Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Klemens Trieb Karl-Dieter Heller Dieter C. Wirtz (Hrsg.) Revisionsendoprothetik des Kniegelenks Klemens Trieb Karl-Di...

Author: Klemens Trieb | Karl-Dieter Heller | Dieter C. Wirtz

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Klemens Trieb Karl-Dieter Heller Dieter C. Wirtz (Hrsg.) Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Klemens Trieb Karl-Dieter Heller Dieter C. Wirtz (Hrsg.)

Revisionsendoprothetik des Kniegelenks Mit 266 Abbildungen und 31 Tabellen

13

Prof. Dr. Klemens Trieb

Prof. Dr. D.C. Wirtz

Klinikum Wels – Grieskirchen Grieskirchner Straße 42, 4600 Wels Österreich

Universitätsklinikum Bonn Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie Sigmund-Freud-Str. 25, 53105 Bonn

Prof. Dr. Karl-Dieter Heller Herzogin Elisabeth Hospital Orthopädsche Klinik Braunschweig Leipziger Str. 24, 38124 Braunschweig

ISBN-13 978-3-642-16122-3 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer Medizin Springer-Verlag GmbH ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden.

Planung: Renate Scheddin, Heidelberg Projektmanagement: Diana Kraplow, Heidelberg Copy-Editing: Dr. Nicola Offermanns, Bad Nauheim Druck: Stürtz, Würzburg Satz: TypoStudio Tobias Schaedla, Heidelberg SPIN: 80021122 Gedruckt auf säurefreiem Papier

5141/DK – 5 4 3 2 1 0

V

Vorwort Die Zahl der Primärendoprothesenimplantationen am Kniegelenk steigen stetig, folglich nimmt auch die Zahl der Revisionseingriffe kontinuierlich zu. Während beim Hüftgelenk die Revisionsursachen meist relativ eindeutig sind, ist dies beim Kniegelenk häufiger nicht der Fall. Ein relativ hoher Prozentsatz der Patienten beklagt, trotz bildgebend belegt, gut durchgeführter Prothesenimplantation dauerhafte Beschwerden, die an eine Revisionsoperation denken lassen. Exemplarisch sei hier an die immerwährende Diskussion Für und Wider den Retropatellarersatz erinnert. Die Gelenkersatzoperation gilt als eine der erfolgreichsten chirurgischen Eingriffe. Jährlich erhalten rund 400.000 Deutsche ein künstliches Gelenk. Im Jahr 2010 wurden in Deutschland 165.000 künstliche Kniegelenke implantiert. Etwa 15 Prozent der knieendoprothetischen Eingriffe sind dabei Revisionen! Aufgrund der demographischen Entwicklung sind gerade in diesem Segment deutliche Steigerungen zu erwarten, die Zahlen der revisionsendoprothetisch zu versorgenden Knie werden ebenfalls in den kommenden Jahren deutlich steigen. Die Komplexität der Knierevisionsendoprothetik liegt, insbesondere aus biomechanischen Gründen deutlich über der der Hüftrevisionsendoprothetik und war mit all ihren Facetten Anlass für die Herausgeber sich mit einem Buchprojekt zu diesem Thema zu beschäftigen. Das vorliegende Buch soll einen Gesamtüberblick über die Thematik der Revisionsendoprothetik des Kniegelenkes bieten. Im Teil 1 des Buches werden die europäischen und amerikanischen Erfahrungen gegenübergestellt. Teil 2 widmet sich den Grundlagen und der Biomechanik der Knierevisionssysteme, ebenso wie der präoperativen Planung und Diagnostik. Von wesentlicher Bedeutung sind hier die präoperative Abklärung, unter besoberer Berücksichtigung der Allergie- und Infektionsdiagnostik sowie der präoperativen Planung und der biomechanischen Aspekte der Knierevision. Teil 3 widmet sich den operativen Techniken und soll den Leser an den Erfahrungen der Autoren bezüglich Zugangswegen, Explantation, Kriterien der Implantatauswahl, dem Knochenmanagement, dem Patellamanagement sowie dem Fraktur-, Rheuma-, Tumor- und Infektmanagement teilhaben lassen. Diese Punkte stellen besondere Herausforderungen im Rahmen der Revisionsendoprothetik des Kniegelenkes dar, welche bei optimaler Durchführung die Rate an möglichen Komplikationen deutlich verringern können. In Teil 4 werden die Anforderungen an ein modulares Knierevisionssystem, insbesondere bezüglich Fixationsvarianten, Augmentaten, Rekonstruktionen der Joint-line und Implantatdesign diskutiert. In Teil 5 werden verschiedene Typen der modularen Knierevisionssysteme von den Erstbeschreibern oder erfahrenen Operateuren erläutert. Das Buch wendet sich somit nicht nur an unerfahrene Endoprothetiker, sondern es bietet auch dem erfahrenen Endoprothetiker einen umfassenden Überblick über die Revisionsendoprothetik des Kniegelenkes. Der erfahrene Operateur wird über zahlreiche Problemlösungen informiert die für die von ihm betreuten Patienten von wesentlichem Vorteil sein können.

VI

Vorwort

Abschließend möchten wir als Herausgeber allen Autoren danken die auch für dieses Werk bereit waren ihre umfangreiche klinische Erfahrung zusammenzustellen und weiterzugeben. Ein spezieller Dank gilt Frau Kraplow vom Springer Verlag für ihren Einsatz und ihre Geduld bei der Zusammenstellung und Ausstattung des Buches. Ebenso bedanken möchten wir uns bei der Industrie, ohne deren Unterstützung dieses Projekt nicht möglich gewesen wäre. Besonders Herrn Marc Michel sind wir für seine Initiative und sein Engagement dankbar.

Wels / Braunschweig / Bonn im Februar 2011 Klemens Trieb Karl-Dieter Heller Dieter C. Wirtz

VII

Inhaltsverzeichnis I

1

Revisionsendoprothetik des Kniegelenks in Europa und USA

R. Tarwala, L.D. Dorr Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 Risk Factors for infection . . . . . . . . . . . . . . .4 Prevention of Infection . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Diagnosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Classification of infection . . . . . . . . . . . . . . .7 Management of infected TKA . . . . . . . . . . .7 Salvage Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2

Revision TKA in Europe . . . . . . . . . . . 13 J. Bellemans Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Implant extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bone preparation and implant fixation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bone defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Implant selection and constraint . . . . . Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

II

3.1 3.2

Präoperative Planung . . . . . . . . . . . . . . . . Präoperative Untersuchung . . . . . . . . . . Präoperative Labordiagnostik . . . . . . . . Bildgebende Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . Präoperative Planung . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Septic Revision Knee Arthroplasty – U.S. Experience . . . . . 3

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

3

3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.3

14 15 16 16 18 18 18

Grundlagen und Biomechanik modularer Knie-Revisionssysteme Indikation zur Revision mit/ ohne Ersatz der Prothese (Sepsis, Asepsis, Instabilität, Arthrofibrose, Fehlpositionierung) . . . . . . . . . . . . . . 21 A. Gruner, K.-D. Heller Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Präoperative Planung und Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

F. Kainberger, A. Giurea, K. Kletter 4.1 Indikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 Strahlenschutz und MR-Sicherheitsaspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1 Anatomische Positionierung und Alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2 Radiologische Zeichen des Implantatversagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.3 Radiologische Differenzialdiagnose . . . 4.3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.4 5.5

25 25 26 26 27 29 30

34 35 36 37 38 42 42 42

Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik . . . . . . 45 B. Kleffner Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biomechanische Daten und Prüfparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funktionelle Anforderungen . . . . . . . . . Verschleiß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . »posterior stabilised« versus »deep dish« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Teilgekoppelt/»semi constraint« . . . . . . Gekoppelt/»Rotating Hinge« . . . . . . . . . Tibialer »Offset« und »Jump Height« . . »Jump Height« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Finite-Elemente-Berechnungen und biomechanische Tests . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46 46 48 48 48 49 49 50 52 52 53 54

VIII

Inhaltsverzeichnis

III

6

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.6.5 6.7

7

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3

Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 G. Pagenstert Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Präoperative Evaluation . . . . . . . . . . . . Hautinzision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arthrotomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederherstellung der Verschiebeschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zugangserweiterungen . . . . . . . . . . . . . Quadrizeps-Snip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Patella-Turndown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tuberositas-Osteotomie . . . . . . . . . . . . Mediale epikondyläre Osteotomie . . Femorale Abschälung . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

60 60 60 64 65 67 67 68 69 69 70 70 70

Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation . . . . . . 73 P. Bouklas, K.-D. Heller Indikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operativer Zugang . . . . . . . . . . . . . . . . . Weichteilpräparation . . . . . . . . . . . . . . . Überprüfung der Implantatfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Implantatexplantation . . . . . . . . . . . . . Explantation der femoralen Implantatkomponente . . . . . . . . . . . . . Explantation der tibialen Implantatkomponente . . . . . . . . . . . . . Explantation des Retropatellarersatzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74 74 74 76 76 77 80 81 82

8

Kriterien der Implantatauswahl . . 83

8.1 8.2

L.A. Müller, R. Forst Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Geführte, nichtgekoppelte Prothesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

8.3 8.4

Gekoppelte Knieendoprothesen . . . . 89 Kriterien der Implantatauswahl bei knöchernen Defekten . . . . . . . . . . . 92 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

9

Bestimmung der femoralen und tibialen Rotation bei Revisionsimplantaten . . . . . . . . . . . 97

9.1 9.2 9.2.1 9.2 2 9.2.3 9.3.4 9.4 9.4.1 9.4.2 9.5

10 10.1 10.2 10.3 10.3.1 10.3.2 10.4 10.4.1 10.4.2 10.4.3 10.4.4 10.5 10.5.1 10.5.2 10.5.3 10.5.4 10.5.5 10.5.6 10.5.7 10.6

L. Hovy Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Diagnostischer Algorithmus . . . . . . . . 98 Anamnese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Klinischer Befund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Röntgen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Computertomographie . . . . . . . . . . . . . 98 Intraoperatives Vorgehen . . . . . . . . . . . 99 Femur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Tibia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Patellamanagement . . . . . . . . . . . 103 S. Fuchs-Winkelmann Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Differenzialdiagnose von Patellaproblemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Anatomie der Patella . . . . . . . . . . . . . . 104 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Spezielle Faktoren wie z. B. Q-Winkel und Valgus . . . . . . . . . . . . . . 105 Spezielle Patellakomplikationen . . . 106 Patellafrakturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Patellasehnenabriss . . . . . . . . . . . . . . . 106 Lockerung des Patellarückflächenersatzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 »Patella-clunk«-Syndrom . . . . . . . . . . . 107 Patellarückflächenersatz . . . . . . . . . . . 107 Einfluss des Patellaknorpels . . . . . . . . 107 Pro und Kontra Patellarückflächenersatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Platzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Resektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Kinematische Studien . . . . . . . . . . . . . 109 Veränderungen der Patella ohne Patellarückflächenersatz . . . . . . . . . . . 110 Patellofemorales Design . . . . . . . . . . . 110 Patellaprobleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

IX Inhaltsverzeichnis

10.6.1 Patellaprobleme in Abhängigkeit von der Femurkomponentengröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 10.6.2 Patella-unspezifische Ursachen für Patellaprobleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 10.6.3 Flexionsinstabilität . . . . . . . . . . . . . . . . 111 10.6.4 Malrotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 10.6.5 CT und Malrotation . . . . . . . . . . . . . . . . 114 10.6.6 Malrotation und Tibia-Anatomie . . . 115 10.6.7 Referenzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 10.6.8 Balancing und der Einfluss des hinteren Kreuzbandes oder PS-Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

11

Die Kniegelenksarthrodese . . . . 125

11.1 11.2 11.3 11.3.1 11.3.2

F. Kutscha-Lissberg Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Indikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 OP-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Die köcherne Fusion . . . . . . . . . . . . . . . 128 Das modulare, überbrückende Implantat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

12

12.1 12.2 12.2.1 12.2.2 12.3 12.3.1 12.3.2 12.3.3 12.3.4 12.3.5 12.4 12.4.1 12.4.2 12.4.3 12.4.4 12.5

Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik . . 133 K.-D. Heller Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Defektklassifikationen . . . . . . . . . . . . . 135 AORI-Klassifikation . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Klassifikation nach Huff und Sulco . . 136 Chirurgische Optionen der Defektbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Knochenzement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Wedges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Knochentransplantation . . . . . . . . . . . 138 Constrained- und Hinge-Implantate sowie Tumorprothesen . . . . . . . . . . . . 140 Stielverlängerungen . . . . . . . . . . . . . . . 140 Fallbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Zystischer Defekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Epiphysär peripherer Defekt . . . . . . . 140 Kavitärer Defekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Segmentale Defekte . . . . . . . . . . . . . . . 143 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

13

13.1 13.2 13.3 13.4 13.4.1 13.4.2 13.4.3

13.5 13.6 13.6.1 13.6.2 13.6.3 13.7 13.7.1 13.7.2 13.8 13.9 13.9.1 13.9.2 13.9.3 13.10 13.10.1 13.10.2 13.10.3 13.10.4

14 14.1 14.2 14.3

Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik des Kniegelenks . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 J. Pichl, O. Rehm, R. Hoffmann Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Epidemiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Ätiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Frakturklassifikationen . . . . . . . . . . . . 150 Klassifikation periprothetischer Patellafrakturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Klassifikationen periprothetischer Femur- und Tibiafrakturen . . . . . . . . 151 Neues Klassifikationsschema für periprothetische Femur- und Tibiafrakturen bei modularer Revisionsendoprothetik des Kniegelenks . . . 152 Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Indikation, OP-Zeitpunkt und OP-Planung, spezielle OP-Risiken . . 154 Indikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 OP-Zeitpunkt und OP-Planung . . . . 155 OP-Aufklärung – spezielle Risiken . . 155 Therapie der periprothetischen Femur- und Tibiafraktur . . . . . . . . . . . 155 Osteosynthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Prothesenwechsel . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Therapie der periprothetischen Patellafraktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Management chirurgischer Komplikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Tiefe Infektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Osteosyntheseversagen . . . . . . . . . . 159 Pseudarthrose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Fallbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Fall 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Fall 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Fall 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Fall 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

Rheumamanagement . . . . . . . . . 165 A. Wanivenhaus Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Polyethylenwechsel und Gelenkssynovektomie . . . . . . . . . . . . 167 Patellaproblematik . . . . . . . . . . . . . . . 168

X

Inhaltsverzeichnis

14.4

Bandinstabilität und Streckapparatdefizite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Implantatwechsel bei Achsfehlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Implantattypwechsel . . . . . . . . . . . . . . 170 Wechsel auf Resektionsimplantate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Infektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Medikation und Revisions-OP . . . . . . 174 Revisionsziel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 14.10

16.2 16.2.1 16.2.2 16.3 16.3.1 16.3.2 16.3.3 16.3.4 16.3.5

15

15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.5.1 15.5.2 15.5.3 15.5.4 15.5.5 15.5.6 15.5.7 15.5.8 15.6 15.7 15.8 15.8.1 15.9 15.9.1 15.9.2 15.10

16

16.1

Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 C. H. Lohmann, A. P. Krüger Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Klassifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Erregerspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Zeitlicher Ablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Röntgen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Magnetresonanztomographie (MRT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Computertomographie (CT) . . . . . . . 181 Nuklearmedizinische Verfahren . . . . 181 Positronen-Emissions-Tomographie (PET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Punktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Histologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Zusammenfassung der Diagnostik . . 183 Protheseninfekt: Definition . . . . . . . . 184 Klinisches Erscheinungsbild und Diagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Frühinfekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Operative Therapie des Frühinfektes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Spätinfekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Einzeitiges Vorgehen . . . . . . . . . . . . . . 187 Zweizeitiges Vorgehen . . . . . . . . . . . . 188 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Knieendoprothetik und Allergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 P. Thomas Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

16.4 16.4.1 16.5

17 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.5.1 17.5.2 17.5.3 17.5.4 17.5.5 17.6 17.6.1 17.6.2 17.6.3 17.6.4 17.6.5 17.7

Mögliche Erscheinungsbilder einer Metallimplantatallergie . . . . . . . . . . . . 198 Hautreaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Weitere Reaktionsformen . . . . . . . . . 199 Diagnostik bei Verdacht auf Implantatunverträglichkeit . . . . . . . . 200 Anamnese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Epikutantestung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Histologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Lymphozytentransformationstest (LTT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Zusammenschauende Befundbewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Modifizierte Implantatmaterialien für Patienten mit Metallallergie . . . . 204 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

Weichteildefektmanagement . . . 207 P.T. Funovics Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Wundheilung und postoperativer Weichteildefekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Präoperative Planung . . . . . . . . . . . . . . 210 Weichteildefekt und Infektion . . . . . . 211 Weichteildefekte ohne funktionelles Defizit . . . . . . . . . . . . . . . 212 Spalthauttransplantation . . . . . . . . . . 212 Perforatalappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Lokaler GastrocnemiusSchwenklappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Freie Lappenplastiken . . . . . . . . . . . . . 214 Weichteilexpander . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Weichteildefekte mit funktionellem Defizit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Einfache Quadrizeps-SehnenDehiszenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Komplexe Dehiszenz der Quadrizeps-Sehne . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Patellarsehnenruptur und proximaler Tibiadefekt . . . . . . . . . . . . . 219 Patelladefekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Vollständiger Streckapparatdefekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Postoperatives Management . . . . . . 222 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

XI Inhaltsverzeichnis

IV Anforderungen an ein modulares KnieRevisionssystem 18

Kopplungsgrade . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

R. Bieger, R. Decking, H. Reichel Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Kopplung: Nicht zu viel – nicht zu wenig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 19.3 Einteilung der Kopplungsgrade . . . . . . 237 19.3.1 Ungekoppelte Implantate . . . . . . . . . . . 237 19.3.2 Teilgekoppelte Implantate . . . . . . . . . . . 240 19.3.3 Achsgeführte Implantate . . . . . . . . . . . . 242 19.4 Kopplungsgrade im klinischen Alltag . . 244 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 19.1 19.2

20

Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Schlussfolgerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

22

Das neue modulare BrehmKniesystem: BPK-S Integration . . . 269

Tibiale und femorale OffsetRekonstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 T. Randau, D.C. Wirtz Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

19

21.7 21.8

22.1 22.1.1 22.1.2 22.2 22.2.1 22.2.2 22.2.3 22.2.4 22.2.5 22.3 22.4

V Modulare Knierevisionssysteme

Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei . . . . . . . . . . . . . . . . 247

M. Tingart, J. Beckmann, C. Lüring Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Klassifikation der Verankerungstechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 20.4.2 Experimentelle Ergebnisse der unterschiedlichen Fixierungstechniken . . . . 249 20.4.3 Klinische Ergebnisse der unterschiedlichen Fixierungstechniken . . . . 250 20.5 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 20.6 Schlussfolgerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 20.1 20.2 20.3 20.4 20.4.1

23

23.1 23.2 23.3 23.3.1 23.3.2 23.3.3

21

Rekonstruktion der Gelenklinie . . . 259

21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 21.6

C.H. Siebert Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Präoperative Diagnostik . . . . . . . . . . . . . 261 Operationsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Definition der Gelenklinie . . . . . . . . . . . . 262 Rekonstruktion der Gelenklinie . . . . . . 265 Folgen der Gelenklinienverlagerung. . . 265

K. Trieb, K.D. Heller, D.C. Wirtz Knieendoprothetik in Deutschland – eine Erfolgsgeschichte . . . . . . . . . . . . . 270 Interdisziplinäre Entwicklung . . . . . . 270 Das BPK-S Integration: von der Primärversorgung bis zur Revision . . 271 Produktbeschreibung . . . . . . . . . . . . . 273 BPK-S Unconstraint . . . . . . . . . . . . . . . . 273 BPK-S Deep Dish . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 BPK-S Semi-constraint . . . . . . . . . . . . 274 BPK-S Rotating Hinge . . . . . . . . . . . . . . 274 BPK-S Total Hinge . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Modulare Modifikationen . . . . . . . . . . 277 Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

23.3.4 23.3.5 23.4

Revisionsendoprothetik des Kniegelenks unter Verwendung eines modularen, Mobilebearing-Prothesensystems mit metaphysären Sleeves . . . . . . . . . . 281 H. Graichen Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Versagensanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Behandlung der ligamentären Insuffizienz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 Verschiedenen Instabilitätstypen . . 283 Bedeutung von »mobile bearing« in der Revision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 Versorgung von knöchernen Defekten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 Probleme der klassischen Verankerung mittels Stiel . . . . . . . . . . . . . 288 Bedeutung metaphysärer Verankerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 OP-Technik und praktische Tipps für die Implantation der metaphysären Sleeves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

XII

Inhaltsverzeichnis

23.4.1 Tibiale Sleeves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 23.4.2 Femorale Sleeves und knöcherne Präparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 Vorteile der Verwendung meta23.5 physärer Sleeves . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 23.5.1 Zusätzliche Verankungsmöglichkeit . . 293 23.5.2 Rotationsunabhängige Positionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 23.5.3 Hydroxylapatit-Beschichtung . . . . . . 294 23.5.4 Stabile Ausrichtung für die femoralen Resektionslehren . . . . . . . 294 Limitationen der Sleeves . . . . . . . . . . . 294 23.6 23.6.1 Frühzeitiges Festlegen der distalen femoralen Gelenklinie . . . . . . . . . . . . . 294 23.6.2 Revision von Sleeves . . . . . . . . . . . . . . 295 Einsatz des TC3-Revisionssystems 23.7 an 2 Fallbeispielen . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 23.7.1 Fallbeispiel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 23.7.2 Fallbeispiel 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

24.4.2 Klinische Beurteilung von Megasystem-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Kurzer Ausblick in die Zukunft . . . . . 312 24.5 24.5.1 LINK® PorAgTM Antimikrobielle Oberflächenmodifikation . . . . . . . . . . 312 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

24

26.1.1

24.1 24.2 24.2.1 24.2.2 24.2.3 24.3 24.3.1 24.3.2 24.3.3 24.4 24.4.1

Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C und dem EndoModell-SL-Knie . . . . . . . . . . . . . . . . 299 C. H. Lohmann, H. Meyer Endo-Modell SL und Megasystem-C: eine effektive Kombination . . . . . . . . 300 Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell® . . . . . . . . . . . . 301 Indikationen für den Einsatz des Endo-Modells® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Kompatibilität mit dem »Femurtotalersatz Endo-Modell« . . . . . . . . . . 303 Ergebnisse der Endo-ModellProthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 Die Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL . . . . . . . . . . 304 Indikationen für den Einsatz des Endo-Modells SL® . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 Klinische Beurteilung des EndoModell SL® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 Kompatibilität von Endo-Modell SL mit Megasystem-C . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Das Megasystem-C . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Indikationen für den Einsatz von Megasystem-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

25

25.1 25.2 25.3 25.4

26

26.1

26.1.2 26.1.3 26.2 26.2.1 26.2.2 26.2.3

27

27.1 27.2 27.3 27.4 27.5

Modulare Revisionssysteme: MRH-System (Stryker) . . . . . . . . . . 315 D. Kohn, J. Jung Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 Konstruktionsprinzip . . . . . . . . . . . . . . 316 Klinische Resultate . . . . . . . . . . . . . . . . 317 Fallbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Die Biometknierevisionsendoprothesen AGC und RHK . . 323 S.G. Hofstätter, J. Lehner, K. Trieb Achsgeführte ungekoppelte Knieprothese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Dual-Artikular-Knie (Biomet): AGC DA – Dual Articular™ 2000 – DA 360° . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Konstruktionsprinzip . . . . . . . . . . . . . . 324 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 Achsgeführte gekoppelte Knieprothese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 Die RHK-Prothese (Biomet) . . . . . . . . 327 OSS-Prothese (Biomet) . . . . . . . . . . . . 328 Klinische Resultate . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330

RT-PLUS/RT-PLUS Modular (Smith&Nephew) . . . . . . . . . . . . . . 331 U. Malzer Beschreibung des Implantates . . . . . 332 Besonderheiten des Designs . . . . . . . 333 Indikationsspektrum . . . . . . . . . . . . . . 335 Klinische Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . 337 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . 337 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338

Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . 339

XIII

Autorenverzeichnis PD Dr. J. Beckmann

Dr. Philipp T. Funovics

Universität Regensburg im Asklepios Klinikum Bad Abbach Orthopädische Klinik Kaiser-Karl-V.-Allee 3 93077 Bad Abbach

Med. Klinik Wien Universitätsklinik für Orthopädie Währinger Gürtel 18-20, 1090 Wien ÖSTERREICH

Prof. Dr. A. Giurea Ph. D. J. Bellemanns Katolieke Universiteit Leuven Univ. Hospital Pelleneberg Dept. Orthopaedic Surgery Weligerveld 1, 3012 Pellenberg BELGIEN

Universitätsklinik für Orthopädie Radiologie Medical Univ. Wien Währinger Gürtel 18-20, 1090 Wien ÖSTERREICH

Prof. Dr. Heiko Graichen Dr. Ralf Bieger Orthopädische Universitätsklinik am RKU Oberer Eselsberg 45, 89081 Ulm

Orthopädische Klinik Lindenlohe Lindenlohe 18, 92421 Schwandorf

Dr. Andreas Gruner Dr. Panagiotis Bouklas Herzogin Elisabeth Hospital Orthopädsche Klinik Braunschweig Leipziger Straße 24, 38124 Braunschweig

Herzogin Elisabeth Hospital Orthopädische Klinik Braunschweig Leipziger Straße 24, 38124 Braunschweig

Prof. Dr. Karl-Dieter Heller PD Dr. Ralf Decking Orthopädische Universitätsklinik am RKU Oberer Eselsberg 45, 89081 Ulm

Herzogin Elisabeth Hospital Orthopädische Klinik Braunschweig Leipziger Straße 24, 38124 Braunschweig

Prof. Dr. Lawrence Dorr

Prof. Dr. Reinhard Hoffmann

Arthritis Institute 637, Lucas Avenue CA 90017, Los Angeles USA

Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie Friedberger Landstraße 430, 60389 Frankfurt am Main

Prof. Dr. Raimund Forst

Dr. Stefan Hofstätter

Orthopädische Universitätsklinik Friedrich-Alexander-Universität Rathsbergerstraße 57, 91054 Erlangen

Klinikum Wels – Grieskirchen Grieskirchner Straße 42, 4600 Wels ÖSTERREICH

Prof. Dr. Susanne Fuchs-Winkelmann

Prof. Dr. Louis Hovy

Univ. Klinikum Giessen/Marburg GmbH Klinik für Orthopädie und Rheumatologie Baldingerstraße, 35043 Marburg

Orthopädische Universitätsklinik Friedrichsheim Marienburgerstraße 2, 60528 Frankfurt am Main

XIV

Autorenverzeichnis

Dr. J. Jung

PD Dr. C. Lüring

Universitätsklinik des Saarlandes Orthopädie und Orthopädische Chirurgie Kirrberger Straße, 66424 Homburg

Universitätsklinikum Aachen Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie Schwerpunkt Orthopädie Pauwelsstraße 30, 52074 Aachen

Prof. Dr. Franz Kainberger Medical Univ. Wien Universitätsklinik für Orthopädie /Radiologie Währinger Gürtel 18-20, 1090 Wien ÖSTERREICH

Dr. Udo Malzer

Dr. Bernhard Kleffner

Dr. Heiko Meyer

Peter Brehm GmbH Am Mühlberg 30, 91085 Weisendorf

Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Orthopädische Universitätsklinik Leipziger Straße 44, 39120 Madgeburg

St. Vincentius Kliniken Orthopädische Klinik Steinhäuserstrstraße 18, 76135 Karlsruhe

Prof. Dr. Kurt Kletter Universitätsklinik für Nuklearmedizin, AKH 1090 Wien, Währinger Gürtel 18-20 ÖSTERREICH

Prof. Dr. Dieter Kohn Universitätsklinik Orthopädie und Orthopädische Chirurgie Kirrberger Straße, 66424 Homburg

Dr. Alexander P. Krüger Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Orthopädische Universitätsklinik Leipziger Straße 44, 39120 Madgeburg

PD Dr. Lutz Arne Müller Friedrich-Alexander-Universität Orthopädische Universitätsklinik Erlangen Nürnberg Rathsbergerstraße 57, 91054 Erlangen

Dr. Geert Pagenstert Orthopädische Universitätsklinik Behandlungszentrum Bewegungsapparat Univ.spital Basel Spitalstraße 21, 4031 Basel SCHWEIZ

Dr. Johann Pichl Priv.-Doz. Dr. F. Kutscha-Lissberg Bergmannsheil und Kinderklinik Buer Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie Schernerweg 4, 45894 Gelsenkirchen

Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie Friedberger Landstraße 430, 60389 Frankfurt am Main

Dr. Johann Lehner

Dr. T. Randau

Klinikum Wels – Grieskirchen Klinik für Orthopädie Grieskirchenerstraße 42, 4600 Wels ÖSTERREICH

Universitätsklinikum Bonn Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie Sigmund-Freud-Straße 25, 53105 Bonn

Prof. Dr. Christoph H. Lohmann

Dr. Oliver Rehm

Orthopädische Universitätsklinik Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Leipziger Straße 44, 39120 Madgeburg

BerufsgenossenschaftlicheUnfallklinik Unfallchirurgie und Orthopädische Chirurgie Friedberger Landstraße 430, 60389 Frankfurt am Main

XV Autorenverzeichnis

Prof. Dr. Heiko Reichel Orthopädische Universitätsklinik am RKU Oberer Eselsberg 45, 89081 Ulm

Prof. Dr. Christian H. Siebert Diakoniekrankenhaus Annastift gGmbH Orthopädie Anna von Borries Straße 1-7, 30625 Hannover

Dr. R. Tarwala Arthritis Institute 637, Lucas Avenue CA 90017, Los Angeles USA

Prof. Dr. Peter Thomas Ludwig-Maximilians-Universität München Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie Frauenlobstraße 9-11, 80337 München

Prof. Dr. M. Tingart Universitätsklinikum Aachen Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie Schwerpunkt Orthopädie Pauwelsstraße 30, 52074 Aachen

Prof. Dr. Klemens Trieb Klinikum Wels – Grieskirchen Grieskirchner Straße 42, 4600 Wels ÖSTERREICH

Prof. Dr. Axel Wanivenhaus Universitätsklinik für Orthopädie Währinger Gürtel 18-20, 1090 Wien ÖSTERREICH

Prof. Dr. D.C. Wirtz Universitätsklinikum Bonn Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie Sigmund-Freud-Straße 25, 53105 Bonn

I

I

Revisionsendoprothetik des Kniegelenks in Europa und USA

1

Septic Revision Knee Arthroplasty – U.S. Experience – 3 R. Tarwala, L.D. Dorr

2

Revision TKA in Europe – 13 J. Bellemans

1

Septic Revision Knee Arthroplasty – U.S. Experience R. Tarwala, L.D. Dorr

1.1

Introduction

1.2

Risk Factors for infection – 4

1.3

Prevention of Infection – 5

1.4

Diagnosis

1.5

Classification of infection – 7

1.6

Management of infected TKA – 7

1.7

Salvage Options References

– 4

– 6

– 9

– 9

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_1, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

1

4

Kapitel 1 · Septic Revision Knee Arthroplasty – U.S. Experience

1.1

Introduction

Revision knee arthroplasty is a separate discipline from primary surgery, and septic knee revision is even more subspecialized. Revision knee arthroplasty has technical differences because of bone loss and ligamentous imbalance, especially inequality of flexion and extension gaps. It is incumbent on the surgeon to know the cause of the failed knee replacement to be able to anticipate the technical maneuvers needed to correct the failure. There are several causes of revisions which are: 1) aseptic loosening and osteolysis; 2) infection; 3) wear and breakage; 4) joint instability; 5) extensor mechanism rupture; 6) periprosthetic fracture; and 7) patellar complications and malrotation. We are focusing in this chapter on the management of infection as a cause of revision. The number of annual primary and revision TKA performed between 1995 and 2004 has progressively increased in the United States [1]. The increasing prevalence of revision increases the physical, emotional and financial burden on the patient and the health care system [1–4]. In review of 60,355 revision total knee arthroplasty procedures (TKA) performed in the United States the most common causes of revision TKA were infection (25.2 %) and implant loosening (16.1 %). Revision procedures were most commonly performed in patients ages 65 to 74 years. The average length of stay for all revision TKA was 5.1 days, and the average cost was $ 49,360 [5]. Sculco estimated the average annual cost of managing infected joint arthroplasties in the United States is $ 150 to $ 200 million [6].

1.2

Risk Factors for infection

The current rate of infection in knee arthroplasty in the United States is 0.39 % to 0.7 % [7–10], and is related to host defense, surgical technique, and surgical environment. Host defense can increase the risk of infection when there is immunocompromise from rheumatoid arthritis, steroid therapy, diabetes mellitus, poor nutrition, HIV, advanced age, alcoholism and advanced renal and liver diseases [8, 11–13]. Patients with previous infection, such as septic arthritis or contiguous osteomyelitis, are at increased risk for subsequent infection. Two other risk factors for infection are obesity and prior knee surgeries [8, 14–17]. The most common bacteria causing infection in TKA are Staphylococcus aureus and SStaphylococcus epidermidis [10]. In a study of 9,245 arthroplasty patients (both hips and knees), the isolated organisms in the order of frequency were Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (19 %), Methicillin-sensitive S. aureus (19 %), Methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis (11 %), and Methicillin-sensitive S. epidermidis (8 %). Fifty-three percent of the Staphylococcus organisms were Methicillin-resistant. Gram-negative bacteria were isolated in (11 %) with E. coli and Klebsiella being the most prevalent. Polymicrobial infection was diagnosed in 4 of 9,245 [10]. Bacterial survival is enhanced when it produces a biofilm, which not only serves as a barrier to the patient’s immune system, but also prevents the diffusion and activity of antibiotics and allows the bacteria to multiply [18]. A biofilm

5 1.3 · Prevention of Infection

1

is bacterial aggregate that is protected by a slimy layer of polysaccharide and protein matrix [19]. Biofilms are microcolonies with interstitial voids in which nutrients circulate between the cells. Within the biofilms, the microorganisms develop into organized communities with structural and functional heterogeneity similar to that of a multicellular organism and interstitial voids act as a rudimentary circulatory system. Cell-to-cell-signaling (i. e. quorum-sensing) molecules induce change in patterns of gene expression. The mechanism of resistance to antimicrobial agents is multifactorial and increases as the biofilm ages. Bacteria in biofilms are surrounded by an extracellular matrix that might physically restrict the diffusion of antimicrobial agents. Nutrient and/or oxygen depletion and/or waste product accumulation within the biofilm might cause some bacteria to enter nongrowing (i. e. stationary) state, in which they are less susceptible to growth-dependent antimicrobial killing. Microorganisms are protected within the biofilm from host immune response (i. e.opsonization, phagocytosis and complement-mediated lysis) and normal levels of conventional antibiotics. The polymorphonuclear neutrophils attach to, penetrate and produce cytokines to clear the microorganism but are unable to do it. The ineffective, frustrated attempts at phagocytosis on the part of polymorphonucler neutrophils may result in release of cytotoxic and proteolytic substances contributing to tissue injury and ultimately to periprosthetic osteolysis [20].

1.3

Prevention of Infection

Prosthetic joint infection is prevented by understanding the patient’s strength of immunity, optimizing the wound environment, and reducing bacterial contamination in the preoperative, intraoperative and postoperative period [21, 22]. Perioperative use of prophylactic antibiotics has significantly decreased the risk of infection [23, 24]. Cephalosporines are most commonly used and highly effective for prophylaxis in TKA (or THA). If cross allergy with penicillin prevents use of a cephalosporin, vancomycin or clindamycin can be used [21, 25]. The optimal time to administer prophylactic antibiotics is just before the skin incision and before the tourniquet is inflated [26]. The first dose should be administered within 60 minutes before the incision and the last dose within 24 hours after surgery [27]. Other factors in reducing the risk of infection are minimization of operating room personnel and reducing wound contamination by proper surgical attire, clean air operating rooms (rapid turnover of air), and use of iodophor drapes [28–30]. In the 24 hours prior to surgery, the skin should be cleansed with an antiseptic such as Betadine or Phisohex. An important risk factor for infection is increased duration of the surgical procedure, particularly an intraoperative time longer than 2.5 hours [8]. Intraoperative use of antibiotic loaded bone cement for fixation of the prosthesis is controversial. It is recommended only for revision TKA and primary TKA in patients at high risk for periprosthetic infection, such as those with systemic immunosuppression or a previous history of infection [31, 32]. In a recent study, after reviewing 22,889 primary TKAs, antibiotic cement did not appear to reduce TKA infection rates in patients whom surgeons considered higher risk for infection [33]. The routine use of antibiotics in cement will cause bacteria to develop resistance and bad bugs difficult to treat, like Methicillin-resistant S. aureus, will continue to emerge. Hematogenous infection of TKA may occur at any time, but the highest risk is when wound healing is immature, especially the first three months. As the inflammatory reaction of injured tissues subsides over 18 to 24 months postoperatively, the susceptibility of the wound and the subsequent rate of infection decrease to a steady state [34]. In general,

6

1

Kapitel 1 · Septic Revision Knee Arthroplasty – U.S. Experience

invasive procedures that potentially cause bacteremia, such as dental work and colonoscopy, should simply be avoided in the first three months after TKA. The rate of bacteremia after invasive procedures appears to be highest with oral procedures, followed by genitourinary manipulation, and lowest with gastrointestinal procedures [35]. In a retrospective study of 3,490 TKA patients, 62 late infections (after 6 months) were documented and seven (11 %) were strongly linked to a dental procedure, especially when it lasted longer than 75 minutes [36]. Just as with perioperative infections, these patients had systemic risk factors for infection, such as rheumatoid arthritis or diabetes mellitus. The American Academy of Orthopaedic Surgeons (AAOS) and the American Dental Association (ADA) released an advisory statement that established the first two years after arthroplasty as a specific risk factor for all patients. Therefore, when undergoing a dental procedure, all patients should receive antibiotic prophylaxis in the first two years. After two years, only patients considered to be at high risk are given prophylaxis for the remainder of their lifetime [37]. The recommended antibiotic prophylaxis regimen depends on allergy to penicillin: not allergic, the oral medication is Keflex or Amoxicillin, 2 grams orally one hour before the procedure. If the patient cannot take oral medications then the medication is given IM or IV one hour before. If the patient is allergic to penicillin and able to take oral medications, the recommendation is Clindamycin 600 mg one hour before the procedure; if not able to take oral medications give Clindamycin 600 mg IV one hour before.

1.4

Diagnosis

The key to successful management of an infected TKA is an early and accurate diagnosis that allows prompt treatment. The more common signs and symptoms – pain, swelling, warmth and synovitis – are notoriously difficult to distinguish from aseptic failure. Therefore it is critical that every patient with a painful TKA be assessed for the presence of infection [38]. A detailed history can offer clues. Was the perioperative course of the primary TKA uneventful, especially drainage of the wound or cellulitis? With physical examination, search for any focus of infection on the body – an ingrown toenail, a bug bite, a urinary tract infection, etc. With physical examination the important signs of infection such as fever, chills, sinus tracts and purulent discharge are also uncommon. Radiographs are of little help in acute infections. Two blood tests must be done: C-reactive protein and erythrocyte sedimentation rate (ESR). The upper range of normal for CRP is 10 mg/L (turbidimetric technique) [39, 40]. For erythrocyte sedimentation rate it is 30 mm per hour (Westergren technique) (unless the patient has rheumatoid arthritis or associated collagen vascular disease). If CRP and ESR are elevated then aspiration of the joint is done. If the aspirate is negative but a suspicion of infection remains, radionucleotide studies – particularly biphosphonate scan in conjunction with indium labled scan – should be done (if preoperative validation of infection is necessary) [41]. Any current antibiotic therapy could be discontinued for a minimum of ten days and the aspiration repeated [42]. This is not a wise decision if suspicion of infection is high and operative intervention is anticipated. Ten days could be the difference between successful irrigation and debridement and the necessity for 2-stage reimplantation [43]. Aspirated fluid is sent for culture (aerobic, anaerobic, and fungal) and white blood cell count with differential. The cell count is the most sensitive test to do on the fluid and the infection is most likely diagnosis if the leukocyte count is more than 1700 cells/μl (range 1100 to 3000 cells/

7 1.6 · Management of infected TKA

1

μl) or a neutrophil percentage is more than 65% (range 64% to 80%) [39, 40]. Cell count from the joint is of more importance than systemic blood tests. When the diagnosis of infection is unclear, even at surgical exploration, molecular techniques or intraoperative frozen section histoanalysis can provide help. Polymerase chain reaction, used to detect bacterial pathogen in synovial fluid, does have a high rate of false positive results [44]. Frozen section cell count, using an index of 10 polymorphonuclear leukocytes per high power field as a determinant of infection, has high sensitivity, specificity and positive predictive value [45].

1.5

Classification of infection

Classification of infected total knee arthroplasty is important for management. The classification is based on symptom duration and interval from surgery. The infection may be early postoperative (superficial or deep), acute hematogenous or late chronic [42]. Early postoperative infections occur within four weeks after primary total knee arthroplasty. Superficial infection is associated with drainage from tissues outside the capsule. If a capsular breach is found it must be diagnosed as a deep infection and the joint itself opened, irrigated and debrided. Acute hematogenous infections require no more than two weeks duration of acute symptoms. These may occur after invasive procedures, after remote or unrelated infections, or sometimes with no identifiable source of infection. Infections become chronic when symptoms are greater than 2–4 weeks. It is clearly chronic if osteomyelitis, a sinus tract or loose components are present. The organisms in chronic infections often have formed biofilms which resist nonoperative treatments. These patients must be operated and all necrotic tissue removed, including muscle, capsule, and bone.

1.6

Management of infected TKA

The promptness of surgical intervention determines the likelihood of a successful outcome [46, 47]. Irrigation and debridement will not likely be successful if done more than two weeks after initial TKA or diagnosis of acute hematogenous infection [43]. These acute infections, either perioperative or hematogenous, should be surgically opened and a synovectomy performed with excision of any necrotic tissue. In modular implants, the tibial insert is removed for access to the posterior knee and to remove any fluid which is between the insert and metal tray. Intraoperative fluid for cell count (without blood contamination), tissue for frozen section and tissue for culture is sent to the laboratory. Cultures should be for aerobic and anaerobic organisms. We do not use antibiotic beads in these infections. We do close the wounds with through and through wire to avoid deep sutures. The knee is immobilized with a knee immobilizer brace until the swelling and tissue induration is resolved. The patient can remove the brace and exercise three times a day. We encourage walking out of doors with crutches or a walker. We see these patients weekly for six weeks to monitor the knee healing. Arthroscopy for acute infections is not appropriate. It has a dismal record of success [48–50] and its failure then prolongs the duration of infection so that 2-stage exchange becomes required. Antibiotics are given IV for three weeks or six weeks depending on the organism. We use three weeks for Staph. epidermidis and six weeks for all others. Six months of oral antibiotics are continued at the conclusion of intravenous therapy for all but Staph. epidermidis.

8

1

Kapitel 1 · Septic Revision Knee Arthroplasty – U.S. Experience

If a positive culture occurs after a revision for mechanical failure of the TKA it must be judged by whether it is positive on the agar plate or in broth. Broth cultures, especially Staph. epidermidis, without plate confirmation, are ignored by us because we have observed no correlation to occurrence of infection. A positive culture on the plate must occur from two specimens, which emphasizes the importance of sending up to five tissue cultures at surgery if any suspicion is present. At revision for clearly mechanical failure, and healthy tissue at surgery, we do not send cultures because the occurrence of laboratory contamination can be high. If the cultures return positive after completion of the operation, IV antibiotics for three weeks, and three months of oral antibiotics, has always been protective for the patient in our experience. Victor Goldberg has studied these patients and found IV antibiotics effective in 90 % [42]. Late infections (more than 2–4 weeks after onset) and chronic infections require a separate set of decisions and operative technique. Culture diagnosis of the infecting bacteria remains the first priority so correct antibiotic coverage is used. Include fungal and TB cultures when indicated (by history, or country or in those with difficulty in diagnosis). The gamble of a single stage exchange is a poor decision except in medically frail patients. The overwhelming evidence-based results show 2-stage is more predictable and is successful in 85–90 % of patients [51–56]. More controversial is the time between removal of implants and reimplantation. Six weeks as a minimum is most accepted [51]. Very few studies of lesser interval duration have been published. Our decision is based on three factors: host defense, infecting organism and tissue destruction at the time of removal. Minimal tissue destruction means that the patient’s immune system was battling effectively against the invading organism. A poor host (weak immune system) for whatever reason needs a longer interval before reimplantation to allow scar tissue to mature and be adequately vascularized. There are three host types: type A is a healthy patient with healthy immune system; type B is a compromised immune system (diabetes, rheumatoid arthritis, cancer, smoking, alcoholism); type C is unlikely to heal if reimplanted [57]. The »meanness of a bug« influences our decision. Staph. epidermidis is not very virulent and we will reimplant at six weeks. Staph. aureus is the worst bacteria (Arlen Hanssen, personal communication) so we wait three months to reimplant. Methicillin-resistant S. aureus is the worst of the Staph. aureus group and I prefer six months before reimplantation with that bacteria. Years ago pseudomonas was considered as the worst infection, but that was because only one antibiotic (Gentamycin) was specific for treating it. Now several antibiotics are available and I will reoperate pseudomonas between six weeks and three months because the bacteria are not too virulent. If the operation for implant removal reveals much infected and necrotic tissue our debridement schedule differs from a »clean« infected joint. We use an antibiotic cement spacer with immobilization of the knee, not an articulating spacer. Aaron Hofmann has published data with articulating spacers that have results comparable to static spacers, but that is not our practice [58, 59]. Arlen Hanssen is the leading authority on implant infections in the United States and he uses a static spacer. He found that studies done with articulating spacers contain less number of patients, are nonrandomized and may contain selection bias and thus comparing techniques is difficult [51]. We immobilize the leg in a cast until the reimplantation. If we perform multiple debridements, we use a knee immobilizer between these operations. In the infected knee with necrotic tissue we debride three times. The second and third are often minimal operations and mostly for visual confirmation of healing of viable, vascularized soft tissue and bone. Between debridements the knee is packed with gauze that is soaked with a 3-antibiotic-solution (50,000 units of bacitracin, 500,000 units polymixin, and 1 gram

9 References

1

chloromycetin in one liter of saline; keep it refrigerated). This highly effective broad spectrum antibiotic solution quickly sterilizes the local tissues. The wound is closed with through and through wire (no deep sutures) and skin staples, except for a central defect left open to allow nurses to irrigate the dressing or even change it in the patient’s room. The Kerlix gauze packing is changed with each debridement and then discontinued when final closure (with wires) is done. IV antibiotic therapy is continued for six weeks and for Staph. epidermidis infections, reimplantation is then done. For other bacteria, as discussed, after six weeks of intravenous antibiotics oral antibiotics are used until reimplantation.

1.7

Salvage Options

a. Resection arthroplasty. This procedure is generally reserved for patients who are medically ill and sedentary. Resection arthroplasty results in a significant loss of function and instability of the knee. Ambulatory aids are required and a KAFO brace may be needed. b. Arthrodesis. This may be the treatment of choice in patients with irreparable extensor mechanism disruption, inadequate soft tissue envelope, and a compromised immune system. Contralateral limb dysfunction, ipsilateral ankle or hip disease or inadequate bone stock for fusion are relative contraindications for arthrodesis. With the advent of trabecular metal implants, it is now possible to fill a large gap with a trabecular metal block. The knee is fixed in 10 degrees flexion to full extension (not hyperextension) for maximum bone contact and comfort. Foot clearance requires one-half inch limb shortening, which is common in fusions. Foot clearance in gait is accomplished by circumduction of the pelvis. Fusion is accomplished by either an internal or external fixation device. Intramedullary nailing is advantageous in many patients as it provides rigid fixation, immediate weight bearing and good success with severe bone loss. External fixation of an infected TKA avoids the need for further soft tissue manipulation for devices such as plates. c. Amputation. Some patients with persistent infection, multiple revisions with a compromised soft tissue envelope, or overwhelming sepsis require amputation. These are to be avoided because of the psychological impact on the patient and the frequency of horrible phantom pains.

