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Knie-Totalprothese: Operationstechnik

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Einleitung
Damit ein künstliches Kniegelenk gut funktionieren kann, ist seine genaue Platzierung von grösster Bedeutung.

Die Stellung des Kunstgelenkes beeinflusst die Beinachse, die Beinrotation, die Lastübertragung, die Stabilität und die Beweglichkeit. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, existieren verschiedene Hilfsmittel, welche den Chirurgen bei der Operation unterstützen, um Fehlplatzierungen des Gelenkes möglichst zu vermeiden.
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Welches Kniegelenkssystem von einem Chirurgen bevorzugt wird, hängt oft nicht nur vom Kunstgelenk selbst ab, sondern vom Support des Chirurgen durch die Herstellerfirma mit technischem know-how, Instrumentarien (Werkzeug) und einer breiten Produkte-Palette, um unterschiedliche Anforderungen abdecken zu können.
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Bis vor wenigen Jahren wurde die Platzierung des Kunstgelenkes mit Hilfsmitteln vorgenommen, welche als Zielinstrumente unter Annahme von Richtwerten am Patientenknochen ausgerichtet wurden. Auch bei sorgfältig durchgeführter Operation kann dies - selbst bei erfahrenen Chirurgen - zu Ausreissern in der Gelenkposition führen, was dann das Gesamtresultat für den Patienten beeinträchtigen kann.
Um die Gelenkpositionierung zu verbessern, wurden in den 90er Jahren verschiedene Hilfsmittel entwickelt, um mit computerunterstützter Navigation die Gelenkplatzierung zu verbessern. Dabei sind optische Systeme zum Einsatz gelangt, welche mit Kameras Referenzpunkte an den Patientenknochen erfassen konnten. Diese Hilfsmittel sind in der Handhabung aber oft umständlich und die Genauigkeit ist oft auch zweifelhaft.
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Seit ein paar Jahren geht der Trend hin zu einer computerunterstützten Prothesenplanung vor der Operation aufgrund von Bilddaten. Dabei werden im Vorfeld der Operation mittels Kernspintomographie (MRI) oder Computertomographie (CT) das Hüftgelenkszentrum, detailliert die Knieanatomie und das Sprunggelenkszentrum erfasst. Aus diesen Daten wird dann ein Computermodell des Beines erstellt und Abweichungen von der idealen Belastungssituation können so festgestellt werden. Darauf basierend wird dann die ideale Position eines Kunstgelenkes errechnet. Die so vorgeschlagene Gelenkposition wird dem Chirurgen elektronisch übermittelt, damit dieser die Daten und die Gelenkplatzierung überprüfen und nötigenfalls anpassen kann.

Erst wenn der Chirurg diese Daten freigegeben hat, werden für das betroffene Knie individuell angefertigte Schablonen angefertigt. Diese können während der Gelenkoperation am betroffenen Knochen mit einer hohen Passgenauigkeit angelegt werden. Mittels dieser Schablonen lässt sich dann die zuvor errechnete, ideale Gelenkposition auf den Knochen übertragen.

Dieses System erreicht eine zusätzliche Genauigkeit, indem man mit den herkömmlichen Hilfsmitteln die computergestützte Methode zusätzlich überprüfen kann. Durch Anwendung dieser beiden Systeme können allfällige Abweichungen besser erfasst und allenfalls korrigiert werden.

Nebst dieser ausschliesslich „Knochen-orientierten“ Gelenkausrichtung müssen aber auch die Weichteilverhältnisse, insbesondere die Spannung der Seitenbänder berücksichtigt werden. Eine übermässige Anspannung der Seitenbänder führt zu einer schlechten Gelenkbeweglichkeit, eine zu laxe Situation führt zur Gelenkinstabilität. Dies wird weiter kompliziert durch die Tatsache, dass sich die Seitenbänder – je nach Knieposition – in Biegung und Streckung unterschiedlich anspannen.

Manchmal kann es nützlich sein, von der reinen Achsenorientierung abzuweichen und die Gelenkausrichtung ligamentbasiert (abhängig von der Bandspannung) durchzuführen.
Operationstechnik
Im Bereiche der künstlichen Hüftgelenke gehören sogenannt minimal invasive Zugänge zum Gelenk mittlerweile zum Standard. Dabei steht nicht die Länge des Hautschnittes im Vordergrund, sondern die Tatsache, dass damit mechanische Komplikationen durch Muskelschwäche vermieden werden können.

