen Fällen wird auch eine der beiden Kondylen sowie der Bereich hinter der Kniescheibe versorgt. Diese Variante nennt man bikompartimentellen Gelenkersatz.

Welche Vorteile hat die Individualprothese?

„Der Eingriff lässt sich besser planen, das minimiert die Fehlerquellen. Eine spätere Wechseloperation wird erleichtert“, sagt Professor von Eisenhart-Rothe. „Außerdem fühlt sich das künstliche Kniegelenk natürlich an – genauso oder zumindest sehr ähnlich wie ein normales gesundes Knie.“

Welche Nachteile hat sie?

Es gibt noch keine Langzeitergebnisse über die Haltbarkeit, denn die Hightech-Bausätze werden erst seit sechs Jahren verwendet. Wohl eher zu vernachlässigen sind folgende Aspekte: Der Patient muss sich zur Planung und Herstellung in eine CT-Röhre (mit Röntgenstrahlung) legen und circa sechs Wochen auf die Lieferung seines Maß-Kniegelenks aus Amerika warten.

Kann ich mir die Individualprothese auch als Kassenpatient einsetzen lassen? Ja, den gesetzlich versicherten Patienten entstehen keine Zusatzkosten.

Wie lange dauern die OP und die Reha? Die OP dauert etwa eine Stunde. In der Regel darf der Patient noch am OP-Tag gemeinsam mit einem Physiotherapeuten aufstehen und an Krücken gehen. Die braucht er eigentlich nur, um die Wundheilung nicht zu behindern, das neue Knie wäre sofort voll belastbar. Hintergrund: Anders als an der Hüfte werden Prothesen im Knie meist mit Knochenzement verankert. Dieser wird sofort fest und verrutscht bei normaler Belastung nicht. Insgesamt dauert der Klinikaufenthalt vier bis fünf Tage. Die Gehstützen braucht man etwa zehn Tage. Im Anschluss an die OP ist eine Reha unbedingt zu empfehlen – ambulant oder stationär. Sport darf der Patient nach drei Monaten wieder treiben.

So wird der Knie-Code geknackt

Sie sind Computerspezialisten, die man in diesem Fall auch als eine Art DNA-Detektive bezeichnen könnte. Ihr Ziel: den individuellen Knie-Code des Patienten zu knacken, um eine für ihn exakt passende Prothese bauen zu können.

Dazu setzen die Spezialisten der US-Medizintechnikfirma Conformis eine besondere Software ein. Sie ermöglicht es, millimetergenau zu errechnen, wie die Knochenoberflächen im Kniegelenk des Patienten vor der Verschleißerkrankung einmal ausgesehen haben. Auf der Basis von Computeranimationen werden dann Implantate und Einmalinstrumente zum Einbau maßangefertigt.

Dazu muss sich der Patient zunächst im Klinikum rechts der Isar in die Röhre legen, um eine Computertomografie (CT) machen zu lassen. Die CT liefert – vereinfacht ausgedrückt – eine Fülle von Röntgenbildern des Knies aus verschiedenen Blickwinkeln, Ebenen und Knochenschichten. Die Datensätze werden zu Conformis nach Amerika gemailt. Am Produktionssitz des jungen Unternehmens (gegründet 2004) in Burlington im Ostküsten-Bundesstaat Massachusetts filetieren die Experten praktisch die CT-Bilder – und zwar so fein, dass sie das kaputte Knie am PC wieder rekonstruieren können. So lässt sich auch exakt berechnen, welche Größe und Passform die einzelnen „Ersatzteile“ für den Patienten haben müssen. Dann wird der komplette Higtech-Bausatz nach München geschickt, im Klinikum rechts der Isar sterilisiert und eingebaut. Die Wartezeit von der CT bis zur OP beträgt derzeit etwa sechs Wochen.

Andreas Beez

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