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10

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Kapitel 1 · Septic Revision Knee Arthroplasty – U.S. Experience

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2

Revision TKA in Europe J. Bellemans

2.1

Introduction

– 14

2.2

Exposure

2.3

Implant extraction

2.4

Bone preparation and implant fixation

2.5

Bone defects – 18

2.6

Implant selection and constraint – 18

2.7

Summary

– 15 – 16 – 16

– 18

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_2, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

2

14

Kapitel 2 · Revision TKA in Europe

2.1

Introduction

Revision surgery for failed TKA has a long tradition in Europe and goes back to the early days of knee joint replacement. At that time, hinge implants were relatively popular in Europe whereas surgeons in North America were focussing on less constrained condylar designs. The failures of these first generation hinge implants have forced European surgeons from the beginning to address the severe osseous and soft tissue problems associated with these prostheses. Based upon this a lot of experience was gained and working protocols have gradually been developed and improved in order to address the technical issues that can be encountered during knee revision surgery. Many of these European protocols follow more or less the same general principles. In this chapter the headlines of such a protocol is described, which has been in operation in the author’s institution for the last 10 years. The first successful primary TKA attempts were achieved during the seventies, when both in North America as well as in Europe knee surgeons were either using total condylar or hinge type designs (⊡ Fig. 2.1). At that time knee arthroplasty was considered as a salvage procedure with inevitable failure of the implant after a couple of years. Hinge implants usually failed due to the absence of axial rotation between the femoral and tibial components, leading

⊡ Fig. 2.1. During the early days of TKA, hinge prostheses were popular in Europe. Hence, European surgeons were rapidly forced to develop strategies to deal with the problems associated with these implants, such as loosening, fracture and major bone and soft tissue destruction

15 2.2 · Exposure

2

to an important stress at the bone-implant interface and subsequent loosening of the implant or fracture of the bone (⊡ Fig. 2.1). Total condylar designs usually failed through polyethylene wear due to poor polyethylene quality in combination with contact stresses exceeding the yield strength of the material, leading to the formation of wear particles and osteolysis. As a consequence, knee surgeons were obliged to learn how to address these problems once they had occurred. The destructive character of the failed prosthetic knee indeed posed a number of new challenges to knee surgeons, which they had never faced before. The massive resorption of bone stock and the major capsuloligamentous deficiencies that were encountered in these cases were indeed much worse than anything seen in standard knee pathology. Revision surgery in those days was therefore a challenging undertaking and demanded a lot of expertise, flexibility and imagination of the surgeon, in order to tackle the expected and unexpected findings encountered during surgery. Gradually however, surgeons started to realize that a revision procedure, just like any operative procedure, is a consecution of different steps that can be described and executed according to a predefined algorithm or protocol. Once this was realized, the operation became much more doable in the surgeon’s mind, since he now could rely on a predefined strategy which was built upon experience and reflection from previous cases. Today several revision protocols or strategies exist. The general framework is however always the same and includes an algorithm for the surgical approach, an implant extraction protocol, an implant selection plan, a bone preparation and implant fixation protocol, as well as a bone defect treatment strategy. Below we will summarize the algorithm that has been in use at the University Hospitals Leuven since the year 2000 and which was applied in more than 350 revision cases since then. This algorithm is therefore just an example of how revision TKA is approached in one specific centre in Europe, but nevertheless it should illustrate how the reader can build his own revision strategy, offering him and his team the comfort of having a solid base upon which they can rely during surgery.

2.2

Exposure

Adequate exposure is one of the first prerequisites for a successful revision procedure. In fact, an easy approach that offers great access to the knee is one of the most important factors to facilitate the surgery. The incision is usually the same as the one used for the index arthroplasty. In case of multiple parallel longitudinal scars, the most lateral is preferred since the vascular supply comes from the medial side. Deep skin flaps are made, going under the deep fascia just onto to the aponeurotic layer (»gallea aponeurotica« of the knee) while undermining. A standard medial parapatellar arthrotomy is used to open the joint, and is usually somewhat more extended proximally for 2–3 cm in order to get easier access and to facilitate patellar eversion or dislocation. Before patellar eversion or dislocation is attempted however, all adhesions in the suprapatellar pouch, the medial and lateral gutter, and around the patellar tendon and Hoffa pad are excised with the electrocauter. The knee is further stretched a couple of times towards deep flexion, in order to stretch the peripatellar tissues and identify any remaining adhesions. After this step, an attempt is made to either dislocate or evert the patella laterally while flexing the knee and exposing the distal femur.

16

2

Kapitel 2 · Revision TKA in Europe

In case this is not possible and the knee remains too tight, a modified rectus snip is performed by extending the proximal parapatellar incision in a 45° to 60° superolateral direction for 2–3 cm, thereby transsecting obliquely the rectus femoris tendon. This manoeuvre usually enhances the exposure more than enough to proceed with the operations. Using these principles, a tibial tuberosity osteotomy is almost never required for adequate exposure. A tubercle osteotomy may however become indicated and even preferred over the above in cases with patella baja or when difficult removal of a stemmed tibial component is foreseen.

2.3

Implant extraction

Removing the index components starts with disengaging and removing the polyethylene insert, which further facilitates the procedure by relaxation of the collateral soft tissues. Next, the femoral component is removed using a motorized thin flexible saw blade at the level of the anterior cortex. The distal surface and the area around the pegs, as well as the posterior condyles are undermined with a thin osteotome. Once the complete interface is free, the femur is removed by soft hammer impactions onto the anterior trochlear edge. In case a well fixed femoral stem is present, a longitudinal 1 cm wide window is made extending proximally over the length of the stem, and a curved osteotome is used to liberate the stem through this slot. The tibial baseplate is removed using a thin flexible sawblade and stacked osteotomes. In case a well fixed tibial stem is present, a tubercle osteotomy is performed through which the stem is liberated using a thin osteotome. In case the patellar component requires removal as well, a thin flexible saw blade or osteotome is used to undermine the interface. In case the index patellar component is undamaged macroscopically, it is left in situ when it is compatible with the revision implant and when no signs of infection are present.

2.4

Bone preparation and implant fixation

Usually the tibia is addressed first. Once the tibial component is removed, the proximal tibial surface is prepared by performing a freshening cut perpendicular to the tibial mechanical axis. The level of this cut should be as proximal as possible while providing a seating surface for the component which is at least one third of the baseplate’s surface (⊡ Fig. 2.2a,b). Usually the cut is performed through a slotted saw guide rigidly attached to the thickest intramedullary reamer that provides press fit. Reaming is progressive with 1 mm increments and 15 to 20 cm deep, until cortical contact is obtained. The final tibial implant will have a stem diameter 1 mm less than the last reamer, in order to avoid excessive cortical stress and subsequent end of stem pain. The distal femoral cut is performed in a similar way through a slotted guide attached to the intramedullary reamer with the appropriate thickness to provide medullary press fit. The level of the distal femoral cut is as distal as possible while providing a minimum seating surface of one third of the distal surface (distal cut + chamfer cuts). The final femoral component is augmented with a stem 1 mm less than the last reamer, in order to avoid end of stem pain. Both the final femoral and tibial components are implanted using surface cementation as well as cementing the metaphyseal area.

17 2.4 · Bone preparation and implant fixation

2

a ⊡ Fig. 2.2a,b. a Varus collaps of the tibial component in a posterior stabilized TKA, with deficient medial tibial bone stock prior to revision. b Same patient after revision TKA using stemmed components and with the bone defect treated by a composite titanium mesh-allograft impaction method

b

⊡ Fig. 2.3. Revision TKA with medial tibial wedge and offset tibial stem in order to avoid medial tibial baseplate overhang

18

2

Kapitel 2 · Revision TKA in Europe

Distal femoral component augmentation is used almost systematically to compensate for the distal femoral bone loss, which occurs inevitably after removing the index component. Usually a 5 mm augment is sufficient for this. Failure to do so will lead to proximalisation of the joint line and pseudo patella baja. Anatomic landmarks such as the meniscal remnants, the fibular head and the epicondyles can serve as additional references. Posterior femoral wedges are used whenever a posterior gap greater than 2–3 mm is present. Offset stems are used in case anteroposterior or mediolateral component seating is impossible without creating overhang (⊡ Fig. 2.3).

2.5

Bone defects

Although several options exist to treat bone defects, impacted allograft bone chips are preferred for contained defects. Uncontained defects are filled up with cement when the defect is smaller than 2–3 mm. Deeper uncontained defects are treated with 5 or 10 mm thick rectangular wedges. Large uncontained defects are treated with a composite mesh-allograft impaction method (Fig 2.2a,b). Massive proximal tibial defects are treated using a proximal tibial allograft, whereas massive distal femoral deficiencies are treated with a resection rotating hinge prosthesis. In case the proximal tibial defect includes the patellar tendon and extensor mechanism, a composite proximal tibia/patellar tendon/patella allograft is used.

2.6

Implant selection and constraint

Once the trial implants are in situ, the level of constraint is determined. In case a stable knee is obtained, a standard posterior stabilized component is used. In cases with moderate mediolateral flexion laxity, a mediolateral constrained insert is used as a back-up. Severe mediolateral instability is treated with a rotating hinge device. In the latter, full stem cementation is used to ensure optimal fixation.

2.7

Summary

Already in the early days of knee arthroplasty when hinge designs were popular in Europe, surgeons were forced to develop strategies to overcome the problems of massive soft tissue and bone damage encountered with these designs. Built upon this experience as well as upon what was learned from the hip, a systematic approach was developed by most specialized institutes. The huge increase in the number of primary TKA’s annually performed, has led to a proportional number of failures. Revision TKA is today no longer exclusively performed in specialized centres. The development of a specific surgical algorithm is in our view an important hand-hold both to the surgeon who is either occasionally performing this type of procedure, as well as to the surgeon who is dealing with these cases on a weekly basis.

II

II

Grundlagen und Biomechanik modularer Knie-Revisionssysteme

3

Indikation zur Revision mit/ohne Ersatz der Prothese (Sepsis, Asepsis, Instabilität, Arthrofibrose, Fehlpositionierung) – 21 A. Gruner, K.-D. Heller

4

Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks – 33 F. Kainberger, A. Giurea, K. Kletter

5

Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik – 45 B. Kleffner

3

Indikation zur Revision mit/ohne Ersatz der Prothese (Sepsis, Asepsis, Instabilität, Arthrofibrose, Fehlpositionierung) Präoperative Planung und Diagnostik A. Gruner, K.-D. Heller

3.1

Einleitung

3.2

Präoperative Planung und Diagnostik – 25

3.3

Zusammenfassung Literatur

– 22

– 29

– 30

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_3, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

3

22

Kapitel 3 · Indikation zur Revision mit/ohne Ersatz der Prothese

3.1

Einleitung

Die zunehmende Zahl der Primärimplantationen von Knieendoprothesen führt zu einer ständig steigenden Revisionsrate. In Deutschland wurden im Jahr 2006 125.000 primäre Kniegelenkendoprothesen implantiert und mehr als 8.500 Revisionsoperationen dokumentiert [1]. Die Analyse des Versagens der primären Implantation zeigt multiple Ursachen. Hierzu zählen nach Angaben des schwedischen Endoprothesenregisters [2] die aseptische Lockerung der Endoprothesenkomponenten (40 %) (⊡ Abb. 3.2), z. B. bei Nichteinhalten der Belastungsachsen (⊡ Abb. 3.3), patellare Beschwerden (17 %), Infektionen mit septischer Lockerung (8 %), periprothetische Frakturen (3 %) und der Polyethylenabrieb (2 %) (⊡ Abb. 3.1) mit entsprechender Granulombildung. Weitere Ursachen des Knie-TEP-Versagens liegen in der Fehlpositionierung bei der initialen Implantation, in der Insuffizienz des Streckapparates, der avaskulären Nekrose der Patella, im initial möglichen fehlenden Patellarückflächenersatz [3] oder in der postoperativ auftretenden Arthrofibrose. Eine schwierige Situation stellt die chronische oder »Low grade-Infektion« dar, da diese häufig längerfristig klinisch inapparent verläuft. Eine allergische Reaktion ist in diesem Zusammenhang bei sonst negativer Versagensanamnese auszuschließen. Die Prinzipien der Revision mit Implantatwahl und Zugangsweg, Wiederherstellung der Beinachse und Gelenklinie, Weichteil-Balancing und Prothesenpositionierung müssen beherrscht werden. Eine Auswertung der Revisionsoperationen zeigt die Notwendigkeit der präoperativen Planung zur Analyse des Knie-TEP-Versagens und der adäquaten Implantatwahl und Operationstechnik. Die Ziele der KTEP-Revision sind die Schaffung einer neutralen Beinachse mit Wiederherstellung der originalen Gelenklinie, das Erreichen einer a.-p.- und mediolateralen Stabilität sowie der Erhalt der Funktion des Streckapparats. Die Mechanismen des Prothesenversagens müssen präoperativ aufgedeckt werden. Nur so kann vermieden werden, dass initiale Fehler wiederholt werden, die zum Versagen der primär implantierten Prothese geführt haben [4].

⊡ Abb. 3.1. Polyethylenabrieb

3

23 3.1 · Einleitung

Eine Planung des Eingriffs zur Ermittlung der erforderlichen Ressourcen ist unerlässlich. Im eigenen Patientengut wurden im Zeitraum eines Jahres mehr als zehn unterschiedliche Prothesentypen gewechselt. In 20 % der Fälle musste eine Defektauffüllung mit Fremdspongiosa durchgeführt werden. Es ist eine Zunahme der Revisionsnotwendigkeit bei nicht gelockerter Knie-TEP zu verzeichnen. Einer der Hauptgründe liegt in implantationsbedingten Achsfehlern mit resultierender pathologischer Biomechanik und funktionellen Beschwerden. Häufig sind die Ursachen der Instabilität, der sekundären Bewegungseinschränkung und von postoperativen Bewegungsschmerzen in Implantationsfehlern zu suchen. Insbesondere Malrotationen des Femurschildes und des Tibiaplateaus sind ebenso wie eine in der Höhe fehlpositionierte Gelenklinie abzuklären. Dabei gilt die Entstehung funktioneller Beschwerden und postoperativer Schmerzen infolge einer femoralen Malrotation als gesichert [5]. Als weitere Ursachen sind das Overstuffing des patellofemoralen Gelenks, das Mismatch von Beuge- und Streckspalt, ein verkürztes hinteres Kreuzband bei kreuzbanderhaltender Prothese und ein fehlerhaftes Ligament-Balancing zu nennen [6]. Dabei sind Weichteilimbalancen und eine fehlerhafte Biomechanik des implantierten Kniegelenks klinisch wie radiologisch nur schwer zu diagnostizieren [7]. Es korrelieren jedoch Malalignment und Malpositionierung mit einer mechanisch bedingten aseptischen

a ⊡ Abb. 3.2. Knie-TEP-Lockerung

b

⊡ Abb. 3.3a,b. Knie TEP Revision mit Schaffung einer neutralen Beinachse

24

3

Kapitel 3 · Indikation zur Revision mit/ohne Ersatz der Prothese

Lockerung und stellen möglicherweise deren Hauptursache dar [8]. Hiernach ist präoperativ zu suchen. Die Vergleichsaufnahme der Gegenseite bzw. die Durchführung eines DrehfehlerCTs sind präoperativ anzufertigen und zu analysieren. ⊡ Tabelle 3.1 zeigt eine Übersicht der Probleme nach Knie-TEP. Die Ursachen der postoperativen Gelenksteife nach Implantation einer Knieendoprothese sind dabei multifaktoriell [10]. Hierzu zählen eine präoperative Bewegungseinschränkung, eine Arthrofibroseneigung, eingeschränkte Patientenmotivation, längere Immobilisation, Implantationfehler und ggf. eine CRPS [11]. Die Ergebnisse der Arthrolyse verbunden mit einem Inlaywechsel bei postoperativer Bewegungseinschränkung des Kniegelenks weisen meist keine hohe Erfolgsrate auf [12, 13].

⊡ Tab. 3.1. Achsfehler, Instabilitäten und Veränderung der Patellaposition nach Knie-TEP [9] Unterteilung der Achsfehler Frontalebene (Varus-Valgus-Deformität) Transversalebene (Rotationsfehler der Tibia- oder Femurkomponente) Sagittalebene (Flexion oder Extension der Femurkomponente, reduzierter oder vermehrter »posterior slope« der Tibiakomponente) Verschiebung der Gelenklinie kombinierte Achsfehler Einteilung der Instabilitäten Extensionsinstabilität, symmetrisch oder asymmetrisch Flexionsinstabilität, symmetrisch oder asymmetrisch Inkongruenz von Extensions- und Flexionsspalt Genu recurvatum Ursachen für die Veränderung der Patellaposition pathologische Patellaform fehlende Tiefe der Patellargrube der Femurkomponente fehlerhafte Position der femoralen Komponente (Innenrotation, Medialisation) Malrotation der tibialen Komponente valgische Gesamtachse straffes laterales Retinaculum pathologische Torsion des Femurs pathologischer Ursprung des M. quadrizeps Kranialisierung oder Kaudalisierung der Gelenklinie

25 3.2 · Präoperative Planung und Diagnostik

3.2

3

Präoperative Planung und Diagnostik

3.2.1 Präoperative Planung

Zur präoperativen Planung gehören die Anamnese, die Untersuchung des Patienten, das Labor und die Röntgenbilder. Der mögliche vorliegende Operationsbericht der vorhergehenden Implantation gibt Auskunft über Art und Größe des Implantats, ein spezielles Extraktionsinstrumentarium, die Art des initialen Zugangswegs sowie begleitende Knochen- oder Weichteilschäden bzw. -defekte [14]. Auf vorliegenden älteren Röntgenaufnahmen können Migrationen oder Lysesäume im Bereich der Prothese erkannt werden. Es muss eine spezifische fallbezogene Planung des Revisionseingriffes durchgeführt werden (⊡ Abb. 3.4). Hierzu zählen die Evaluation der septischen versus aseptischen Lockerung, der Knochen- und Weichteilstatus, die Stabilität des Kniegelenks sowie Bildgebung und Punktion. Zur Implantatentfernung ist zu klären, ob allgemeines und prothesenspezifisches Instrumentarium erforderlich sein wird.

3.2.2 Präoperative Untersuchung

Die präoperative Untersuchung ermittelt das Bewegungsausmaß, die Bandstabilität, das Alignment der unteren Extremität sowie die Funktion des Streckapparats und das Gleitverhalten der Patella im femoralen Lager. Hieraus lassen sich Rückschlüsse auf die zum Einsatz kommende Revisionsprothese ziehen. Zusätzlich müssen die Zustände der Haut, die vorhandenen Zugangswege, die Verschieblichkeit der Weichteile und Ulzerationen geprüft werden. Der neurologische Status sowie der Gefäßstatus sind zu erheben [15]. Anamnestisch treten bei Lockerungssituationen gehäuft belastungsabhängige oder persistierende Schmerzen auf. Diese können mit Gelenkergüssen, diffuser Schwellneigung und Bewegungseinschränkung vergesellschaftet sein.

⊡ Abb. 3.4. Spezifische fallbezogene Planung

26

Kapitel 3 · Indikation zur Revision mit/ohne Ersatz der Prothese

3.2.3 Präoperative Labordiagnostik

3

Die präoperative Labordiagnostik beinhaltet das Blutbild, die Elektrolytbestimmung sowie eine Urinuntersuchung. Blutsenkung und die Bestimmung des C-reaktiven Proteins (CRP) sind zwingend erforderlich. Dieses zeichnet sich durch eine Sensitivität von 96 % und eine Spezifität von 92 % bei periprothetischen Infektionen aus [16]. Die präoperative Punktion des Kniegelenks inkl. Abstrichentnahme erfolgt bei Verdacht auf septische Lockerung, respektive Low-grade-Infekt zur Keimgewinnung und zur Einleitung des peri- und postoperativen Antibiotikatherapieregimes [17]. Bei Low-Grade-Infektionen ist die Keimbestimmung in vielen Fällen negativ. Der Gerinnungsstatus und der Ausschluss einer Koagulopathie haben zu erfolgen.

3.2.4 Bildgebende Diagnostik

Die präoperative bildgebende Diagnostik beinhaltet eine a.-p.-Standardaufnahme beiderseits, die seitliche Aufnahme sowie die Patella-Axial-Aufnahme. Radiologische Aufhellungszonen von mehr als 2 mm korrelieren ebenso wie eine veränderte Implantatlage im Vergleich mit Voraufnahmen in hohem Maße mit einer Lockerung. Die Implantat-Knochen-Grenze ist häufig durch nicht exakt getroffene Ebenen eingeschränkt beurteilbar. Durch die Bildgebung wird der sogenannte Bone stock, der posteriore Slope sowie die Notwendigkeit von OffsetAdaptern oder Wedges eruiert. Das Ausmaß des Defektes wird meist präoperativ unterschätzt. Zur weiteren Bildgebung ist die Ganzbeinstandaufnahme erforderlich. Hier können die Winkel der distalen femoralen Resektion ebenso wie der tibialen Resektion bestimmt werden. Es muss nach Deformitäten in der Diaphyse gesucht werden. Des Weiteren ist der Status des Hüftgelenks sowie des OSG zu bestimmen [18]. Die präoperative Bildgebung bestimmt die Patellaposition in Höhenlokalisation und mediolateraler Ausrichtung. Bei Substanzverlusten der Patella ist unter einer Dicke von 10 mm kein Rückflächenersatz mehr möglich bzw. sinnvoll (⊡ Abb. 3.5). Die erweiterte Bildgebung beinhaltet Röntgenaufnahmen des Kniegelenks unter Valgusund Varusstress zur Analyse der Bandstabilität sowie möglicherweise eine präoperative dynamische Bildwandleruntersuchung [19]. Hierbei ist zu beachten, dass die Kollateralbandinstabilität in unterschiedlichen Flexionsgraden zu testen ist. Eine Instabilität in Streckstellung

⊡ Abb. 3.5. Patellare Fehlstellung und Knochensubstanzverlust

27 3.2 · Präoperative Planung und Diagnostik

3

wird häufig durch eine angespannte dorsale Gelenkkapsel verdeckt und zeigt sich erst bei höherem Flexionsgrad. Zur Differenzierung zwischen aseptischer und septischer Prothesenlockerung kommen szintigraphische Untersuchungsmethoden zur Anwendung. Abzugrenzen von den aseptischen Prothesenlockerungen mit konsekutiver Granulombildung und periprothetischen Osteolysen sind die septischen Prothesenlockerungen. Diese zählen bis zum 6. Monat zu den akuten postoperativen Infektionen, bis 24 Monate postoperativ zu den operationsassoziierten verspäteten Infekten. Bei Infekten, die länger als zwei Jahre nach Implantation entstehen, geht man von einer operationsunabhängigen Keimbesiedlung des Implantats aus. Eine besondere Stellung nimmt dabei der Low-grade-Infekt mit subklinischem Infektionsverlauf und Prothesenlockerung ein [20]. Die Diagnostik umfasst hier neben den klassischen mikrobiologischen Untersuchungstechniken nach Gelenkpunktion das Nativröntgen, die Antigranulozytenszintigraphie sowie laborchemische (CRP, Senkung), mikrobiologische und histomorphologische Untersuchungen [21]. Insgesamt bleibt die Abgrenzung zwischen nicht septischen und septischen Prothesenlockerungen schwierig, da die präoperative Diagnostik nicht in jedem Fall eine eindeutige Aussage liefert. Eine definitive Klärung lässt sich häufig erst durch eine intraoperative Gewebegewinnung mit anschließender histologischer und mikrobiologischer Begutachtung erreichen [22]. Die präoperative bildgebende Diagnostik zur Differenzierung der Lockerungsursache kann neben den konventionellen o. g. Röntgenaufnahmen die folgenden Verfahren beinhalten: Die Skelettszintigraphie als 3-Phasen-Skelettszintigraphie dient zur Beurteilung von Knochenumbauvorgängen und entzündlichen Veränderungen. Neben einer Hypervaskularisierung kann die Anreicherung im Weichteilgewebe als Zeichen einer gesteigerten Gefäßpermeabilität gewertet werden. Von diesen frühstatischen Effekten ist die spätstatische oder ossäre Phase zu unterschieden, die zur Beurteilung der Osteoblastentätigkeit dient. Der Nachteil dieser Untersuchungsmethode ist bei hoher Sensitivität (> 90 %) die geringe Spezifität [23]. Bei einer Entzündung wie auch einer Lockerung können alle Phasen der 3-Phasen-Skelettszintigraphie positiv ausfallen. Zur weiteren Spezifikation ist zusätzlich eine Leukozytenszintigraphie erforderlich [24]. Hier zeigen radioaktiv markierte autologe Granulozyten bzw. radioaktiv markierte Antikörper die erhöhte Leukozytendiapedese im Entzündungsherd an. Die Magnetresonanztomographie wird zum jetzigen Zeitpunkt in der Regel zur Differenzierung der Lockerungsursache oder Infekterkennung nicht angewendet. Artefakte erschweren die Weichteildifferenzierung erheblich. Zur besseren Beurteilung der knöchernen Situation kann die Computertomographie dienen. Wenngleich eine septische oder Low-grade-Lockerung nicht sicher identifiziert werden kann, erlaubt das CT eine gute Aussage über Lysezonen, Defektbereiche und knöcherne Malformationen.