Mit dem Aufkommen der minimal invasiven Techniken bei der Hüfte wurde die Operationstechnik aber oft als Marketinginstrument mit dem kurzen Hautschnitt beworben. Dies hat dann dazu geführt, dass sich beim Kniegelenkersatz ein Wettbewerb um möglichst kurze Hautschnitte eingestellt hat. Gemäss unserer Beurteilung bringt ein möglichst kurzer Hautschnitt beim Knie aber nur Schwierigkeiten durch mangelhafte Zugänglichkeit, mangelhafte Genauigkeit und übermässige Weichteilbeanspruchung. Weiter ergeben sich dadurch auch keine Vorteile durch Wegfall bestimmter Komplikationen oder ähnlichem. Der Hautschnitt ist in jedem Fall so kurz wie möglich, aber so lang wie nötig.
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Der Patient liegt auf dem Rücken.

Der Eingriff kann in Teilnarkose (Spinal/Peridural) mit einer Spritze in den Rücken oder in Vollnarkose erfolgen. Der Eingriff selber dauert in der Regel etwa 90 Minuten; manchmal weniger lang, manchmal länger – je nach technischer oder anatomischer Anforderung.

Der Hautschnitt erfolgt längs über der Kniescheibe zentriert, bei gestrecktem Bein beträgt die Länge bei einem normalgewichtigen Menschen ca. 15 cm.
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Seitlich der Kniescheibe wird das Kniegelenk eröffnet und die Kniescheibe wird zur Seite geklappt, so dass die Rückfläche der Kniescheibe sichtbar wird. Die Seitenbänder müssen unter allen Umständen geschützt werden, das vordere Kreuzband hingegen wird entfernt. Seine Funktion wird später durch das Kunstgelenk mit übernommen. Bei Verwendung spezieller Prothesendesigns kann auch die Funktion des hinteren Kreuzbandes übernommen werden, welches dann ebenfalls entfernt wird.
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Nach Inspektion der Gelenkoberflächen wird zunächst eine Sägeführung für den Knochenschnitt am Unterschenkel angelegt.
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Beim gezeigten Beispiel handelt es sich um eine patientenindividuell-computergestützte Operationstechnik.

Dazu wird die Schienbein-Schablone am Knochen angelegt. Bei passgenauer Schablonenlage werden an den vorgesehenen Referenzpunkten Metallpins eingebracht, über welche die Sägeführung nun angebracht wird. Bei Bedarf kann diese Position mit den herkömmlichen Instrumenten zusätzlich überprüft werden. Die geschädigte Schienbein-Gelenkoberfläche kann nun abgetrennt werden. Für die Knochenschnitte kommt eine Säge zum Einsatz, welche fein hin und her oszilliert. Damit kann zwar der Knochen gesägt werden, bei versehentlichem Weichteilkontakt vibrieren diese meist aber nur hin und her, was die Säge bei korrekter Anwendung sehr sicher macht.
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In analoger Weise wird nun die Führungsschablone oberschenkelseitig angebracht, was wiederum zur Übertragung der geplanten idealen Gelenkplatzierung auf den Knochen dient.
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Die so angelegte Sägeführung lässt nun die Abtragung der geschädigten Fläche oberschenkelseitig zu. Auch hier kann die Positionierung mit den herkömmlichen Instrumenten zusätzlich überprüft werden. Die Schnitte oberschenkelseitig werden knochensparend durchgeführt. Das heisst, es wird zunächst lieber etwas zuwenig weggeschnitten, als zuviel. So besteht die Möglichkeit, dass durch entsprechende Nachschnitte die Gelenkachse und die Gelenkrotation zwar nicht weiter beeinflusst werden, die Grundspannung der Seitenbänder sowohl in Streckung wie auch in Biegung ideal balanciert werden kann.
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Zur zusätzlichen Überprüfung wird nun ein Probegelenk eingesetzt, um die Gelenkkinematik, das heisst die Beweglichkeit und die Stabilität, überprüfen zu können. Bei idealen Verhältnissen werden dann die Prothesenaufnahmen vervollständigt und das definitive Kunstgelenk wird eingesetzt.
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Oberschenkelseitig erfolgt die Befestigung oft durch einen press-fit, das heisst, die Oberschenkelkomponente verklemmt sich mit dem Knochen, was eine stabile Primärfixation ermöglicht. Diese wird später durch Anwachsen des Knochens an der Protheseninnenseite zusätzlich verstärkt. Je nach anatomischer Situation und Knochenqualität kann die Oberschenkelkomponente auch einzementiert werden.