3.2.5 Präoperative Planung

Die operative Planung beinhaltet die Größenbestimmung des Femurs, sowohl im mediolateralen wie anterior-posterioren Durchmesser. Das Alignment des möglichen Stiels femoral wie tibial sowie der Sitz des Femurschilds können überprüft werden. Im Fall einer knöchernen Fehlstellung können so Offset-Adapter geplant werden. Die Rekonstruktion der a.-p.Dimension ist wichtig für die korrekte Funktion der Kollateralbänder und des Streckapparats.

28

Kapitel 3 · Indikation zur Revision mit/ohne Ersatz der Prothese

3

⊡ Abb. 3.6. Anwendung einer Planungsschablone

Die Röntgenaufnahme der Gegenseite kann zur Rekonstruktion der Gelenklinie verwendet werden [25]. Die Planung der Größe der tibialen Komponente ermittelt in der a.-p.-Ebene die kortikale Auflagefläche, ein mögliches Oversizing wirkt sich medial dabei nachteiliger aus als lateral. Die Gelenklinie kann geplant werden. Es erfolgt die Analyse einer möglichen Wechselwirkung zwischen Stem und Plateau und, falls Defektsituationen vorliegen, ob Interfaces oder Wedges vorhanden sein müssen. Planungsschablone oder ein digitales Planungssystem sollten zur Verfügung stehen (⊡ Abb. 3.6, ⊡ Tabelle 3.2). Die präoperative Planung ist besonders wichtig bei schwerer Varus- oder Valgusdeformität, massivem Knochenverlust, Zustand nach Tibiakopfumstellungsosteotomie, Zustand nach Tibiafraktur und schwerer Beugekontraktur. Die Planung der Schnittführung geschieht unter der Beachtung der Zugangswege der Voroperation, um Hautnekrosen und Weichteilschäden zu vermeiden [26]. Frühere transversale Inzisionen können i. Allg. im rechten Winkel gekreuzt werden. Längsinzisionen stellen den Operateur dagegen vor größere Probleme, da eine neu angelegte parallele Schnittführung mit Entstehung einer schmalen Hautbrücke zu Hautnekrosen führen kann. Bei parallelen Hautinzisionen sollte die am weitesten lateral liegende bevorzugt werden. Bei multiplen Vorinzisionen kann präoperativ die Rücksprache mit einem plastischen Chirurgen sinnvoll sein. Die Schnittführung kann die folgende Exploration und Exposition des Gelenks z. B. parapatellar gerade, Rectus snip, Quadrizeps turndown oder Tuberositasosteotomie entscheidend beeinflussen [27]. Zur Implantatentfernung sollten multiple Instrumente vorrätig sein. Hierzu zählen unterschiedliche Meißelkonfigurationen, eine Gigli-Säge, Spezialinstrumente zur Extraktion des Implantats selbst sowie implantatspezifische Instrumente. Das Prinzip des knochensparenden Vorgehens ist essenziell zu beachten. Bei jeder Revision bzw. jedem Wechsel einer Knieendoprothese können Knochendefekte auftreten, die sowohl femoral wie auch tibial die Re-Implantation einer Standardprothese unmöglich machen. Als Gründe kommen dabei die fehlende Verankerungsmöglichkeit und eine fehlende knöcherne Abstützung zur Lastaufnahme in Betracht. Für die Rekonstruktion

29 3.3 · Zusammenfassung

3

⊡ Tab. 3.2. Ziele der Implantatgrößenbestimmung Größenbestimmung Femur

Größenbestimmung Tibia

Implantatgröße und -position

Implantatgröße und -position mit kortikaler Auflage

Alignment Prothesenstiel

Alignment Prothesenstiel

Rekonstruktion a.-p.-Dimension zur korrekten Funktion der Ligg. collateralia und des Streckapparats

Planung Wedges, Wechselwirkung Stiel mit Plateauposition, Oversizing medial nachteiliger als lateral

Rekonstruktion der Gelenklinie

Rekonstruktion der Gelenklinie

⊡ Tab. 3.3. Planungsschritte zur Knie-TEP-Revision ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ▬

Ursachen des Versagensmechanismus definieren bildgebende Diagnostik (konventionelles Röntgen, Szintigraphie) Ausschluss einer Infektion Kniegelenkpunktion bei Infektverdacht Hautschnittwahl, Zugangsweg festlegen Entfernung der Komponenten ohne Knochenverlust planen erwarteten Grad des Knochenverlusts/der Bandführung ermitteln Ermittlung der Gelenklinie und der Beinachse Ermittlung des Flexions- und Extensionsspalts Festlegung des Knochenersatzes Festlegung der Revisionsprothesenbestandteile

und den Neuaufbau beim TEP-Wechsel eignen sich Knochenchips, Allografts, Prothesenkomponenten wie Wedges oder Stems, PMMA-Zement, oder ein Fresh-frozen-Resektat. Eigener Knochen ist im Regelfalle nicht verfügbar, sofern keine Beckenkammspongiosa oder ein Span des Beckenkamms Verwendung finden sollen. Die zu erwartenden Knochendefekte sind präoperativ zu eruieren und zu klassifizieren, um zum Operationszeitpunkt geeignete Therapieoptionen vorweisen zu können. Das Ausmaß eines Knochendefekts wird häufig unterschätzt. Bei der Prothesenauswahl ist auf ein modulares Prothesensystem zu achten [28]. Das Implantat mit dem niedrigst möglichen Kopplungsgrad sollte eingesetzt werden. Ein intraoperativer Aufbau/Wechsel hin zu höhergekoppelten respektive stielverankernden Prothesen muss möglich sein [29]. ⊡ Tabelle 3.3 gibt eine Übersicht über die Planungsschritte zur Knie-TEP-Revision. Die Ergebnisse bei operativen Knie-TEP-Revisionen aufgrund von Beschwerden ungeklärter Ursachen sind meist unbefriedigend. Die Eingriffsplanung ist erforderlich.

3.3

Zusammenfassung

Die Ursachen des Versagensmechanismus müssen vor der Knie-TEP-Revision bzw. dem Knie-TEP-Wechsel analysiert werden. Die Ergebnisse von operativen Knie-TEP-Revisionen aufgrund von Beschwerden ungeklärter Ursache sind meist unbefriedigend. Das obligate

30

3

Kapitel 3 · Indikation zur Revision mit/ohne Ersatz der Prothese

Einsetzen gekoppelter Prothesen ist nicht sinnvoll und birgt Nachteile für die langfristige Standzeit. Die erfolgreiche Prothesenrevision erfordert eine sorgfältige präoperative Abklärung inkl. der Begutachtung der Röntgenbilder, die Verwendung von Schablonen zur Planung und die Analyse des zu erwartenden Knochenverlusts. Das operative Vorgehen ist entsprechend zu planen. Entscheidend sind dabei die adäquate Implantatauswahl, das damit verbundene Beherrschen von anatomischen Defektsituationen und die Wiederherstellung der Beinachse, der Gelenklinie und der Stabilität.

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31 Literatur

3

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4

Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks F. Kainberger, A. Giurea, K. Kletter

4.1

Indikation

4.2

Untersuchung – 36

4.3

Zusammenfassung Literatur

– 34

– 42

– 42

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_4, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

34

Kapitel 4 · Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Die Notwendigkeit für Revisionseingriffe bei endoprothetisch versorgten Kniegelenken wird bis zum Jahr 2015 auf das Doppelte der heutigen Zahl geschätzt [1]. Daraus ergibt sich die Forderung an die bildgebende Diagnostik, durch exakte Dokumentation der Ursachen und klare Abgrenzung zu normalen postoperativen Erscheinungsbildern zur Indikationsstellung eines Revisionseingriffs beizutragen.

4

4.1

Indikation

Zur Planung eines Revisionseingriffs bzw. zur Diagnose von Folgeerscheinungen und Komplikationen (⊡ Tab. 4.1) werden nach den Empfehlungen des American College of Radiology (ACR) typische Szenarien unterschieden [2]: ▬ Bei unspezifischen Schmerzen sind projektionsradiographische Aufnahmen des Kniegelenks anzufertigen, im Falle eines klinischen Hinweises auf eine Achsenfehlstellung werden sie durch eine Ganzbeinaufnahme im Stehen ergänzt. Die Wertigkeit anderer Verfahren (wie CT, MRT, Szintigraphie) wird als niedrig eingeschätzt. ▬ Bei Infektionen werden alle Verfahren der Bildgebung als sehr gering bewertet. Für das PET-CT mit Fluorodesoxyglukose wird zur Differenzierung einer septischen von einer aseptischen Lockerung eine Sensitivität von 83–95 % und eine Spezifität von 72–87 % angegeben [3, 4]. ▬ Fragen nach einer Lockerung sind primär mit projektionsradiographischen Aufnahmen zu beantworten. Eine Knochenszintigraphie dient zum unspezifischen Nachweis einer Lockerung. Sie sollte jedoch erst 6–12 Monate nach dem Eingriff durchgeführt werden, da bei asymptomatischen Patienten durch normale adaptative Knochenreaktionen postoperativ auch nach zwei Jahren noch Mehrspeicherungen nachweisbar sein können [5]. Weiterführend kann dann ein CT zur Analyse des rotatorischen Alignments oder zur Darstellung von Osteolysen hilfreich sein [2, 6]. Die MRT, auch wenn mit niedrigerer Feldstärke und Nachbearbeitung zur Suppression von Metallartefakten durchgeführt, ist nur beschränkt dafür geeignet ein Nachsinken zu zeigen [2]. ▬ Bei einem routinemäßigen Follow-up zur Bestimmung der mechanischen Achsen sind projektionsradiographische Aufnahmen, bei klinischen Hinweiszeichen auf ein Maltracking der Patella auch mit einer tangentialen Darstellung der Patella indiziert. Über die Sinnhaftigkeit postoperativer radiologischer Kontrollen während des stationären Aufenthalts gibt es mehrfach Literaturangaben, aus denen hervorgeht, dass maximal eine

⊡ Tab. 4.1. Ursachen und Erscheinungsbilder von Prothesenlockerungen (modif. nach [33]) frühe Lockerung (< 2 Jahre nach Implantation; in der Mehrzahl implantationstechnisch bedingt)

späte Lockerung (> 2 Jahre)

Infektion

Spätinfektion (Multimorbidität, Diabetes mellitus)

Malalignment/Malposition

Instabilität

Extensoreninsuffizienz

Polyethylenabrieb

Arthrofibrose

Aseptische Lockerung

35 4.1 · Indikation

4

Kontrolluntersuchung bei komplikationsfreiem Verlauf ausreicht und zu einer deutlichen Kostenreduktion führt [7–9]. Die erste bzw. zweite postoperative Kontrollaufnahme sollte während des ersten ambulanten Kontrolltermins erfolgen. Bei der Zuweisungsdiagnose ist somit die Angabe, wann die Prothese implantiert wurde, eine wichtige Voraussetzung, um die verschiedenen Zustandsbilder differenzieren zu können. Weitere Indikationen zur Bildgebung sind: ▬ Zu Beginn eines Rehabilitationsaufenthalts werden projektionsradiographische Übersichtsaufnahmen aus Gründen der Strahlenhygiene als nicht notwendig erachtet, besser soll auf von der postoperativen Phase mitgebrachte »Abschlussröntgenaufnahmen« zurückgegriffen werden [10]. Aus eigener Erfahrung in einem Rehabilitationszentrum anhand von etwa 500 Untersuchungen im Zeitraum eines Jahres können wir dies nicht bestätigen: Durch die große Heterogenität des Krankenguts mit unterschiedlichen Implantaten, Implantationstechniken und klinischen Erscheinungsbildern ist eine radiologische Anfangsuntersuchung vor Ort auf jeden Fall gerechtfertigt, um einen Ausgangsbefund vor Therapiebeginn zu dokumentieren und die Rehabilitationsmaßnahmen optimal zu planen. ▬ Bei periartikulären Veränderungen oder solchen des Kapsel-Band-Apparates wie einer Insuffizienz des Extensormechanismus kann nach Röntgenübersichtsaufnahmen eine Ultraschall- oder MR-Untersuchung angeschlossen werden. Schwellungen oder eine Ruptur des Strecksehnenapparats können sonographisch gut objektiviert werden (⊡ Abb. 4.1). Mittels MRT konnten in einer Studie neben periprothetischen Osteolysen auch Rupturen der Kollateralbänder, des Lig. patellae bzw. des medialen Retinakulums dargestellt werden [11].

4.1.1 Strahlenschutz und MR-Sicherheitsaspekte

Die effektive Dosis einer projektionsradiographischen Aufnahmeserie des Kniegelenks liegt bei 0,01 Millisievert, dies entspricht der Hälfte der Dosis eines Thoraxröntgens oder 0,9 Tage Exposition durch natürliche Strahlung [12]. Beim CT hängt die Dosis sehr vom Umfang und der Wahl der Untersuchungsparameter ab.

⊡ Abb. 4.1. Ultraschalldarstellung eines rupturierten Lig. patellae mit intakter echoarmer Rectus-femorisSehne (Pfeil) und lediglich kurzem Stumpf des unterbrochenen Lig. patellae (Pfeilspitze)

36

Kapitel 4 · Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Bei MR-Untersuchungen von Endoprothesen kann es in den Hochfrequenzfeldern zu Hitzeentwicklungen an den Prothesenspitzen kommen. Unter der theoretischen Annahme der halben Wellenlänge der Radiofrequenzimpulses könnten kritische Werte erreicht werden, wenn bei 1,5 Tesla-Feldstärke das Metall bzw. das gesamte Implantatsystem (gemessen vom proximalen zum distalen Endpunkt) 26 cm oder ein Vielfaches davon beträgt. Bei 1,5 Tesla sind dies 26 cm und bei 3 Tesla 13 cm bzw. ein Vielfaches; der letztgenannte Wert kann bei Knieimplantaten durchaus erreicht werden [13].

4 4.2

Untersuchung

Projektionsradiographische Aufnahmen sind in koronarer und sagittaler Ebene anzufertigen. Eine Tangentialaufnahme der Patella (engl. sunrise oder Merchant view) ist eine übliche Zusatzaufnahme (⊡ Abb. 4.2). Neben einigen anderen speziellen Aufnahmetechniken (z. B. Schrägaufnahmen) gibt es eine spezielle, allerdings mit einem metallfreien Sessel aufwendiger durchzuführende Aufnahmetechnik zur Quantifizierung der Rotation des Femurs [14]. Anfängliche Versuche der automatisierten Bildanalyse von Knieendoprothesen konnten sich bisher nicht durchsetzen [15]. Digitale Messtechniken wie auch das digitale Templating zur Planung revisionschirurgischer Eingriffe sind in basaler Form realisiert, wobei umfassendere Ansätze zur komplexen Erfassung der Implante und der zu erwartenden Funktionalität im wissenschaftlichen Erprobungsstadium sind [16–18]. Die Prothesendurchleuchtung mit Dokumentation von Zielaufnahmen aller Implantatkomponenten wird vor allem durchgeführt, um diskrete Saumbildungen am Femur darzustellen, die auf Übersichtsbildern nicht projektionsfrei sichtbar sind [19]. Ebenso ist sie zur präzisen Messung der Weite des radiologischen Gelenkspalts bei einem Polyethylenabrieb geeignet [20]. Manchmal wird damit auch eine Instabilität (mit »gehaltenen Aufnahmen«)

⊡ Abb. 4.2. Tangentialaufnahme der Patella mit ausgeprägter Subluxation

37 4.2 · Untersuchung

4

dokumentiert: Unter 30-, 60- und 90-Grad Flexion mit Varus- und Valgus-Stress werden anhand der Weite des Gelenkspalts (»lift-off«) die Bandsymmetrie und femorale Rotationsinstabilitäten dargestellt. Die Computertomographie (CT) zur Erkennung von Rotationsfehlstellungen erfolgt primär in axialer Schichtung über die gesamte Länge der Femur- und Tibiakomponente mit zusätzlichen koronaren und sagittalen Reformatierungen [6]. Die aufnahmetechnischen Parameter sind mit dünner Schichtführung und höheren KV-Werten und evtl. auch höherem Röhrenstrom so zu wählen, dass Dichtesprungartefakte an den Grenzen der Implantate so gering wie möglich die Bildqualität beeinträchtigen. Bei der MRT besteht das Problem der Metallartefakte, die am Knie wegen der komplexen Geometrie der Implantatkomponenten meist stärker als z. B. an Hüftprothesen sind. Bei Untersuchung mit Geräten mittlerer oder niedrigerer Feldstärke sowie Modifikation der Sequenzprotokolle (Vermeidung von Spin-Echo- statt Gradientenecho-Sequenzen, Verkürzung der TE-Zeiten, Erhöhung der Bandbreite, dünne Schichten und Erhöhung der Frequenzmatrix) lassen sich Metallartefakte reduzieren [11].

4.2.1 Anatomische Positionierung und Alignment

Wichtige anatomische Parameter sind eine korrekte Rotationseinstellung vor allem der Femurkomponente (zur Bandbalancierung und um eine Subluxation der Patella zu vermeiden) sowie eine koronare Stabilität (nicht valgisch bzw. varisch) durch eine korrekt positionierte Tibiakomponente. Zusätzlich sind eine sagittale Stabilität und eine gute Positionierung der Patella zu fordern [21, 22]. ▬ Rotatorische Stabilität: Eine Reihe von Messtechniken mit zum Teil beträchtlichen Standardabweichungen in den Messgrößen wurde publiziert. Bei der Femukomponente wird vielfach die CT-Messung nach Berger angewendet. Auf einer axialen Schicht in der Ebene der Femurepikondylen wird eine Linie durch diese Epikondylen gelegt und der Winkel zu einer Linie zwischen den dorsalen Kufen der Prothese gemessen [23]. Wegen der großen individuellen Unterschiede ist nach Victor nur eine chirurgische Planung mittels präoperativem CT verlässlich, wobei der Winkel zwischen der von Berger beschriebenen posteriorer Kondylenlinie und der chirurgischen transepikondylären Linie als beste Referenzgröße angesehen wird (⊡ Abb. 4.3) [24]. Bei der Tibiakomponente orientiert man sich oft an einer Linie durch die Tuberositas (dafür ist je ein CT-Schnitt durch diese und durch die Implantatkomponente nötig). ▬ Koronare Stabilität: Die femorale Komponente soll am a.-p.-Bild 97 Grad zur Femurachse, die tibiale Komponente 90 Grad zum Tibiaschaft stehen [25]. Klinisch relevanter als diese Messgrößen dürfte jedoch sein, dass auf einer Ganzbeinaufnahme das Prothesenzentrum auf der »midfemoral-midtibialen« Linie liegt. ▬ Sagittale Stabilität: Die femorale Komponente soll am Seitbild parallel zur dorsalen Begrenzung des Femurschaftes stehen, die tibiale Komponente 90 Grad zum Tibiaschaft oder gering nach dorsal geneigt. ▬ Femoropatellares Gleitlager: Die Patella ist auf der gestreckten Seitaufnahme nicht geneigt und nicht gekippt auf die Femurkomponente zentriert. ▬ Die Höhe der Gelenklinie in Bezug auf anatomische Referenzpunkte des distalen Femurs und der proximalen Tibia ist ein weiterer Bezugspunkt speziell für die Planung von Revisionsprothesen [21].

38

4

Kapitel 4 · Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

⊡ Abb. 4.3. 81-jähriger Patient: Messung der Rotation der femoralen Komponente nach Berger: bestimmt wird der Winkel zwischen transepikondylärer Linie ( TEL; durch die Prominenzen der Epikondylen) und die posteriore kondyläre Linie (PCL; entlang der Kufen der Prothese). Idealerweise sind die Linien parallel zueinander oder, wie in diesem Fall, mit nach lateral offenem Winkel (in Außenrotation). Ein medial offener Winkel ist Ausdruck der Innenrotation. Bei Frauen wird die physiologische Innenrotation von 3,1 Grad (± 1,2) vom gemessenen Winkel subtrahiert

4.2.2 Radiologische Zeichen des Implantatversagens

Die klassischen Kriterien der Prothesenmigration und der Frakturen (der Prothese, des Zements oder periprothetisch) sind heute durch diskretere radiologische Zeichen zu ergänzen.

Malalignment ▬ Patellofemorale Probleme: Unter der Vielzahl möglicher Abnormitäten (die vorwiegend klinisch zu diagnostizieren sind) ist die Subluxation der Patellakomponente die häufigste (⊡ Abb. 4.2). Hinweise auf eine Fehlpositionierung sind eine Valgus- oder Außenrotationsfehlstellung des Beins oder eine Innenrotation der Tibiakomponente (⊡ Abb. 4.4). Radiologisch erkennbar kann auch eine unzureichende oder schräge Knochenresektion der Patella bzw. beim Primäreingriff belassene Osteophyten sein. Szintigraphisch kann eine isolierte Mehrspeicherung der Patella (»hot patella«) nach Versorgung ohne retropatellaren Gleitflächenersatz auf ein patellares Hyperpressionssyndrom hinweisen [26]. ▬ Femorotibiale Achsenfehlstellungen: Allgemein wird ein Abweichen von mehr als 3 Grad varisch bzw. valgisch als erhöhtes Risiko einer asymmetrischen Belastung der Prothese bzw. des Bandapparates bewertet. Speziell eine varische Achsenfehlstellung ist als ein, allerdings indirekter, Hinweis auf eine Lockerung zu werten.

Weichteilveränderungen ▬ Schwellungen sind in geringem Ausmaß postoperativ normal und sollten im Rahmen von Verlaufskontrollen regredient sein. Ist dies nicht der Fall, weisen sie auf einen Erguss, eine Synovitis (z. B. Metallsynovitis), evtl. auch ein Lymphödem hin. In der Praxis wird ein Er-

39 4.2 · Untersuchung

a

b

4

c

⊡ Abb. 4.4a–c. a,b 79-jährige Patientin mit Valgus- und Rotationsfehlstellung sowie periprothetischer Osteolyse der Patella; c Ein Monat später Ruptur des Lig. patellae mit Patella alta und einem Knochenfragment im infrapatellaren Gleitlager

⊡ Abb. 4.5. 87-jährige Patientin mit Hochstand der Patella und nun infrapatellarer, seit der letzten Untersuchung zunehmender Weichteilschwellung bei durch Aspiration gesicherter Infektion.

guss vielfach als indirektes Zeichen einer chronischen Instabilität angesehen. Ausgeprägtere bzw. plötzlich zunehmende Schwellungen können ein unspezifischer Indikator für eine Infektion sein und sind daher in einem radiologischen Befund zu beschreiben (⊡ Abb. 4.5). ▬ Eine Muskelatrophie der operierten Extremität kann, wenn radiologisch auffällig, schriftlich dokumentiert werden (⊡ Abb. 4.6).