Unterschenkelseitig scheint die Verankerung mit Knochenzement, einem Zwei-Komponenten-Kunststoff, nach wie vor bessere Ergebnisse zu liefern, als bei unzementierter Technik.
Die Kniescheibe, welche bei der Kniebewegung auf der Oberschenkelkomponente gleitet, ist von grösster Bedeutung für eine kraftvolle Kniefunktion. In der Regel wird die Kniescheibe bei Bedarf von Knochenwucherungen, sogenannten Osteophyten, befreit und die Nerven der Kniescheibe werden verödet, so dass diese taub und somit schmerzarm oder schmerzfrei wird.

Bei bedeutender Kniescheiben-Destruktion kann es aber notwendig sein, dass auch die Kniescheiben-Rückfläche durch eine Polyaethylen-Komponente ersetzt wird. Wir führen dies aber nicht routinemässig durch und nehmen dadurch in Kauf, dass gewisse Restbeschwerden von Seiten der Kniescheibe bestehen können. Einerseits können dies leichte Beschwerden beim Treppensteigen oder Bergabgehen sein, andererseits sind aber auch akustische Phänomene wie ein leichtes Knirschen hinter der Kniescheibe möglich. Der Grund dafür ist, dass die Kniescheibenrückfläche oft eine geringere Lebenserwartung als der Rest des Kunstgelenkes aufweist und weil eine Lockerung der Kniescheibenkomponente zu einem Schwund der Kniescheibe (vanishing patella) führen kann mit daraus resultierender grosser funktioneller Beeinträchtigung des Patienten. Dies ist zwar selten, aber wen es trifft, den trifft es hart.
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Nach abschliessender Prüfung der Kniefunktion wird das Gelenk noch einmal ausgiebig gesäubert und dann schichtweise verschlossen.
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Im Anschluss an die Operation wird die korrekte Prothesenlage mittels Röntgenkontrolle überprüft.
Nachbehandlung
Oberflächlich wird die Haut meist mit Klammern verschlossen, was zu diskreten Narben führt. Die Klammern werden nach 10-14 Tagen entfernt. Ein Kunstgelenk wird in der Regel so eingesetzt, dass der Patient damit eigentlich nicht viel falsch machen kann. Das Einzige, was wirklich vermieden werden soll, ist ein Sturz.
Bereits am Abend des Operationstages oder spätestens am Morgen danach darf der Patient aufstehen. Zu Beginn erfolgt die Mobilisation an Gehstöcken. Diese werden nicht zur Schonung des Gelenkes benötigt, sondern dienen der Sicherheit des Patienten. Sobald sich der Patient aber sicher fühlt, darf er die Stöcke weglassen. Gerne gesehen sind auch Walking- oder Wanderstöcke. Diese geben dem Patienten einen gewissen (auch mentalen) Halt, zudem verleiten sie bald zu einem flüssigen Gangbild. Bewegen darf der Patient von Anfang an ebenfalls nach Beschwerden. Lediglich das Übereinanderschlagen der Beine ist vier bis sechs Wochen zu vermeiden und beim Sitzen auf einem tiefen Stuhl soll das Knie etwas abgespreizt werden. Bezüglich der Mobilisation, aber auch der Meisterung von Alltagsanforderungen wird der Patient in der Klinik vom klinikinternen Physiotherapieteam unterstützt. Treppensteigen ist in der Regel nach etwa 3-4 Tagen möglich, dann kann auch die Entlassung nach Hause erfolgen. Die Thromboseprophylaxe mit Spritzen oder Tabletten wird während 3-4 Wochen nach der Operation durchgeführt.

Ambulante Physiotherapie ist zur Wiedererlangung einer guten Beweglichkeit und der Stand- und Gangsicherheit wichtig. Eine stationäre Kur oder gar Rehabilitation (Fortsetzung des Klinikaufenthaltes) hingegen ist nur beim Vorliegen von bedeutenden Begleiterkrankungen indiziert und wird von der Krankenkasse nur restriktiv bewilligt.

Selbst längere Spaziergänge oder Velofahren sind in den ersten Wochen möglich. Autofahren ist erlaubt, sobald sich der Patient auch ohne Gehstöcke sicher gehfähig fühlt.
Anlässlich der ersten Verlaufskontrolle unsererseits nach 6 bis 8 Wochen kann das Knie meist vollumfänglich freigegeben werden.

Bis aber das Maximum an Beweglichkeit, Kraft und Ausdauer erreicht ist, vergeht rund ein Jahr.
Weitere Informationen finden Sie auch auf den Seiten über das Rapid Recovery Programm, die Kniearthrose und die Knie-Totalprothese.
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Facharztpraxis für Orthopädische Chirurgie und Orthopädie
Dr. med. Roger Sprecher - Dr. med. Lukas Schatzmann
Baslerstrasse 46 - CH-4600 Olten