40

Kapitel 4 · Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

4

a

b

⊡ Abb. 4.6a,b. Polyethylenabrieb bei einem 78-jährigen Patienten mit signifikanter Verschmälerung des radiologischen Gelenkspalts gegenüber der rechten Seite und massiven periprothetischen Osteolysen

Intraartikuläre Veränderungen ▬ Saumbildungen an der Implantat- bzw. Zement-Knochen-Grenze sind als Lockerungszeichen heute seltener zu beobachten (⊡ Abb. 4.7, 4.8). Formal (aber in der Praxis weniger relevant als Labor und Gelenkpunktat) ist eine Saumbildung auch als Zeichen einer Infektion anzusehen (die meist vom Zement-Knochen-Interface ihren Ausgang nimmt). Echte Säume als Lockerungszeichen werden von schmalen Aufhellungslinien als Folge nicht exakt kongruent passender Implantate daran unterschieden, dass (1) letztere meist bereits auf der ersten postoperativen Aufnahme sichtbar sind, (2) Säume auch um die gelenkfernen Anteile des Implantats, v. a. um die Prothesenspitze, verlaufen, (3) sie gelenknahe breiter als 2 mm sind. Der Knochenverlust wird mit dem Knee Society Roentgenographic Evaluation and Scoring System (KSRESS) beschrieben [27]. Diese seit 20 Jahren existierende Einteilung wurde wegen eingeschränkter Präzision allerdings kritisch bewertet, sodass in der Zwischenzeit verschiedene andere Quantifizierungssysteme entwickelt worden sind [28, 29]. ▬ Periprothetische Osteolysen sind durch Polyethylenabrieb entstandene Fremdkörperreaktionen. Auf CT-Bildern sind sie trotz der Metallartefakte oft ausgeprägter zu sehen als von Röntgenübersichtsbildern zu erwarten gewesen wäre [30]. ▬ Gelenkspaltverschmälerungen zwischen Femur- und Tibiakomponenten sind – vor allem, wenn sie asymmetrisch sind, charakteristisch für einen Polyethylenabrieb oder eine rotatorische Instabilität (Ausnahmen sind Prothesentypen mit asymmetrischem Inlay). Eine exakte Bestimmung ist nur bei tangentialem Strahlengang (evtl. mithilfe durchleuchtungsgesteuerter Zielaufnahmen) und durch Vergleich mit Vorbildern möglich. ▬ Band-, Kapsel oder Sehnenveränderungen können sonographisch oder mittel MRT als Unterbrechungen (Rupturen), als Kapselverdickungen (bei Arthrofibrose) oder als synoviale Schwellungen (bei der Particle Disease oder beim Patellar-Clunk-Syndrom) erkennbar sein.

41 4.2 · Untersuchung

a

a

4

⊡ Abb. 4.7a,b. Typische Lockerungszeichen bei einer 87-jährigen Patientin mit Migration der Tibiakomponente und dadurch bedingter hochgradiger Varusfehlstellung, breite Saumbildung um die Zementfixation und begleitende massive fettige Atrophie von Anteilen des M. quadriceps

b

b

⊡ Abb. 4.8a,b. 80-jährige Patientin mit a unauffälligem postoperativem Bild und b perizementärer Saumbildung nach 3 Jahren

42

Kapitel 4 · Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Ossäre Veränderungen der Gelenksockel

4

▬ Eine sklerosierende Periostreaktion wird als Ausdruck einer rezenten oder früheren Gelenkinfektion angesehen [25]. ▬ Eine diffuse eher bandförmige Aufhellung um das Femurimplantat kann Folge eines Stress-Shieldings sein [25]. ▬ Destruktionen der Gelenksockel können mit Achsenabweichungen und durch den Defekt bedingten Kapsel-Band-Insuffizienzen einhergehen und sind bei einer Revision gegebenenfalls mit Zement aufzufüllen. ▬ Frakturlinien, meist als Folge eines Sturzes. Die seltene periprothetische Patellafraktur entsteht meist atraumatisch und ist eher als Nekrose, Insuffizienz- oder Stressfraktur zu interpretieren, ausgelöst durch eine Gefäßschädigung, Übergröße bzw. Fehlpositionierung der Femurkomponente, Patella alta oder ähnliches. ▬ Stress- bzw. Insuffizienzfrakturen meist distal der Prothesen sind besonders bei Osteoporosen oder anderen Formen einer demineralisierenden Osteopathie zu beobachten.

4.2.3 Radiologische Differenzialdiagnose

▬ Patellare Komplikationen: Subluxationen, Frakturen und Lockerungszeichen lassen sich meist projektionsradiographisch ausreichend darstellen. Vor allem für eine Quantifizierung einer Rotationsfehlstellung ist die CT die Methode der Wahl. ▬ Infektion: Die Knochenszintigraphie ist wegen ihrer hohen Sensitivität (92 %) sinnvoll, um eine Infektion auszuschließen, wegen ihrer niedrigeren Spezifität (76 %) jedoch nicht geeignet, um Infekte von anderen Ursachen einer Lockerung abzugrenzen [31, 32]. Mit der PET sind höhere Spezifitäten erreichbar, sodass damit die früher angewandte Indium111-Leukozytenszintigraphie nicht mehr indiziert ist [25]. ▬ Lockerung: Saumbildungen und in schweren Fällen die Prothesenmigration bzw. Frakturen sind gemeinsam mit einem szintigraphischen Tracer-Uptake die typischen Zeichen.

4.3

Zusammenfassung

Trotz der niedrigen Versagensrate bei Knieendoprothesen und der hohen Patientenzufriedenheit ist die routinemäßige radiologische Kontrolle nach endoprothetischer Versorgung indiziert, um die für einen Revisionseingriff oft komplexen Aspekte einer Indikationsstellung mit nicht selten schwierigen anatomischen Verhältnissen planen zu können. Die klinische Untersuchung steht bei der Planung und dem Follow-up einer Revision im Vordergrund der Diagnostik, und apparative Untersuchungen wie die bildgebende Diagnostik bieten wichtige Zusatzinformationen. Gleichzeitig kommt diesen Verfahren zur Spezifikation der Ursache eines Implantatversagens große Bedeutung zu, da Revisionseingriffe aufgrund ungeklärter Schmerzzustände mit einer niedrigen Erfolgsrate assoziiert sind [31].

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44

Kapitel 4 · Bildgebende Diagnostik bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

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4

5

Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik B. Kleffner

5.1

Einleitung

5.2

Biomechanische Daten und Prüfparameter – 46

5.3

Funktionelle Anforderungen – 48

5.4

Finite-Elemente-Berechnungen und biomechanische Tests – 52

5.5

Zusammenfassung Literatur

– 46

– 53

– 54

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_5, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

5

46

Kapitel 5 · Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik

5.1

Einleitung

Die Auslegung von Endoprothesen wird von anatomischen und physiologischen Gegebenheiten sowie deren Varianzen bestimmt. Im Kniegelenk, das Bewegungen mit allen sechs Freiheitsgraden zulässt, hat ein Revisionssystem Knochen- und Weichteildefekte unterschiedlichen Ausmaßes abzudecken und dabei – wie im Kapitel »Kopplungsgrade« beschrieben – entsprechend stabilisierende, respektive einschränkende Funktionen zu übernehmen. Unter diesen weit gefassten Randbedingungen müssen geeignete Konzepte zum künstlichen Ersatz der jeweilig verlorengegangenen Gelenkfunktion mit geeigneter Werkstoffwahl und Dimensionierung angeboten werden. Letzterer sind nicht nur anatomische Grenzen gesetzt. Von einem modernen Revisionskniesystem wird im Hinblick auf einzukalkulierende ReRevisionen eine möglichst schlanke Dimensionierung zur Minimierung des knöchernen Substanzverlustes verlangt. Eine schlanke Dimensionierung stellt insofern eine Herausforderung dar, als dass die Realisierung unterschiedlicher Kopplungsgrade und eine wirtschaftliche Lagerhaltung in den klinischen Einrichtungen nur durch die Modularität von Knieendoprothesen erreicht werden kann. All dies setzt naturgemäß die Kenntnis der im Gelenk auftretenden Kräfte und Momente voraus. Demnach wird im weiteren Verlauf auf biomechanische Daten und geeignete Testparameter einzugehen sein, welche nach Definition der funktionellen Anforderungen an das Revisionsgelenk eine Basis für Finite-Elemente-Berechnungen und gleichzeitig die Gestaltung biomechanischer Tests für Einzelkomponenten und Bauteilprüfungen bilden.

5.2

Biomechanische Daten und Prüfparameter

Zur Dimensionierung von Implantaten und deren Validierung durch präklinische Bauteilprüfungen werden in den einschlägigen Normen standardisierte Protokolle mit Prüfaufbauten und -parametern wie Einbettmedium, Anzahl der Zyklen, Prüffrequenz etc. vorgegeben. Prüflasten finden sich darin in der Regel jedoch nicht definiert. Primär müssen derartige Tests einfach zu realisieren sein, um eine hohe Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit zu erreichen. Eine Nachbildung physiologischer Verhältnisse ist damit also nur sehr eingeschränkt möglich. Am Beispiel der Prüfung von Tibiakomponenten nach ISO 14879 [1] leitet etwa S. P. Ahir [2] mit P. S. Walker ab, dass eine »physiologische« Spitzenlast von 2000 N, wie für das normale Gehen berechnet [3], in der Labor-Prüfung nach ISO über viele Lastzyklen appliziert auf nur eine Kondyle übertrieben sei. Sie schlagen für einen effektiven »unphysiologischen« Test nach ISO stattdessen eine »unphysiologische« Prüflast von 500 N vor. Dabei stellten sie ein klinisches Erfolgsmodell (Kinemax) und ein Modell mit Ermüdungsbrüchen der Basisplatte (Kinematic, beide Firma Howmedica Inc.) gegenüber und glichen Finite-Elemente-Analysen mit den Bauteiltests ab.

Fazit 1: Physiologische Lasten und Momente sind als Prüfparameter auf unphysiologische Testbedingungen nicht ohne Weiteres übertragbar. Einen Annäherung an physiologische Bedingungen wurde von der Firma Sulzer verfolgt [4]. Auf der Grundlage von 8 Tibia-Designs, von denen 2 Ermüdungsbrüche in vivo aufwiesen, wurde ein physiologischer Ermüdungstest entwickelt, bei dem die Tibia-Basisplatten medial und lateral auf Polyurethanen mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen aufliegen. Für diesen Aufbau werden dann Prüflasten von 4000 N vorgeschlagen. Im Falle derartig gestalteter Prüfmethoden

47 5.2 · Biomechanische Daten und Prüfparameter

5

müssen jedoch Einflüsse wie das Quellverhalten des Polyurethans ausgeschlossen werden, was die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit von Ergebnissen beeinträchtigen kann. Bei Änderung der Fragestellung, z. B. welche Prüfbedingungen für eine Tibia mit Schaftverlängerung abhängig von der Verankerung aussagekräftige Ergebnisse erzeugen, müssen solche aufwendigen Vorgehensweisen entsprechend modifiziert wiederholt werden. Es ist nicht verwunderlich, dass der freie Zugang zu vollständigen Prüfkonzepten, denen mehrjährige klinische Verläufe und zeitaufwendige Entwicklungen vorausgegangen sind, eher die Ausnahme ist. Vor allem bei Prüfungen von Einzelkomponenten, die nicht nach Norm standardisiert sind, werden die physiologisch bei verschiedenen Tätigkeiten auftretenden Lasten ein wichtiger Bezugspunkt bleiben. Welche Varus/Valgus - Momente hat etwa ein gekoppeltes Knie aufzunehmen? Ältere Angaben reichen von 23 bis 50 Nm [5–7]. Um die unter muskulären und weiteren Weichteileinflüssen tatsächlich im Gelenk auftretenden Kräfte und Momente auf direktem Wege ermitteln zu können, werden Sensoren eingesetzt, die in sogenannten »instrumentierten« Implantaten integriert sind. Die im Schaft gemessenen Lasten lassen sich dann auf den interessierenden Bereich des Gelenks zurückrechnen. Unter Ausnutzung telemetrischer Methoden für die Datenübertragung hat auf diese Weise Bergmann ab 1993 [8] Werte vom Hüftgelenk freiwilliger Patienten erfasst. Ergebnisse direkter Messungen für das Kniegelenk liegen erst seit Ende der 1990er Jahre vor. Taylor und Walker ermittelten 1998 axiale Lasten beim Gehen in der Ebene, bzw. beim Treppab-Steigen eines Patienten (69 kg) Werte vom 2,2- bis 2,5-, bzw. 2,6- bis 2,8-Fachen des Körpergewichts [9], die Auswertung eines weiteren Patienten ergab Werte von 2,8- bzw. 3,1-fachem Körpergewicht (BW) [10]. Eine notwendig unabhängige Bestätigung fanden die In-vivo-Daten durch D‘Lima und Sharma 2004. D‘Lima [11] erfasste erste In-vivo-Ergebnisse einer instrumentierten Tibia mit axialen Spitzenlasten von 2,2 bis 2,5 BW beim Gehen bis Steigen (»Howard A. Paul Award« der »International Society for Technology in Arthroplasty«, Rom 2004). Sharma [12] stellte mit Komistek anhand von fluoroskopischen In-vivo-Methoden und mathematischen Modellen ortsaufgelöst die axialen Kontaktkräfte zwischen Femur und Polyethylen nach posterior stabilisierender Knie-TEP vor. Für die laterale und mediale Kondyle wurden 0,9 und 2,5 BW bestimmt. Tendenziell jeweils etwas höhere Werte als bei D‘Lima [11] wurden von Heinlein [13] an zwei mit instrumentierten Tibiae versorgten Patienten gemessen und 2009 publiziert mit einer axialen Spitzenlast von 3,5 BW beim Treppab-Steigen. Ungeachtet der für dynamische Ermüdungsversuche abzuleitenden Prüfparameter sollten bei der Dimensionierung auch extreme Spitzenlasten Berücksichtigung finden, wie etwa das von Kuster indirekt abgeleitete 8-fache BW für die axiale Last bei jüngeren gesunden Patienten, die dynamisch bergab steigen [14], was durch ‚Stolpern‘ noch erheblich überboten werden kann. Die von einem gekoppelten Revisionsknie ständig aufzunehmenden Varus-/Valgus-Momente liegen entsprechend der gemessenen Lasten beim Gehen eines Normalgewichtigen bei Werten um 40 Nm. Für dynamische Ermüdungsversuche von Revisionskniekomponenten empfahlen Walker und Komistek ebenfalls 40 Nm als Prüfmoment. Spitzenwerte aus Extremaktivitäten betrachteten auch sie für dynamische Dauertests übereinstimmend als ungeeignet [15].

Fazit 2: In vivo gemessene Lasten verringern Unsicherheiten bei der Auslegung von Knieprothesen. Gegenüber den oben beschriebenen Tibia-Ermüdungstests bleibt zu ergänzen, dass femorale Prüfaufbauten in jedem Fall eine diaphysäre Verankerung von Verlängerungsschäften berücksichtigen sollten. Hier kann man sich nach einem Protokoll der Firma Sulzer [16] rich-

48

Kapitel 5 · Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik

ten, das im Wesentlichen auf der konsequenten Analyse und prüftechnischen Nachbildung vereinzelter Schadensfälle der GSB-Prothese beruht.

5.3

Funktionelle Anforderungen

5.3.1 Verschleiß

5

Seit Langem sind die Zusammenhänge zwischen Polyethylen-Abrieb und Prothesenlockerungen mit nach sich ziehenden Revisionen bekannt [17, 18] und die einzelnen Mechanismen der biologischen Reaktionskaskade entschlüsselt. Demgegenüber fehlen heute noch geeignete Methoden zur quantitativen Diagnostik und fundierten Klassifizierung einer Metallallergie, die in die klinische Routine Eingang gefunden hätten – ein Umstand, der zu vielen Diskussionen einlädt. Bei der Auslegung eines modernen Revisionskniegelenks sieht man sich daher mit der konkreten Frage konfrontiert, ob zum Austausch eines Primärknie-Systems eine MetallPolyethylen-Paarung zur zusätzlichen Kopplung des Gelenks mit einhergehend höheren Zwangskräften die beste Lösung für den Patienten sei. Während die Datenlage zum PE-Abrieb von Primärknie-Systemen mit Werten zwischen 4,0 und 21 mg/Million Zyklen [19–25] Rückschlüsse und Vergleiche zulässt, trifft das auf Revisionskniesysteme nicht zu. Stattdessen können die klassischen Revisionsmodelle mit einer Metall-Metall-Kopplung (Blauth, Fa. Aesculap und GSB, Fa. Sulzer) erstens hervorragende Langzeitergebnisse vorweisen, zweitens ergab eine von der Firma Brehm 2004 durchgeführte Befragung von 13 Operateuren, dass die klassischen Modelle bei Wechseloperationen nicht zwingend eine Metallose zeigen oder die Metallkopplung entscheidende Ursache für einen Wechsel war. Diese Datenlage führte bei der Entwicklung der Rotating-Hinge-Variante des Brehm Präzisions-Knie-Systems (BPK-S Integration, Firma Brehm Chirurgie Mechanik; Beschreibung in Kapitel 24) dazu, die Kopplung mittels einer Metall-Metall-Paarung zu realisieren. Den Ergebnissen aus biomechanischen Tests [26] und umfangreichen Partikelanalysen [27, 28] vorgegriffen: Der PE-Abrieb dieser Variante liegt unterhalb der Nachweisgrenze und der Metallabrieb ist vergleichbar mit dem von Hüftkappen-Prothesen. Offensichtlich trägt die Aufnahme von Zwangskräften durch die metallische Kopplung dazu bei, den bereits minimalen PE-Abrieb der ungekoppelten Primär-Variante von 1,2 und 2,5 mg/Million Zyklen für das fixe und rotierende Gleitlager [29, 30] (vergleiche andere Systeme: 4,0 bis 21 mg/Million Zyklen [19–25]) noch weiter zu reduzieren. Die Ergebnisse aus laufenden Untersuchungen zur tribologischen Optimierung der metallischen Gleitpartner mittels ganz neuer technischer Möglichkeiten der Ionenimplantation zur Oberflächenveredelung stehen noch aus.

Fazit 3: Die gesicherten Risiken durch PE-Partikel legen einen Rückgriff auf eine metallische Kopplung nahe

5.3.2 »posterior stabilised« versus »deep dish«

Die Verwendung eines posterior stabilisierenden oder eines Deep-dish-Gleitlagers kann bei posteriorer Instabilität der Tibia indiziert sein, die z. B. nach Resektion des hinteren Kreuzbandes auftreten kann. Ebenfalls aus Gründen des Verschleißes sollte erwogen werden, ob ein interkondylärer Zapfen aus Polyethylen erforderlich ist, um eine entsprechende Stabilisierung

49 5.3 · Funktionelle Anforderungen

a

5

b

⊡ Abb. 5.1a,b. BPK-S Gleitlager a Standard, b deep dish

der Tibia zu erreichen. Es sind bereits Systeme auf dem Markt, die diese Aufgabe mit einer ventral hochgezogenen Lippe des Polyethylen-Gleitlagers lösen. Dieser Weg wurde auch mit der Deep-dish-Variante des BPK-S eingeschlagen und mit an den Orthopaedic Research Laboratories (Cleveland, OH) etablierten Methoden [31] von Paul D. Postak 2006 ebenda durch Gegenüberstellung mit renommierten Systemen validiert. Während bei der Ausführung der ventralen Lippe am PE-Gleitlager durch einen Kompromiss aus Höhe, Mindestmaterialstärke und Design einer Aussparung Konflikte mit der Patella zu vermeiden sind, kann eine dorsale Lippe zu Einschränkungen der Flexion führen. Bei der klinischen Anwendungsbeobachtung trat keines dieser Probleme auf.

5.3.3 Teilgekoppelt/»semi constraint«

Für nicht zu ausgeprägte Seitenbandinstabilitäten sollte eine teilgekoppelte Variante zur Verfügung stehen. Diese kann durch einen Polyethylen-Zapfen realisiert werden, der in die intrakondyläre Box der Femurkomponente greift. Aus Stabilitätsgründen erscheint die Verstärkung des Polyethylens mit einem Metallstift obligat. Obschon dieses Prinzip vielfach als Wechselsystem Verwendung findet, kann von dem Polyethylen-Zapfen nicht die Aufnahme zu hoher Varus-/Valgus-Momente erwartet werden. So nimmt die SC-Variante des BPK-S etwa nur die Hälfte der beim Gehen gemessenen Varus-/Valgus-Momente [11–13] auf. Für eine höhere Stabilisierung wird die Rotating-Hinge-Variante mit einem Zapfen aus einer CoCr-Schmiedelegierung empfohlen. Abhängig vom Design muss des Weiteren einer Dislokation, wie von Ward [32] beschrieben, mit entsprechenden Maßnahmen entgegengetreten werden. Beim BPK-S Integration übernimmt ein Metallstift diese Funktion.

5.3.4 Gekoppelt/»Rotating Hinge«

Bei stark insuffizienter Bandsituation auftretende Momente lassen sich durch einen metallischen Zapfen aufnehmen. Will man die Vorteile eines rotierenden Gleitlagers nutzen, muss

50

Kapitel 5 · Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik

5 ⊡ Abb. 5.2. Veranschaulichung der Dislokation aus [32], biomechanische Prüfung des BPK-S Semi Constraint: eine Dislokation tritt auch bei Deformation nicht auf

der Kopplungszapfen rotierend in der Tibiakomponente geführt sein, während er mit der Femurkomponente beweglich um eine »epikondyläre« Querachse gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine axiale Beweglichkeit des Zapfens innerhalb der Tibiakomponente geboten, um den dorsalen Strukturen in Beugung Platz zu bieten. Die axiale Distrahierbarkeit der Kopplung setzt eine langfristig sichere Führung voraus und muss mit dem tibialen »Offset« abgestimmt sein.

5.3.5 Tibialer »Offset« und »Jump Height«

Wegen des anatomischen Versatzes zwischen »Gelenkmitte« und der Achse des femoralen und tibialen Röhrenknochens wird von einem modernen Kniesystem eine Schaftankopplung mit »Offset« erwartet. Da der Versatz individuell variiert, muss der Offset variabel

51 5.3 · Funktionelle Anforderungen

5

adaptierbar sein. Die nach distal sich rasch verjüngende Tibia verlangt nach einem möglichst weit proximal gelegenen Offset-Niveau. Gekröpfte Schäfte würden die große Anzahl bereitzuhaltender Schäfte nochmals nahezu verdoppeln und scheiden aus ökonomischen Gründen aus. Somit scheinen modulare Lösungen am ehesten geeignet, diese Anforderungen zu erfüllen. Modulare Zwischenstücke, die versetzbar direkt an der Rückseite der Femur- und Tibiakomponenten eingesetzt und dort mit dem Schaft verbunden werden, können Risiken bei der sicheren Montage in sich bergen. Gelenkferner bietet die Metaphyse allerdings immer weniger Raum. Eine freie Anpassung wird mit einem rotierbaren Verbindungsstück erreicht, das gleichzeitig eine Translation, etwa durch einen arretierbaren Nutenstein, zulässt (⊡ Abb. 5.3). Solche Lösungen mit maximaler Anpassungsfreiheit stellen erstens hohe Anforderungen an die Instrumentierung, um die exakte Schaftposition vom Probeimplantat auf die finalen Implantate zu übertragen. Zweitens hat man bei der Entwicklung des BPK-S Integration wegen notwendiger Werkstoff- und Designanpassungen nach ersten biomechanischen Tests [33] diesen Weg wieder verlassen.

⊡ Abb. 5.3. Erstversion Offset BPK-S. Durchläufer bis 5 Millionen Zyklen mit leicht modifizierter Kopplung und Versager bei 44,2 und 54,8 kZyklen

⊡ Abb. 5.4. BPK-S Rotating Hinge. Rotierendes Gleitlager, proximal gekröpfter Offset und Kopplungszapfen

52

Kapitel 5 · Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik

Im Hinblick auf die Überbrückung größerer Defekte führen diese Überlegungen zurück auf gekröpfte Zwischenstücke, die dem Kraftfluss am ehesten entsprechen. Das einzuhaltende Offset-Niveau dieser modularen Zwischenstücke wurde beim BPK-S Integration durch radiometrische Vermessung verschiedener Revisionsfälle ermittelt.

5.3.6 »Jump Height«

5

Bei möglichst proximalem Offset-Niveau muss der Kopplungszapfen, wie im Kapitel Kopplungsgrade bearbeitet, dennoch eine bestimmte Länge aufweisen, um eine sichere Führung bei axialer Distraktion des Gelenks zu gewährleisten. Zur Quantifizierung kann man sich an gängigen »Erfolgs«-Modellen mit Kopplungslängen von 20 mm und 25 mm orientieren oder anatomische Messungen von Streck- und Beugespalt bei fehlenden Bändern und fehlendem Extensionsapparat durchführen. Die Erfahrung von Operateuren, dass Kniegelenke nach Revision meist kontrakter werden, deckt sich mit der Literatur, in der von Dislokationen in nur sehr vereinzelten Fällen berichtet wird [34]. In jedem Fall sollte das Instrumentarium ein Balancing unterstützen, die eine quantitative Anpassung des Beugespalts an den Streckspalt erlaubt [35].

5.4

Finite-Elemente-Berechnungen und biomechanische Tests

FEM-Berechnungen können analog wie die Bauteiltests nach ISO 14879-1 und nach Heinlein [4] gemäß den in Abschnitt 5.2 definierten Bedingungen durchgeführt werden (⊡ Abb. 5.5). Gesonderte Berechnungen und Prüfaufbauten sind zur Absicherung modularer Kopplungselemente wie Zapfen und Schaftanbindung zu empfehlen (auszugsweise in ⊡ Abb. 5.6–5.8 dargestellt). Die für das BPK-S Integration durchgeführten Berechnungen [36] standen in guter Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen.

⊡ Abb. 5.5. BPK-S Integration; FEM und Tests Tibia + Schaft nach modifizierter ISO 14879-1 und Femur + Schaft nach Heinlein [4]

53 5.5 · Zusammenfassung

5.5

5

Zusammenfassung

Anatomische Platzverhältnisse und die physiologische Funktion mit ihren Besonderheiten stellen sich gegenseitig widersprechende Anforderungen an die Biomechanik eines künstlichen Revisionsknie-Systems. Der mit dem modularen BPK-S Integration exemplarisch aufgezeigte Lösungsweg wurde in umfangreichen präklinischen Tests validiert und verspricht eine sichere Lösung für ein breites Spektrum von Kniewechselsituationen.

⊡ Abb. 5.6. BPK-S Integration; FEM und Tests modularer Kopplungszapfen (Varus-/Valgus- und axiale Momente)

54

Kapitel 5 · Biomechanische Aspekte der Knierevisionsendoprothetik

5

⊡ Abb. 5.7. BPK-S Integration; Test modularer Kopplungszapfen (Varus-/Valgus- und axiale Momente)

⊡ Abb. 5.8. BPK-S Integration, Von Mises Spannungen der modularen Kopplungselemente: Zapfen und Schaftanbindung

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55 Literatur

5

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III

III

Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten

6

Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik – 59 G. Pagenstert

7

Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation – 73 P. Bouklas, K.-D. Heller

8

Kriterien der Implantatauswahl – 83 L.A. Müller, R. Forst

9

Bestimmung der femoralen und tibialen Rotation bei Revisionsimplantaten – 97 L. Hovy

10

Patellamanagement – 103 S. Fuchs-Winkelmann

11

Die Kniegelenksarthrodese – 125 F. Kutscha-Lissberg

12

Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik – 133 K.-D. Heller

13

Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik des Kniegelenks – 147 J. Pichl, O. Rehm, R. Hoffmann

14

Rheumamanagement – 165 A. Wanivenhaus

15

Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt – 177 C. H. Lohmann, A. P. Krüger

16

Knieendoprothetik und Allergie – 197 P. Thomas

17

Weichteildefektmanagement – 207 P. T. Funovics

6

Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik G. Pagenstert

6.1

Einleitung

6.2

Präoperative Evaluation

6.3

Hautinzision

6.4

Arthrotomie – 64

6.5

Wiederherstellung der Verschiebeschichten – 65

6.6

Zugangserweiterungen

6.7

Zusammenfassung Literatur

– 60 – 60

– 60

– 67

– 70

– 70

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_6, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

60

Kapitel 6 · Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik

6.1

Einleitung

Ein gut geplanter operativer Zugang zur Revision einer Knieprothese ist die Grundlage für eine erfolgreiche Operation und ein funktionierendes Gelenk. Der Zugangsweg muss potenziell eine Erweiterung erlauben, damit die Komponentenentfernung der Primärprothese, das Débridement der Vernarbungen, die Balancierung der Ligamente, die Behandlung von Knochendefekten und schliesslich die Implantation der Revisionsprothese möglich sind. Das Risiko einer Hautnekrose kann durch die Verwendung von alten Narben und die direkte Präparation auf die Muskelfaszie verringert werden. Die Extension des Zugangs mit Entfernen aller Vernarbungen und die frühzeitige Erweiterung der Arthrotomie in den proximalen Quadrizeps oder nach distal durch eine Tuberositas-Osteotomie verhindern eine unkontrollierte Zerreißung des Extensorenapparats am Knie als Voraussetzung für eine gute postoperative Kniegelenkfunktion.

6 6.2

Präoperative Evaluation

Klinische und radiologische Faktoren haben einen Einfluss auf die Wahl des Zugangs zur Knieprothesenrevision (⊡ Tab. 6.1). Das Kniegelenk wird auf Lokalisation und Qualität von Narben untersucht. Eine Verbreiterung der Narbe mit Verhärtungen und eingeschränkter Hautverschieblichkeit kann auf eine durchgemachte Wundheilungsstörung bei Primärimplantation hindeuten. Eine verzögerte kapilläre Füllung des Narbengewebes nach Fingerdruck zeigt eine Minderperfusion der Narbe an. Die Kniegelenksachse wird im Stehen unter Last beurteilt. Anschließend wird die Ligamentspannung bei 0° und 30° Flexion im Liegen geprüft. Dabei wird insbesondere darauf geachtet, ob eine Varus- oder Valgusdeformität korrigiert werden kann oder als fixierte Deformität vorliegt. Bei dieser Untersuchung werden auch Instabilitäten erkennbar und bei Bedarf unter Bildwandler dokumentiert. Eine eingeschränkte Beugung (Extensionskontraktur) wird in der Regel durch exzessive Vernarbung des Rezessus suprapatellaris und der Quadrizepsmuskulatur zum Femur hervorgerufen. Bei eingeschränkter Extension wird zwischen Extensionsdefizit und Flexionskontraktur unterschieden. Ein Kniegelenk mit Extensionsdefizit kann passiv in volle Streckung gebracht werden und zeigt daher eine Insuffizienz bis Ruptur des Extensorenapparats an. Eine Flexionskontraktur ist eine Weichteilversteifung insbesondere der posterioren KapselBandstrukturen, bei der auch die passive Extension eingeschränkt bleibt. Bei den Kontrakturen besteht intraoperativ (während der Flexion für die Prothesenentfernung) das Risiko einer Patellarsehnenzerreißung [11, 15, 17]. Eine eingeschränkte medio-laterale Beweglichkeit der Kniescheibe ist ebenfalls ein Zeichen für eine ausgeprägte Vernarbung des Rezessus suprapatellaris. Jedoch kann dies auch ein Zeichen für eine Patella baja oder lateralisata sein, was dann durch die konventionellen Röntgenbilder im Seiten- und Tangentialbild dokumentiert werden kann [8].

6.3

Hautinzision

Wenn immer möglich sollten die vorbestehenden Narben für die erneute Hautinzision verwendet werden. Die Haut wird von medial über die Arteria femoralis im Adduktorenkanal versorgt. Zusätzliche Durchblutung erreicht die Haut über tiefe Perforatoren, welche jedoch

61 6.3 · Hautinzision

⊡ Tab. 6.1. Faktoren mit Einfluss auf den geplanten Zugang präoperativer Faktor

Hautinzision

Arthrotomie

Bemerkung

alte Hautnarben

übernehmen, evtl. im 90°-Winkel kreuzen

kein Einfluss

Inzision (Exzision) in toto mit subkutanem Fett direkt auf die Muskelfaszie; möglichst laterale Narbe verwenden, da Hautdurchblutung von medial kommt

alte Arthrotomie

kein Einfluss

übernehmen

bei der Primärimplantation ist immer eine mediale Arthrotomie empfehlenswert, welche auch bei Valgusgonarthrose eine bessere Übersicht für die Komponentenplatzierung bietet, ohne Tuberositas-Osteotomie erweitert werden kann, und eine suffizientere Patellazentrierung ermöglicht

Patella baja Caton-Index < 0,6

kein Einfluss

1. Resektion Hoffa 2. Vermeidung Eversion der Patella 3. Selten: Tuberositas-Osteotomie zur Proximalisierung 4. Selten: Z-Verlängerung der Patellasehne

Cave: Gelenklinie nicht proximalisieren durch geringe Tibiaresektion oder deutliche Femurresektion

Patella lateralisata

kein Einfluss

mediale Arthrotomie zur Dopplung des MPFLs zur Patellazentrierung beim Verschluss

evtl. muss eine laterale Retinakulum-Verlängerung und/oder eine laterale Patellarandresektion durchgeführt werden, um die Patellazentrierung durch Dopplung des MPFLs zu ermöglichen

Extensionsdefizit

Narbenentfernung und Release der Verschiebeschichten

Narbenentfernung und Release der Verschiebeschichten

Patellaaufbau mit sparsamer Rückflächenresektion zur Verbesserung des Quadrizeps-Hebelarms

Flexionskontraktur

Narbenentfernung und Release der Verschiebeschichten

1. Narbenentfernung und Release der Verschiebeschichten, dorsales Kapsel-Release 2. Resektion Hoffa-Vernarbung zur Patellaelevation und Mobilisation 3. Quadrizeps-Snip nach proximal-lateral

Extensionskontraktur (Beugehemmung)

Narbenentfernung und Release der Verschiebeschichten

1. Narbenentfernung und Release der Verschiebeschichten, ventrales QuadrizepsRelease 2. Resektion Hoffa-Vernarbung zur Patellaelevation und Mobilisation 3. Quadrizeps-Snip nach proximal-lateral 4. selten: Coons-Adams V-Y Quadrizeps-Verlängerung

bei Kontrakturen besteht die Gefahr der Patellasehnenruptur während der initalen Knieflexion, daher sollte frühzeitig an eine Zugangserweiterung gedacht werden; trotz guter Übersicht im Anschluss darf die Narbenresektion nicht weggelassen werden, da sonst bei Zugangsverschluss die Narbenkontraktur belassen wurde

▼

6

62

Kapitel 6 · Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik

⊡ Tab. 6.1. Fortsetzung

6

präoperativer Faktor

Hautinzision

Arthrotomie

Bemerkung

Varus

kein Einfluss

1. mediale Arthrotomie mit Ausdehnung auf ein mediales Release der Kollateralbänder an der Tibia 2. posteromediales Release mit Entfernung des hinteren Kreuzbandes 3. selten: Osteotomie des Epikondylus medialis bei residueller Enge

Cave: Eine Osteotomie des medialen Epikondylus benötigt eine postoperative Entlastung an Stöcken, um eine Nonunion zu vermeiden, sonst droht eine gekoppelte Knieprothese

Valgus

kein Einfluss

1. mediale Arthrotomie zur späteren Patellazentrierung durch Dopplung der Kapselbandstrukturen. 2. Release der lateralen Strukturen von intraartikulär 3. posteriores Release mit Entfernung des hinteren Kreuzbandes a. selten: laterale Arthrotomie unter Verlängerung des lateralen Retinakulums und Release des Tractus. b. Release der lateralen Strukturen und des hinteren Kreuzbandes von intraartikulär c. Bei eingeschränkter Übersicht Ausweitung des Zugangs nach distal durch Tuberositas-Osteotomie und/oder Tractus-Ablösung

die laterale Arthrotomie erlaubt eine geringere Kontrolle der Platzierung der Prothesenkomponenten; eine Pseudarthrose der Tuberositasosteotomie ist schwierig zu revidieren und begünstigt Wundheilungsstörungen

ebenfalls häufiger auf der medialen Seite liegen (⊡ Abb. 6.1) [4]. Bei multiplen Zugängen sollte daher die am weitesten lateral gelegene Inzision verwendet werden, welche noch eine gute Zugangsmöglichkeit zum Kniegelenk ermöglicht. Die Durchblutung der Haut darf nicht mit der oft zitierten symmetrischen zirkulären Durchblutung der Patella verwechselt werden, da kaum Kommunikationen zwischen diesen beiden Kreisläufen bestehen [13]. Wegen dieser Duchblutungssituation sollte mit der Hautinzision sofort das subkutane Fett bis auf die tiefe Oberschenkelfaszie durchtrennt werden, ohne Dissektion von Zwischenschichten [4]. Bei posttraumatischen Weichteilverhälnissen mit multiplen Narben oder Weichteiltransplantaten und zusätzlichen Risikofaktoren wie periphere arterielle Verschlusskrankheit oder venöse Abflussstauung kann eine Probeinzision mit Präparation der tiefen Oberschenkelfaszie durchgeführt werden. Zum einen wird dadurch die Bildung eines Kollateralkreislaufs angeregt, was

63 6.3 · Hautinzision

6

⊡ Abb. 6.1. Durchblutung der Haut entsprechend der tiefen Arterien

das spätere Hautnekroserisiko reduziert, und zweitens schützt dieser Vorgang vor einer tiefen Gelenkinfektion, falls es wirklich zu einer Hautnekrose kommt [9]. Im Zweifel sollte die Knieprothesenrevision gemeinsam mit einem plastischen Chirurgen geplant werden, um eventuell nötige Weichteildeckungen zu besprechen. Bei komplexen Narben kann es sinnvoll sein, mit einem sterilen Stift die geplante Inzision anzuzeichnen, da es schwierig sein kann, bei der Benutzung von farbigem Desinfektionsmittel und Folienabdeckungen die Narben zu sehen. Die Hautinzision endet idealerweise medial der Tuberositas – es sei denn, die alte Narbe liegt weniger als 2 cm daneben. Eine Verlängerung nach distal und proximal über die alte Narbe hinaus ist ohne Komplikationsgefahr möglich. Der Hautlappen sollte so dick wie möglich präpariert werden. Technisch ist die Präparation mit einer groben Schere zu empfehlen, welche mit den Branchen spürbar parallel auf der Oberschenkelfaszie geführt wird. Hingegen ist es oft mit dem Messer nicht einfach, wegen ausgeprägter Vernarbung in der richtigen Schicht zu bleiben. Es bietet sich an, diese Präparation in vollständiger Knieextension durchzuführen, um die unterschiedlichen Spannungsverhältnisse von Subkutan- und Muskelschicht besser spüren zu können. Gerade im Revisionsfall sollten der gesamte Zugang mittels scharfer Präparation durchgeführt und nur die Gefäße kauterisiert werden, da eine Benutzung des Kautermessers zu einer Verringerung der Vitalität der Wundränder führt und damit die Heilung negativ beeinflusst.

6

64

Kapitel 6 · Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik

6.4

Arthrotomie

Durch die Hautinzision ist nun der Extensormechanismus mit Quadrizeps und Patella bis zur Tuberositas tibiae sichtbar. Als Standard bewährt und für alle Primärprothesen und Revisionen geeignet ist die mediale parapatellare Arthrotomie nach Insall [6]. Dabei wird das mediale Drittel der Quadrizeps-Sehne von den lateralen zwei Drittel longitudinal gespalten und die Arthrotomie unmittelbar an der Patella und Patellarsehne entlang nach distal geführt. Der Zugang ist nach proximal bis zur Hüfte und nach distal über eine Tuberositas-Osteotomie bis zum Sprunggelenk erweiterbar und bietet damit alle Möglichkeiten der Revisionschirurgie am Kniegelenk. Alternative mediale Zugänge sind weniger geeignet wie z. B. der SubvastusZugang [5], welcher im Revisionsfall nur durch eine Tuberositas-Osteotomie erweitert werden kann und damit besonders nach proximal limitiert ist. Daher ist der Subvastus-Zugang für die meisten Revisionen nicht geeignet. In der Regel wurde die primäre Knieprothese über einen medialen parapatellaren Standardzugang implantiert, sodass alle Gefässe der medialen Patella-Durchblutung durchtrennt wurden. Je nach Ausmaß der Fettkörper-Reduktion ist auch die von distal kommende Durchblutung zur Patella zerstört. Wird jetzt zur Revision ein lateraler prapatellarer Zugang oder ein ausgedehntes laterales Release durchgeführt, wird die letzte Blutzufuhr über die Arteria genicularis lateralis superior kompromittiert. Dies kann zu einer erhöhten Rate von Patellarnekrosen mit Fragmentation oder Ermüdungsfrakturen führen [12]. Die antero-laterale Arthrotomie verläuft lateral in der Quadrizeps-Sehne um die Patella und entlang der Patellarsehne nach distal. Dazu hat Keblish [8] eine Z-förmige Verlängerung zwischen dem oberflächlichen und tiefen Anteil des lateralen Retinakulums für fixierte Valgus-Fehstellungen mit Patella lateralisata beschrieben, welche so durch den Zugang auch eine laterales Release von Retinakulum und Tractus erhalten unter Bewahrung der medialen parapatellaren Blutversorgung. Physiologisch und insbesondere bei Valgusfehlstellungen ist ein grösserer Kraftaufwand nötig, um die lateral laufende Patella nach medial zu subluxieren [18]. Zudem kann das Tibiaplateau oft nicht ausreichend mit der Säge von antero-lateral erreicht werden, da die Insertion des Tractus iliotibialis und die Patellasehne sehr nahe nebeneinander liegen. Tractus lateral und Patella medial verhindern eine Subluxation der Tibia nach vorne unter dem Femur hervor, sodass visuelle Kontrollen der Sägeschnitte und Implantatplatzierung erschwert werden. Eine Erweiterung des Zugangs in den proximalen Quadrizeps und Vastus medialis erleichtert zwar die mediale Subluxation der Patella, aber löst nicht das distale Problem von Tractus und Patellarsehne, sodass in der Regel eine Tuberositas-Osteotomie oder eine Ablösung des Tractus iliotibialis nötig wird. Auch wenn bei anschließend korrekter Fixierung der Tuberositas-Osteotomie nach Whiteside [16] weder Belastung noch Beugung eingeschränkt werden müssen, bleibt die Tuberositas-Osteotomie die Zugangserweiterung in der Knieprothesenrevision mit den relevantesten Komplikationen und sollte daher nur zur gleichzeitigen Korrektur einer Patella baja (kleiner 0,6 Caton-Index) oder Tuberositas-Lateralisierung (Abstand grösser 2 cm Tuberositas zur Trochlea-Grube) verwendet werden [1]. Zudem können Valgusdeformität und Patella lateralisata besser über eine mediale parapatellare Arthrotomie korrigiert werden: Das Tibiaplateau kann kontrolliert reseziert und implantiert werden, da es nach anterolateral subluxiert gut sichtbar wird und von anteromedial nicht verlegt wird. Das laterale Retinakulum-Release wird von intraartikulär in einem Abstand von 1,5 cm von der Patella durchgeführt, ohne die Arteria genicularis lateralis superior zu verletzen. Die für die Patellazentrierung wichtigere Medialisierung wird durch Doppelung des medialen Kapselbandapparats erreicht und nicht durch ein alleiniges laterales

65 6.5 · Wiederherstellung der Verschiebeschichten

6

Release [10]. Insgesamt ist daher in der Revision, aber auch in der primären Knieprothetik ein einheitlicher medialer parapatellarer Zugang empfohlen, auch um eine spätere Revision nicht zu komplizieren.

6.5

Wiederherstellung der Verschiebeschichten

Je nach Modell der primären Knieprothese ist eine Flexion von 110° und mehr nötig, um die Implantate zu extrahieren und neue Komponenten zu implantieren [18]. Zum Teil liegen massive Verdickungen der Synovialmembran durch Polyethylenabrieb oder Zustand nach Infektion vor, sodass eine ausreichende Flexion nicht möglich ist und eine Ruptur der Patellarsehne droht (⊡ Abb. 6.2). Eine Ausweitung der Arthrotomie nach proximal oder distal löst dieses Problem für den Operateur nur kurzfristig. Die Vernarbungen, welche der Grund für die Kontraktur sind, werden im Patienten belassen und führen bei Verschluss wieder zur Kontraktur und einem schlechten funktionellen Ergebnis. Daher muss bei Kontraktur die einfache Arthrotomie auf eine Wiederherstellung der Verschiebeschichten mit Resektion bzw. Release der Vernarbungen erweitert werden [11, 15]: 1. Primär werden die medialen und lateralen Knie-Recessus wiederhergestellt. Dabei sind vor allem die Kollateralbänder zu beachten. Es bietet sich an, von proximal nach distal das Narbengewebe in toto aus dem Recessus suprapatellaris, lateralis und medialis zu entfernen. Die Schicht lässt sich proximal am besten finden (⊡ Abb. 6.2 und 6.3). Diese Vernarbungen des Extensormechanismus sind maßgeblich für eine Extensionskontraktur (Beugehemmung) verantwortlich. Werden diese Vernarbungen nicht entfernt und die Prothese allein über eine Erweiterung der Arthrotomie gewechselt, verbleiben die Vernarbungen in situ und behindern auch die neu implantierte Prothese. Die Vorstellung ist unrealistisch, dass diese Vernarbungen durch Physiotherapie gelöst werden können [11, 15]. 2. Distal wird an der Tibia die Kapsel subperiostal im Bereich von mindestens 2–3 cm mitsamt dem tiefen medialen Kollateralband und Teilen des oberflächlichen medialen Kollateralbandes (besonders bei Varusdeformität) vom Tibiakopf scharf abgehoben (⊡ Abb. 6.3). Diese subperiostale Dissektion wird um den Tibiakopf fortgesetzt bis nach postero-medial zum Semimembranosus. Das posteriore Drittel des Tibiakopfs wird nur noch bis 1 cm unterhalb der Gelenklinie von Kapsel und Semimembranosusansatz gelöst [6]. 3. Durch starke Vernarbungen kann der Hoffa-Fettkörper rigide sein und die Patellasehne in ihrer Mobilität einschränken, sodass einerseits die Patella weder subluxiert noch evertiert werden kann, andererseits die Patella im Sinne einer Sehnenverkürzung im Tiefstand fixiert wird (⊡ Abb. 6.2). In solchen Fällen ist eine Resektion des Hoffa-Fettkörpers indiziert, um die Patella zu mobilisieren (⊡ Abb. 6.3). Oft zeigt sich nach Patella-Rückflächenersatz eine typische Vernarbung, welche sich zirkulär wie ein Meniskus über das Polyethylen legt. Dieser Narben-Meniskus muss ebenfalls entfernt werden, um die Patellabeweglichkeit zu verbessern. Referenz dazu ist das Patellaimplantat-Knochen-Interface. Bis zu dieser Schicht wird das gesamte Narbengewebe reseziert (⊡ Abb. 6.2 und 6.3) [6, 18]. 4. In manchen Fällen bleibt die Beweglichkeit im Knie weiterhin limitiert. Gerade bei Beugehemmung (Extensionskontraktur) liegt hier eine starke Vernarbung des Quadrizeps gegen das Femur vor. In diesen Fällen bietet sich eine Quadrizeps-Plastik nach Judet [7] an, bei der der Quadrizeps von intraartikulär mit einer großen stumpfen Schere von dem Periost des ventralen Femurs gelöst wird (⊡ Abb. 6.4).

66

6

Kapitel 6 · Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik

⊡ Abb. 6.2. Situs mit intraartikulären Vernarbungen. Blick von vorne auf ein rechtes Knie mit aseptischer Lockerung und Polyethylenabrieb. Man beachte die tief stehende Patella, welche wegen starker Vernarbung mit dem scharfen Haken nicht suffizient subluxiert oder gar evertiert werden kann. Die stark verdickte Synovialmembran wird mit den Pinzetten gehalten und wurde in toto von der Quadrizeps-Muskulatur getrennt, welche mit den Klemmen gehalten wird

⊡ Abb. 6.3. Situs nach Entfernung der Narben. Die Rezessus sind frei, der Hoffa-Fettkörper soweit reduziert, dass die Patella mobilisiert werden konnte und den Blick auf das laterale Kompartiment freigibt. Die antero-mediale Tibia ist subperiostal von Kapsel und Kollateralband befreit und lässt nun eine Subluxation der Tibia nach vorne mit Rotation nach außen zu

67 6.6 · Zugangserweiterungen

6

⊡ Abb. 6.4. Quadrizeps-Plastik nach Judet; bei persistenter Einschränkung der Beugung wird mit der Schere unter Kontakt zum Femur der Quadrizeps sukzessive vom Femur gelöst, bis eine suffiziente Beugung erreicht ist

Bei Extensionhemmung (Flexionskontraktur) liegen die Vernarbungen besonders dorsal im Kapsel-Bandapparat. Diese Vernarbungen mit der Kapsel lassen sich in Hyperflexion mit einem scharfen Meißel unter strengem Knochenkontakt vom Femur lösen. Das Release kann auch partiell die Ansätze der Gastrocnemius-Köpfe, welche weiter proximal der Kondylen ansetzen, einschließen. In der Regel muss das hintere Kreuzband entfernt werden, um eine suffiziente Erweiterung des Beugespalts zu erreichen. Eine Resektion der dorsalen Kapsel hingegen ist nicht zu empfehlen, da unmittelbar hinter der Kapsel die Arteria und Vena poplitea und superficial dazu der Nervus tibialis verlaufen [19]. Durch die zirkulär nach ventral laufenden Arteriae geniculares wird die Arteria poplitea nach ventral gegen die Kapsel gehalten, sodass sie auch bei Flexion nicht entweichen kann und eine erhöhte Verletzungsgefahr bestehen bleibt [19].

6.6

Zugangserweiterungen

6.6.1 Quadrizeps-Snip

Die Quadrizeps-Erweiterung nach proximal-lateral, im angelsächsischen als »QuadricepsSnip« bekannt [3], ist eine häufig benutzte Technik zur proximalen Erweiterung des Zugangs zum Kniegelenk (⊡ Abb. 6.5). Sie hat den Vorteil, dass die Stabilität des Extensorenmechanismus kaum beeinträchtigt wird und nach Verschluss keine postoperative Immobilisation

68

6

Kapitel 6 · Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik

⊡ Abb. 6.5. Proximale Zugangserweiterungen. Mit dem Stift wurden einmal der Quadrizeps Snip nach proximal-lateral als Standarderweiterung und zum anderen der Coons-AdamsZugang für die V-Y-Verlängerung bei residueller Quadrizepsverkürzung eingezeichnet

oder Entlastung erforderlich wird. Die Technik kommt zum Einsatz, wenn das Kniegelenk in die gewünschten Flexion von 110° und mehr gebracht werden kann, die Patella jedoch nicht zwanglos wenigstens subluxiert werden kann und damit das laterale Kompartiment des Kniegelenks weiterhin versperrt bleibt. In diesem Fall wird in flektierter Stellung mit der Schere der Quadrizeps nach proximal im Sehnenspiegel des Rectus femoris gespalten und anschließend nach lateral im Faserverlauf des Vastus lateralis für ca. 2 cm fortgesetzt. Die Erweiterung erfolgt Zentimeter für Zentimeter, bis das laterale Kompartiment des Kniegelenks einsehbar wird.

6.6.2 Patella-Turndown

Eine Zugangserweiterung im Sinne eines »Patella turn down« ist heute nur selten bei einer resistenten Beugehemmung wegen Quadrizeps-Verkürzung indiziert (⊡ Abb. 6.5) [6, 14, 18]. Wegen der Kompromittierung der Patelladurchblutung sollten alle oben angegebenen Maßnahmen primär ausgeschöpft werden, insbesondere Debridement der Recessus und JudetQuadrizeps-Plastik. Die mediale-parapatellare Standard-Arthrotomie wird nach vollständiger proximaler Durchtrennung der Quadrizeps-Sehne v-förmig nach distal-lateral erweitert und so der Vastus lateralis in seinem sehnigen Anteil von der Patella getrennt (Coons-AdamsZugang). Damit wird die Durchblutung der Patella wegen der obligaten Durchtrennung der Arteria genicularis lateralis superior signifikant reduziert. Scott und Siliski [14] modifizierten den Zugang mit subtotaler lateraler Arthrotomie indem sie das laterale Retinaculum mit der Arteria genicularis lateralis superior aussparten. Der Verschluss wird bei 90° Flexion durchgeführt, sodass bei Bedarf eine V-Y-Verlängerung der Quadrizepssehne durchgeführt werden kann. Nach einer solchen Verlängerung ist eine Entlastung an Stöcken empfohlen mit passiver Bewegungsschiene mit Extension/Flexion 0-0-90° für die ersten 6 Wochen.

69 6.6 · Zugangserweiterungen

6

6.6.3 Tuberositas-Osteotomie

Die Tuberositas-Osteotomie ist indiziert, wenn nach Entfernung aller Vernarbungen und Quadrizeps-Snip weiterhin keine adäquate Einsicht in das laterale Kniekompartiment besteht. Dies ist vor allen Dingen der Fall, wenn ein Patella-Tiefstand mit kurzer kontrakter Patellarsehne vorliegt. In dieser Situation kann die Tuberositas-Osteotomie nicht nur die Sicht und Operation im lateralen Kniegelenk ermöglichen, sondern durch eine Proximalisierung ebenfalls eine Therapie für den Patella-Tiefstand liefern. Initital wurde die Tuberositas Osteotomie mit Knochendicke 1 cm und einer Länge von ca. 4,5 cm beschrieben, welche anschließend mit 1 bis 2 Schrauben bikortical fixiert wurde [2]. In der Literatur wird über eine kritische Rate an Ausrissen, Nonunion, Tuberositas-Fragmentierungen berichtet, welche zu einer angepassten Rehabilitation mit Bewegungseinschränkung und Abrollbelastung an Stöcken für 6–8 Wochen führte [2]. Whiteside [16] modifizierte diese Technik und gebrauchte eine längere Osteotomie von 6–8 cm mit Kabel- oder Draht-Cerclagen und mittels diaphysärem Press-fit gesicherten Tibiakomponenten. Bei dieser Technik wird die Inzision bis zum Tibiaschaft medial der Tuberositas fortgesetzt. Zirka 10 cm der proximalen Tibia müssen sichtbar sein. Die Osteotomie wird mit einer Säge durchgeführt, das distale Ende der Osteotomie wird halbkreisförmig ohne Stufe angelegt, um damit das Risiko einer Fraktur zu verringern. Proximal wird die Osteotomie mit der Säge inkomplett von medial nach lateral durchgeführt, sodass die laterale Kortikalis stehen bleibt. Mit einem Osteotom wird die laterale Kortikalis geschwächt, sodass das laterale Periost und Weichteilgewebe intakt bleibt. Über diesen Zugang kann nicht nur das laterale Kniegelenk-Kompartiment bequem erreicht, sondern auch die tibiale Metaphyse von Zementresten befreit werden. Allerdings wird, je nach Tiefe der Osteotomie, der kortikale Rahmen des Tibiaplateaus geschwächt, sodass eine Fixierung mittels diaphysär verankertem Schaft eingesetzt werden muss. Der Verschluss wird mittels 3 Draht-Cerclagen oder 2 Kabel-Cerclagen fertiggestellt, welche vom lateralen Viertel des Tuberositasblocks aus 45° nach distal-medial und ventral zum tibialen Implantatschaft durch den Tibiaschaft gebohrt und miteinander verdreht werden. Der Quirl wird lateral im Bereich der Unterschenkel-Extensoren in den Weichteilen versenkt. Durch diese Fixierung kann das postoperative Rehabilitationsprogramm ohne Einschränkungen in Belastung oder Flexion absolviert werden [16].

6.6.4 Mediale epikondyläre Osteotomie

Die mediale epikondyläre Osteotomie ist ein Ausweg aus einer kontrakten Situation im medialen Gelenkkompartiment, insbesondere dann, wenn ein Subvastus-Zugang gewählt wurde und eine Tuberositas-Osteotomie umgangen werden soll. Nach dem Weichteil-Release und insbesondere dem Release des oberflächlichen medialen Seitenbandes von der Tibia ist die Darstellung des lateralen Kniegelenks nicht zufriedenstellend, daher wird das mediale Kollateralband am Epicondylus medialis mit einem 1,5 bis 2 cm grossen und mindestens 5 mm dicken Epicondylus medialis mit dem Osteotom gelöst [6, 18]. Dies ermöglicht durch Außenrotation der Tibia eine Subluxation nach ventral und durch zunehmende Valgus-Angulation einen vollständigen Zugang zum lateralen Kniegelenk-Kompartiment ohne Manipulationen des Extensormechanismus vom Quadrizeps über die Patella bis zur Tuberositas tibiae. Nachteil ist, dass eine Projektierung anhand von Ligamentspannung nicht mehr möglich ist und auch das postoperative Rehabilitationsprogramm für 6 Wochen mit Abrollbelastung bis zur

70

Kapitel 6 · Zugangswege in der Revisionschirurgie der Kniegelenksarthroplastik

Heilung der medialen Epikondylus-Osteotomie durchgeführt werden muss. Da weder die proximale Verlängerung mit Quadrizeps-Snip noch eine Tuberositas-Osteotomie mit wesentlichen Einschränkungen für Rehabilitation und Komplikationen einhergehen, ist die Osteotomie des medialen Epicondylus kaum ein Zugang der ersten Wahl.

6.6.5 Femorale Abschälung

6

Bei inkompetentem medialen Kollateralband ist eine gekoppelte Knieprothese indiziert, welche auch ohne jegliche Bandführung eine stabile Kniebeweglichkeit zulässt. Liegt neben der medialen Instabilität eine starke Vernarbung vor, wurde von einigen Autoren empfohlen, mit der Resektion des Narbengewebes gleichzeitig die teils kontrakten und insuffizienten medialen und lateralen Kapsel-Bandstrukturen in toto zu entfernen [6]. Dabei werden die Kapsel-Bandstrukturen vom medialen und lateralen Epikondylus abgeschält und gleichzeitig der mediale und laterale Recessus von allem Narben- und Kapselgewebe befreit. Der Vorteil ist, dass dadurch eine gute Übersicht über das gesamte Kniegelenk erreicht wird und die Komponenten kontrolliert anhand der knöchernen Landmarken eingebracht werden können. Zudem ist durch die komplette Entfernung aller Vernarbungen postoperativ ein grösserer Bewegungsumfang zu erwarten. Jedoch wird das distale Femur durch diese extensive Weichteildissektion partiell devaskularisiert und die Propriozeptoren der Bänder entfernt, sodass dieser Zugang nur noch bei ausgeprägten posttraumatisch oder postinfektiösen Weichteilvernarbungen oder bei Tumorbefall Anwendung findet.

6.7

Zusammenfassung

Die gesamte Knieprothesenrevision sollte Schritt für Schritt sorgsam geplant werden, um ein optimales Ergebnis für den Patienten zu erreichen. Übernahme der alten Hautinzision und Arthrotomie, komplette Resektion der Vernarbung insbesondere um den Femur sind unbedingte Voraussetzungen für eine adäquate Darstellung des Gelenks für eine kontrollierte und sichere Platzierung der Revisionskomponenten ohne Kompromittierung der Gewebevitalität. Als Standard-Algorithmus in der Revision der Kniearthroplastik kann die mediale parapatellare Arthrotomie primär nach proximal zum Quadrizeps-Snip sowie sekundär nach distal zur Tuberositas-Osteotomie ausgeweitet werden und damit alle Probleme der Knierevionsarthroplastik zugänglich machen. Spezielle Zugänge wie z. B. Coons-Adams, Osteotomie des medialen Epikondylus, antero-lateraler Zugang haben in der Regel keine Vorteile gegenüber diesem Standard-Algorithmus und sollten daher zurückhaltend indiziert werden.

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71 Literatur

6

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7

Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation P. Bouklas, K.-D. Heller

7.1

Indikation

7.2

Operativer Zugang

7.3

Weichteilpräparation – 74

7.4

Überprüfung der Implantatfestigkeit – 76

7.5

Implantatexplantation Literatur

– 74 – 74

– 76

– 82

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_7, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

74

Kapitel 7 · Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation

7.1

Indikation

Die Indikationen zur Explantation einer Kniegelenkendoprothese sind weit gestreut (⊡ Tabelle 7.1), und die Operation stellt dementsprechend handwerklich eine große Herausforderung in Vorbereitung einer üblicherweise einzeitig oder zweizeitig anstehenden Reimplantation dar [1, 4, 5, 7, 9]. Dies gilt insbesondere bei festem Implantatsitz [2, 9]. Im Folgenden werden wichtige operative Techniken zum Implantatausbau Schritt für Schritt für die einzelnen Komponenten beschrieben.

7.2

7

Operativer Zugang

Durch die Voroperation(en) ist mindestens ein Zugang zum Gelenk vorgegeben. Üblich ist neben der medianen Hautinzision (⊡ Abb. 7.1) der mediale parapatellare Zugang nach Payr verbreitet (⊡ Abb. 7.2). Zur Vermeidung einer zusätzlichen Durchblutungsminderung der Hautareale sollte über die vorbestehende Narbe zugegangen werden. Eine Exzision der Narbe kommt bei ausreichend ausgeprägtem Subkutangewebe durchaus in Frage, kann jedoch im umgekehrten Fall Probleme beim Hautverschluss bereiten und sollte dann vermieden werden. Zur klareren Abtrennung der fibrösen Kapsel sollte die Präparation im subkutanen Bereich möglichst stumpf durchgeführt werden. Auch die Kapselinzision sollte (falls eruierbar) identisch zum vorangegegangenen Zugang gestaltet werden, um auch hier eine Durchblutungsunterbindung gering zu halten. Üblich ist hier der mediale parapatellare Gelenkzugang (⊡ Abb. 7.3). Bei ausgeprägter Arthrofibrose mit begleitender Bewegungseinschränkung kann eine VY-Plastik der Quadrizeps-Sehne Vorteile bringen [8].

7.3

Weichteilpräparation

Die fibröse Kapsel sollte vorbereitend auf die Gelenkmobilisation sowohl medial als auch lateral ausreichend freipräpariert werden. In Abhängigkeit von der Festigkeit derselben ist eine aufwändige Arthrolyse notwendig. Hierzu empfiehlt sich unabhängig von der Indikation die Synovektomie, insbesondere bei septischer Revisionsindikation, zumindest jedoch eine maximal möglich Lösung von Narbenbriden. Erleichternd für die Gelenkdarstellung ist eine Mobilisierung der Patella durch Denervation mit dem Elektrokauter, bei weichteilig hartnäckiger Situation ggf. auch eine zum Gelenkzugang kontralaterale Kapselspaltung. Die Ablösung der Patellarsehne muss vorsichtig durchgeführt werden. Droht diese in ihrem Ansatzbereich der Tibia auszureißen, ist eine temporäre unterstützende Fixierung per z. B. Metall-Pin sinnvoll. Sehr selten und nur bei besonders ausgeprägter Gelenkfibrose kann eine ossäre Abtrennung der Tuberositas tibiae per oszillierender Säge zur Lösung des patellaren Ansatzes erforderlich werden [10] (⊡ Abb. 7.4 u. 7.5). Nachteilig wirkt sich letzteres Vorgehen in der Nachbehandlung aus, da eine mehrwöchige Belastungs- und/oder Bewegungslimitierung folgt und das postoperative Ergebnis auch mittel- und langfristig beeinträchtigt wird, sodass dieses Vorgehen wenn möglich vermieden werden sollte. Durch eine weit proximale längsgerichtete Inzision der Quadrizeps-Sehne kann eine weiterführende Mobilisierungsfähigkeit der Patella und des Streckapparats erreicht werden.

75 7.3 · Weichteilpräparation

7

⊡ Tab. 7.1. Indikationen zur Explantation einer Kniegelenkendoprothese Implantatlockerung

Implantatinfekt

Fehlimplantation

mechanische Komplikationen

▬ aseptisch ▬ septisch

▬ mit/ohne Lockerung

▬ Achsfehlstellung ▬ Rotationsfehler

▬ ▬ ▬ ▬ ▬

Implantatbruch Implantatabrieb gestörte ROM patelläres Maltracking designbedingte SoftTissue-Problematik

⊡ Abb. 7.1. Durch den Zugang der Voroperation ist auch der Weg der Revision vorgegeben, hier am Beispiel einer medianen Hautinzision

⊡ Abb. 7.2. Zugang der Voroperation, hier ein PayrZugang

⊡ Abb. 7.3. Darstellung der Gelenkbinnenstrukturen über einen medialen parapatellaren Zugang

⊡ Abb. 7.4. Eine stark ausgeprägte Arthrofibrose kann eine Ablösung der Patellarsehne zur Exposition der Gelenkbinnenstrukturen notwendig machen, hier ist die bereits durchgeführte V-förmige Tuberositas-Osteotomie dargestellt

In Beugestellung des Gelenks können schließlich bei ausreichender Gelenkmobiliserung die Implantatkomponenten femoral und tibial gut zugänglich werden. Oftmals ist eine Elevation der Patella nicht möglich, aber für die Explantation auch nicht zwingend erforderlich, sodass sie per Hohmann-Hebel beiseitegehalten werden kann (⊡ Abb. 7.6).

76

7

Kapitel 7 · Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation

⊡ Abb. 7.5. Durch die ossäre Ablösung der Patellarsehne ist nun der Zugang zum Gelenk und dem inliegenden Implantat gegeben

7.4

⊡ Abb. 7.6. Bei narbigen und festen Gewebeveränderungen ist die Elevation der Patella nicht immer möglich und wird mit Hohmann-Hebeln beiseite gehalten

Überprüfung der Implantatfestigkeit

Bei aufgestelltem Bein in maximaler Beugestellung des Kniegelenks lassen sich die Implantatkomponenten femoral und tibial am besten exponieren. Mit Hohmann-Hebeln können diese jeweils medial und lateral dargestellt werden. Wichtig ist die klare Darstellung des Übergangs vom Implantat einschließlich ggf. Knochenzement zur ossären Basis. Eindeutige Lockerungen lassen sich meist per manueller Manipulation genau in dieser Übergangsschicht durch Makro-Bewegungen, Schwingungen oder Bläschenbildung der intraartikulären Gelenkflüssigkeiten darstellen. Bleiben diese Zeichen aus, kann mit einem feinen Meißel die Manipulation durch vorsichtiges Hebeln in dieser Übergangsschicht forciert werden. Bei ggf. vorhandenem Retropatellarersatz kann dieser in Kniestreckstellung ebenfalls wie die übrigen Implantatteile mit einem feinen Meißel durch vorsichtiges Hebeln auf Lockerung überprüft werden. Die Patella ist dabei oftmals einschließlich Ersatz narbig überwuchert und muss zur Darstellung des Implantat-Knochen-Übergangs hiervon ausreichend befreit werden. Ist die Explantation bei einzeitigem Implantatwechsel indiziert, aber keine Lockerung feststellbar, kann das Implantat zur Stabilisierung der sonst geschwächten Rest-Patella bis zur Vervollständigung der Präparation femoral und tibial belassen werden.

7.5

Implantatexplantation

Bei komplettem Implantatausbau sollte mit der Präparation femoral begonnen werden, da der Zugang tibial bei noch implantierter femoraler Komponente deutlich erschwert ist (⊡ Abb. 7.7). Die einzelnen Implantatkomponenten erfordern zur Präparation in der Ausbausituation eine vielzahl sinvoller und unterschiedlicher Instrumente, die idealerweise in diesem Umfang verfügbar sein sollten (⊡ Tabelle 7.2), um an den unterschiedlichen Verankerungspunkten eine Explantation knochenschonend und defektmeidend zu gestalten.

77 7.5 · Implantatexplantation

7

⊡ Abb. 7.7. Die isolierte Tibia-Präparation ist bei belassenem femoralem Implantat deutlich erschwert

⊡ Tab. 7.2. Auswahl der Instrumente bei der Explantation Instrument

Anwendung

Meißel, flache Klinge, große Breite (10–30mm)

femoral und tibial: für die großflächige Kraftausübung

Lambotte-Meißel (5–10mm)

femoral, tibial und retropatellar: feinste und feine Präparation bei initialen Präparationsschritten (z. B. dorsale Kondylen und Notch-Bereich femoral, Retropatellarersatz)

Meißel, schmal und lang

Entfernung von Zementresten intramedullär

Gigly-Säge

anteriores Implantatschild femoral

oszillierende Säge (feines Sägeblatt)

anteriores Implantatschild femoral, anteriore und seitlich erreichbare Anteile des Tibiaplateaus

»Kralleninstrument« mit Gleithammervorrichtung

femorale und tibiale Implantatkomponente

scharfe Löffel verschiedener Größen

Kürettage von Weichteilen sowie ossäre Oberflächen und Markräume

Markraumfräsen (starr oder flexibel)

Kürrettage der Markräume, Ausfräsen von Zementresten intramedullär

7.5.1 Explantation der femoralen Implantatkomponente

In mindestens 90°-Flexionsstellung des Kniegelenkes lässt sich das femorale Implantat in nahezu allen Bereichen ausreichend darstellen. Das tibiale PE-Onlay kann je nach Gelenkzustand entweder zu Stabilisierungszwecken für die Präparation erst einmal in situ belassen werden oder bei Behinderung gleich zu Beginn entfernt werden. Unabhängig von der radiologischen Darstellung ist es empfehlenswert, die Präparationsschritte zur Explantation stets konsequent durchzuführen, auch wenn eine vermeindliche Lockerung vorbesteht, da auch narbige und bindegewebige Substanzanteile so gelöst werden können.

78

7

Kapitel 7 · Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation

Zu Beginn sollte im superioren Gelenkanteil die femorale Komponente im anterioren Schild dargestellt werden. Dieser Implantatabschnitt stellt im Regelfall die größte Kontaktfläche zu den ossären Anteilen dar. Besonders schonend gestaltet sich hier die Verwendung einer Gigly-Säge, welche am proximalsten Implantatpunkt angesetzt wird. Die Sägerichtung sollte stets nach anterior gerichtet werden, also stets mit Implantatkontakt, um einen Sägevorgang in das Femur hinein zu vermeiden (⊡ Abb. 7.8). Bedingt durch das Design der Implantate ist das Ablösen lediglich in diesem Abschnitt möglich. Alternativ kann von proximal, lateral oder medial die oszillierende Säge mit einem feinen Sägeblatt angewandt werden. Auch hier ist es wichtig, stets den Sägevorschub mit Kontakt am Implantat vorzunehmen, um hierdurch bedingte zusätzliche Defekte zu vermeiden (⊡ Abb. 7.9). Die Implantatabschnitte an den Femurkondylen dorsal, distal und schräg posterior sowie schräg anterior können mit feinen Lambotte-Meißeln erreicht und gelockert werden werden (⊡ Abb. 7.10). Schwieriger gestaltet sich üblicherweise die Präparation patellaseitig, da hier die Meißel nicht immer im idealen Winkel geführt werden können (⊡ Abb. 7.11). Hinderlich in der

⊡ Abb. 7.8. Auslockerung der anterioren Implantatanteile femoral mit der Gigly-Säge

⊡ Abb. 7.9. Auslockerung der femoralen Komponente an den darstellbaren Übergängen zu den ossären Strukturen medial und lateral mit der oszillierenden Säge

⊡ Abb. 7.10. Präparation der Femurkomponente zur Auslockerung mit schmalen Lambotte-Meißeln

⊡ Abb. 7.11. Je nach Rigidität der Gewebe ist an einigen Stellen (insbesondere an der zum Zugang kontralateralen Seite) die Präparation erschwert

79 7.5 · Implantatexplantation

7

Präparation zeigen sich zudem vorhandene Verankerungszapfen distal und ggf. vorhandene Kastenabschnitte im Notch-Bereich. Markraumstiele können sowohl in zementfreier als auch in zementierter Variante nicht direkt präpariert werden und werden im nächsten Präparationsschritt aus ihrem ossären bzw. zementierten Verbund gelöst. Ist das Implantat nicht durch die bisherige Präparation gelockert, sollte in diesem Abschnitt ein Kralleninstrument mit Gleithammervorrichtung verwendet werden. Steht das spezielle Instrument des Implantatherstellers nicht zur Verfügung, kann man eine hierfür ausreichende Verankerung am Implantat über Universalinstrumente oder Instrumente von Fremdherstellern erreichen. Das Instrument muss hierbei im Längsverlauf als Verlängerung der anatomischen Femurachse auch als resultierende Ausschlagrichtung im distalen Implantatbereich fixiert werden (⊡ Abb. 7.12). Je knapper hierbei die Vorpräparation erfolgt, desto höher ist das Risiko der Entstehung von Knochendefekten durch mit herausgeschlagene feste ossäre Anteile. Voraussetzung für diesen Schritt ist die maximal mögliche Vorpräparation in allen erreichbaren Abschnitten des Verbundes! Mit vorsichtigen achsgerecht verlaufenden repetitiven Hammerbewegungen wird das Implantat nun endgültig gelöst und entfernt. Hakt das Implantat trotz deutlicher Bewegung nach distal, kann hier durch abwechselndes Ein- und Ausschlagen die Entfernung errecht werden. Vorbereitend für die Reimplantation können nun mit feinen Lambotte-Meißeln die Zementreste oberflächlich und ggf. im Markraum entfernt werden. Bei der Stielimplantation sollte der Markraum ausgiebig mit scharfen Löffeln und ggf. mit Markraumfräsen von überschüssigen Gewebeanteilen befreit werden (⊡ Abb. 7.13). Dies gilt besonders beim septischen Ausbau.

⊡ Abb. 7.12. Entfernung der femoralen Komponente per Ausschlagkralle; die Ausschlagrichtung muss idealerweise längs axial gewählt werden

⊡ Abb. 7.13. Kürettage des femoralen Markraums mit Markraum- oder Kugelfräsen zur Befreiung von Granulationsgewebe und zur Vorbereitung auf die Replantation

80

Kapitel 7 · Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation

7.5.2 Explantation der tibialen Implantatkomponente

7

Die Präparation tibial ähnelt prinzipiell der femoralen. Problematisch kann sich hierbei ein solitärer Teilausbau der tibialen Komponente darstellen, denn das femorale Implantat stellt nicht nur präparatorisch eine Behinderung dar, sondern erschwert auch das Herauslösen des Implantats tibial nach proximal erheblich. Zudem besteht die Gefahr, dass das femorale Implantat oberflächlich beschädigt wird und dies sich im Verlauf nachteilig auf den Implantatabrieb auswirken kann. Zum mechanischen Schutz desselben kann ein schmaler Hohmann-Hebel im Ansatzbereich des ggf. noch vorhandenen hinteren Kreuzbandes positioniert werden und durch Auflage von z. B. einer Kompresse, auf die die femorale Gleitfläche das Tibiaplateau nach ventral vorluxiert werden. Unweigerlich kommt es hierbei zu einer relativen Elongation vorhandener Kreuzbandanteile. Daher sollte in der präoperativen Planung die eventuelle Verwendung eines hyperkongruenten PE-Onlays zum Ausgleich einer möglichen vermehrten Bandinstabilität bedacht werden, falls eine Teilkopplung über das belassene Femurimplantat nicht möglich ist. Nun ist das Tibiaplateau maximal exponiert. Hier besteht nun die Möglichkeit, im Übergang des Implantats zu den ossären Anteilen die oszillierende Säge mit feinem Sägeblatt anzuwenden. Wieder sollte im Sägevorschub der Kontakt zum Implantat angestrebt werden. Je nach Implantatdesign ist ein tiefes Aussägen durch Verankerungsstiele oder -zapfen deutlich limitiert. Insbesondere die dorsalen Anteile können auf diese Weise nicht erreicht werden. Auch patellaseitig ist das Sägen limitiert (⊡ Abb. 7.14). Mit feinen Lambotte-Meißeln kann man hier schräg eingehen und über die Gegenseite auch soweit möglich dorsale Anteile erreichen (⊡ Abb. 7.15). Analog zur femoralen Präparation sind Stiele unabhängig von der Fixierung nicht erreichbar. Ist das Implantat nicht ohne Weiteres heraushebelbar, kann auch hier das Kralleninstrument angewandt werden. Die Fixierung ist weichteilabhängig entweder in mediolateraler oder bei entsprechender Mobilisationsfähigkeit des Tibiaplateaus bei komplettem Ausbau auch anterodorsal möglich. Wichtig ist erneut die achsgerechte Positionierung für ein nach proximal gerichtetes vorsichtiges Ausschlagen (vgl. ⊡ Abb. 7.12).

⊡ Abb. 7.14. Die oszillierende Säge eignet sich an den erreichbaren Strukturen gut zum Ablösen der tibialen Komponente aus dem ossären Verbund; limitierend ist hierbei die Patellarsehne auf der zugangsfernen Seite

⊡ Abb. 7.15. Abhängig vom Implantat-Design können mit feinen Lambotte-Meißeln Strukturen, die zur Präparation schwer erreichbar sind, retrograd gelöst werden

81 7.5 · Implantatexplantation

7

Zementreste sind auch hier mit feinen Meißeln oberflächlich und im Markraum zu entfernen. Ossäre Oberflächen und Markräume werden mit scharfen Löffeln kürettiert bzw. per Markraumfräsen von überschüssigem Granulationsgewebe befreit sowie durch Druckspülung gereinigt, sodass eine ideale Situation für die Reimplantation geschaffen wird (⊡ Abb. 7.16).

7.5.3 Explantation des Retropatellarersatzes

Hierfür lassen sich die feinen Lambotte-Meißel ideal einsetzen, da die Patella selbst in Abhängigkeit des Ersatzes relativ frakturgefährdet ist. Ein Auslösen in der gesamten Patellazirkumferenz ist unabhängig von der Implantationstechnik (Inlay vs. Onlay) unumgänglich, damit man hier kein erhöhtes Frakturrisiko eingeht (⊡ Abb. 7.17). Per Anbohrung des PE-Implantats kann falls notwendig durch Verwendung eines Gewindeschneiders, welcher strikt innerhalb der PESchicht verankert werden darf, eine zusätzliche Hebelkraft zur Auslockerung ausgeübt werden. Nach erfolgreichem Entfernen des PE- bzw. Metalback-Ersatzes [2, 5] entfernt man ggf. Zementreste ebenfalls mit feinen Meißeln und kürettiert die ossäre Oberfläche (⊡ Abb. 7.18) mit scharfen Löffeln. Falls die Patellasubstanz es zulässt, sollte in entsprechender Ebene eine knappe Nachresektion durchgeführt werden.

⊡ Abb. 7.16. Das Knieglenk vor Replantation mit regelrecht vorpräparierten ossären Oberflächen und Markräumen

⊡ Abb. 7.17. Feine Meißel ermöglichen die Auslockerung des retropatellaren Ersatzes in seiner gesamten Zirkumferenz

⊡ Abb. 7.18. Die Patella nach erfolgreicher Implantatexplantation und Vorbereitung zur Replantation

82

Kapitel 7 · Operative Techniken bei modularen Knierevisionsimplantaten: Explantation

Literatur

7

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8

Kriterien der Implantatauswahl L.A. Müller, R. Forst

8.1

Einleitung

8.2

Geführte, nichtgekoppelte Prothesen – 88

8.3

Gekoppelte Knieendoprothesen

8.4

Kriterien der Implantatauswahl bei knöchernen Defekten – 92 Literatur

– 84

– 89

– 93

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_8, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

8

84

Kapitel 8 · Kriterien der Implantatauswahl

8.1

Einleitung

Die Anzahl der bislang veröffentlichten Publikationen zum Thema Knierevisionsendoprothetik ist begrenzt. Insbesondere fehlt es an prospektiven Studien, in denen quantitative Parameter zur Auswahl der Implantate definiert wurden, bzw. prospektiven Studien, die verschiedene Implantate miteinander vergleichen, um so den Operateur in der Entscheidungsfindung zum korrekten Einsatz der vorhandenen Revisionsendoprothesen für den spezifischen Patienten zu unterstützen [54]. Wichtige Faktoren bei der Entscheidungsfindung, ob die Revisions-Knieendoprothetik für den spezifischen Patienten überhaupt erforderlich bzw. sinnvoll ist, sind der physische und psychische Status des Patienten, die Integrität des Streckapparats und das Vorhandensein einer Infektion. Wenn die Entscheidung zum Revisionseingriff getroffen ist, hängt die Auswahl des Implantates von dem Schweregrad des Knochenverlusts, dem Status der Bänder und der Quadrizepsfunktion ab. Ein stabiles Kniegelenk mit einem möglichst großen Bewegungsumfang ist das Ziel jeder Knieendoprothesenrevision. Um dieses Ziel zu erreichen [14, 15, 55], muss man: 1. die Prothese stabil mit dem Knochen verankern, 2. das korrekte Niveau der Gelenklinie wiederherstellen, 3. die korrekte Rotationsachse einstellen und 4. die anterior-posteriore und Varus-/Valgus-Stabilität wiederherstellen. Die stabile Verankerung des Revisionsimplantats mit dem Knochen kann zementiert und zementfrei erreicht werden. Insbesondere für gestielte, metaphysär verankerte Prothesen, welche häufig in der Revisionschirurgie des Kniegelenks erforderlich sind, liegen keine prospektiven Studien vor, die die Art der gewählten Verankerung miteinander vergleichen. Durch fehlende Modularität der Implantate wurden häufiger Probleme bei der Wiederherstellung des korrekten sagittalen und axialen Alignments mit markraumfüllenden zementfreien Schäften beobachtet [9]. Mit den modernen modularen Knierevisionssystemen ist dagegen der femorale und tibiale Offset für zementierte und zementfreie Prothesen gleichermaßen adjustierbar. Die zementierte Verankerung ist offensichtlich zum jetzigen Zeitpunkt in der Knierevisionsendoprothetik weiterhin der »golden standard« [5, 9, 22, 42, 46]. Aseptische Lockerung, Osteolysen, Migration, Knochendefekte bei Entfernung des Implantats und zu großzügige Knochenresektion während des Primäreingriffes sind die häufigsten Ursachen für eine Kranialisierung der Gelenklinie bei Revisionseingriffen des Kniegelenks (⊡ Abb. 8.1). Diese kommt wesentlich häufiger vor als deren Senkung. Eine Anhebung der Gelenklinie von mehr als 8 mm (bzw. 3 mm bei das hintere Kreuzband erhaltenden

⊡ Abb. 8.1. Diagramm der Gelenklinie (GL: Höhe der Gelenklinie; adaptiert nach Figgie [19]). Die Gelenklinie wird in der lateralen Röntenaufnahme vom Oberrand der Tuberositas tibiae bis zur Oberfläche der proximalen Tibia bzw. bis zur Gelenkoberfläche der tibialen Prothesenkomponente gemessen

85 8.1 · Einleitung

8

Prothesen) führt zu schlechteren klinischen Ergebnissen mit vorderem Knieschmerz infolge erhöhten Zuges an der Patellarsehne und einer Instabilität während der Flexion des Kniegelenks (»midflexion laxity«), verursacht durch eine Imbalance der Kollateralbänder [19, 34, 36, 38, 44, 59, 65]. Die korrekte Höhe der Gelenklinie (30 mm distal des medialen und 25 mm distal des lateralen Femurepikondylus bzw. 10–15mm proximal des Fibulaköpfchens) kann durch den modularen Aufbau moderner Knierevisionsendoprothesen auch bei metaund diaphysärem Knochenverlust (z. B. nach Tumorresektion oder nach multiplen, fehlgeschlagenen endoprothetischen Versorgungen) durch unterschiedliche Schaftlängen und den Einsatz femoraler und tibialer Augmentationsadapter (»Wedges«) wiederhergestellt werden (⊡ Abb. 8.2 und 8.3). Während durch die modulare distale femorale Augmentation die Anhe-

a

b

⊡ Abb. 8.2. Schematische Darstellung unterschiedlicher Möglichkeiten, dasselbe Kniegelenke in Flexion zu stabilisieren (adapiert aus Vince [62]). a Hier wurde eine größere femorale Komponente gewählt mit einer größeren dorsalen Augmentation und einem schmalem Polyethyleninlay, die Gelenklinie verläuft entsprechend tief. b durch den Einsatz einer kleineren femoralen Komponente mit schmaler dorsaler Augmentation und eines dickeren Polyethyleninlays wird die Gelenklinie deutlich angehoben. Dies kann zu einem vorderen Knieschmerz (infolge des erhöhten Zuges an der Patellarsehne) sowie einer Instabilität während der Flexion des Kniegelenks (»midflexion laxity«) führen

⊡ Abb. 8.3. Durch die Nutzung eines geraden markraumfüllenden Schafts kann es zu einer Ventralisierung der femoralen Komponente und somit zu einer Anhebung der Gelenklinie in Flexion kommen (adaptiert aus Bellemans [3])

86

8

Kapitel 8 · Kriterien der Implantatauswahl

bung der Gelenklinie verhindert werden kann, können durch posteriore Augmentationen an der femoralen Komponente Rotationsfehlstellungen vermieden werden. Durch die Wiederherstellung der sagittalen, distalen femoralen Anatomie kann während der Extensions-/Flexionsbewegung ein korrektes Anspannen des medialen und lateralen Bandapparats im gesamten Bewegungsumfang erreicht und dadurch sowohl die anteriorposteriore als auch die Varus/Valgus-Stabilität gewährleistet werden. Gleichzeitig kann man hierdurch die häufig im Revisionsfall vorhandene Flexionsinstabilität vermeiden. Es fehlt bislang jeglicher evidenzbasierte Beweis, dass die Navigation in der primären Knieendoprothetik bei nicht unerheblichem Mehraufwand an Kosten und Zeit zu besseren klinischen Langzeitergebnissen führt. Durch die gute präoperative Planbarkeit (Becken-BeinGanzaufnahme) und die intraoperativen intra- und extramedullären Führungshilfen werden auch mit der konventionellen, nichtnavigierten Knieendoprothetik sehr gute Ergebnisse erreicht [52]. Der Nutzen der Navigation gegenüber der konventionellen Operation liegt vermutlich ausschließlich in einer fraglich relevanten Reduktion des Malalignments von ±3° [12]. Der Verlust anatomischer Landmarken im Rahmen von endoprothetischen Revisionseingriffen des Kniegelenks erschwert die konventionelle Operationstechnik erheblich. Im Rahmen der Revisionschirurgie könnte man durch das navigierte Operieren zusätzliche intraoperative Informationen gewinnen – vor allem bei der Einstellung des Streck- und Beugespalts sowie bei der Vermessung der anatomischen Landmarken zur Bestimmung der Gelenklinie [40, 61]. Perlick et al. [45] verglichen bei 2 Gruppen mit je 25 Revisionseingriffen des Kniegelenks konventionelles und navigiertes Operieren und fanden eine signifikant bessere Ausrichtung der Beinachse in der koronaren und sagittalen Ebene bei der navigierten Gruppe. Neben prospektiven Studien mit höherer Fallzahl ist eine Weiterentwicklung der bisherigen Software, z. B. zur Berücksichtigung gestielter Implantate und des Knochenverlusts erforderlich, um die Navigation in diesem Sektor zu etablieren [28]. Die chirurgischen Ziele der modernen Revisionsendoprothetik des Kniegelenks (stabile Prothesenverankerung mit dem Knochen, korrekte Einstellung der Gelenklinie und der Rotationsachse, Wiederherstellung der Beweglichkeit) sollten grundsätzlich immer unter Nutzung eines Implantats mit dem geringsten Grad an Prothesenführung erreicht werden. Je höher der mechanische Kopplungsgrad der Prothese ist, desto höher ist die Krafteinwirkung auf das Interface zwischen Knochen und Zement bzw. auf den Knochen mit einer dadurch zumindest theoretisch erhöhten Gefahr der frühzeitigen Prothesenlockerung. Bei der Versagensanalyse von 500 gewechselten Knieendoprothesen war die Instabilität mit 25 % die häufigste Ursache [18, 56]. Vor diesem Hintergrund sehen wir, insbesondere für ältere und »Low-demand«-Patienten, immer noch die primäre Indikation zur Verwendung von Scharnierprothesen bei ausgeprägten Achsfehlstellungen und Instabilitäten [32]. Das gilt sowohl für den Primäreingriff als auch für die Revision einer Kniegelenkendoprothese. Hierfür sprechen z. B. die ausgezeichneten klinischen Ergebnisse der gekoppelten BlauthKnieendoprothese mit einer Überlebensrate von 96 % nach 10 Jahren [7] und der St.-Georg-IProthese (94 % Überlebensrate nach 12 Jahren; 88 % nach 15 Jahren) [47]. In den letzten Jahrzehnten haben sich die Führungsmechanismen der Implantate für die Revisionsendoprothetik stetig weiterentwickelt. Das reicht von vollständig gekoppelten und teilgekoppelten Prothesen bis hin zu Designs mit geführten, nichtgekoppelten Prothesen und gekoppelten Prothesen mit rotierender Plattform. Bei jüngeren und aktiven Patienten ist im Falle einer bestehenden ligamentären Instabilität eine dementsprechend angepasste Kopplung der Prothese erforderlich (Reihenfolge mit zunehmender mechanischer Kopplung der Prothese):

87 8.1 · Einleitung

1. 2. 3. 4.

8

posterior stabilisierende Prothesen geführte, nichtgekoppelte Prothesen Drehscharnierprothesen reine Scharnierprothesen

Eine Instabilität des endoprothetisch versorgten Kniegelenks kann durch ein nicht korrektes Balancieren des Flexions- bzw. Extensionsspalts, durch Fehlpositionierung der Gelenklinie oder durch eine Weichteil-Imbalance entstehen. Die jeweilige Ursache der vorliegenden Instabilität muss für eine erfolgreiche Revisionsoperation exakt identifiziert werden [11, 64]. Eine sorgfältige präoperative klinische und radiologische Untersuchung (anterior-posterior [stehend!], seitlich, Patella tangential und eine Becken-Bein-Ganzaufnahme im Einbeinstand) sowie ggf. eine erneute Beurteilung der Kniegelenkstabilität in Narkose ermöglichen dem Operateur, die vorhandene Instabilität bestmöglich zu beurteilen. Für die meisten Patienten, bei denen eine Revisions-Knieendoprothese implantiert wird, ist ein das hintere Kreuzband ersetzendes Implantat (»posterior stabilisierende Prothesen«) ausreichend [33]. Solche Prothesen beeinflussen allerdings nicht wie andere teilgekoppelte Prothesen die Varus-/Valgus-Stabilität. Durch ihr Design gewährleisten sie jedoch, dass das Tibiaplateau in Flexion nicht nach ventral luxiert. Posterior stabilisierende Prothesen können demnach nur bei ausreichender Varus-/Valgus-Stabilität implantiert werden [22]. Grundsätzlich wird eine geringgradige, laterale ligamentäre Instabilität von den Patienten besser toleriert als eine mediale Instabilität (⊡ Tabelle 8.1). Während die Indikation für eine ausschließlich posterior stabilisierende Prothese noch relativ eindeutig erscheint (intakter Seitenbandhalt!), wird die Knie-Revisionsversorgung dagegen bei vorhandener Seitenbandinstabilität sehr kontrovers diskutiert. Es fehlen objektive Kriterien für die Differenzialindikation von geführten, nichtgekoppelten Prothesen, Drehscharnierprothesen sowie reinen Scharnierprothesen [43]. Im Weiteren sollen endoprothetische Optionen bei zerstörtem oder insuffizientem Bandhalt und/oder größerem Knochenverlust genauer besprochen werden, bei denen die Rekonstruktion eines stabilen Kniegelenks mit einer ausschließlich posterioren Stabilisierung nicht ausreichend ist.

⊡ Tab. 8.1. Ergebnisse posterior stabilisierender Knieendoprothesen in der Revisionsendoprothetik (* durchschnittlicher Knee Society Knee Score [27]) Autor

Anzahl implantierter Knieendoprothesen

durchschnittlicher Nachuntersuchungs-zeitraum (Jahre)

Anzahl exzellenter/guter klinischer Ergebnisse (%)

Haas et al.

57

3,5

84

Murray et al.

40

4,9

95

Takahashi und Gustilo

31

1,8

80

Rand und Bryan

50

4,8

76

Laskin und Ohnsorge

58

Minimum 4

86 Punkte*

8

88

Kapitel 8 · Kriterien der Implantatauswahl

8.2

Geführte, nichtgekoppelte Prothesen

Bei den geführten, nichtgekoppelten Prothesen limitiert die Höhe und Dicke des interkondylären Polyethylenaufbaues (Nocke) die Rotation, die medio-lateralen Translationsbewegungen und die Varus-/Valgus-Angulation der Prothese. Die Indikation zu nichtgekoppelten, geführten Prothesen besteht bei Varus-/Valgus-Instabilität und bei erhöhtem Risiko einer dorsalen Dislokation aufgrund eines zu laxen Flexionsspalts, sodass eine ausschließlich posterior stabilisierende Prothese nicht ausreichend ist [43]. Aufgrund der erhöhten mechanischen Kopplung müssen tibiale und femorale Verankerungsstiele genutzt werden. Insbesondere das noch akzeptable Ausmaß der Varus-/ValgusInstabilität für die Indikationsstellung wird kontrovers diskutiert. Es fehlen jegliche objektive Kriterien, ab welchem Grad der Seitenbandinstabilität Drehscharnierpothesen bzw. reine Scharnierprothesen eher für den Patienten adäquat sind. Älteren »Low-demand«-Patienten sollten bei vorhandener Seitenbandinstabilität keine geführten, nichtgekoppelten Prothesen implantiert werden. Zumindest theoretisch haben geführte, nichtgekoppelte Knieprothesen den Vorteil, dass sich das Rotationszentrum bei der Flexionsbewegung ändert und dadurch weniger tangentiale (von anterior nach posterior gerichtete) Kräfte auf das Protheseninterface einwirken. Außerdem ermöglicht das Prothesendesign, dass die noch vorhandenen Weichteile Hyperextensionskräfte absorbieren und nicht das Protheseninterface. Hingegen ist das Protheseninterface der geführten, nichtgekoppelten Revisionsknieprothese mehr Rotationskräften ausgesetzt als bei den reinen Rotations- oder gekoppelten Rotationsknieprothesen [25, 41, 43]. Da die geführten, nichtgekoppelten Prothesen nur in sehr geringem Umfang Rotationsbewegungen zulassen, sind eine optimale Ausrichtung der Rotation und ein optimales Weichteil-Balancing entscheidend, um ein gutes Langzeit-Ergebnis zu erreichen [25, 41, 43]. Manche Autoren empfehlen aufwendige Techniken, um den Kollateralbandhalt zu stabilisieren und so die Implantation geführter, nichtgekoppelter Revisionsknieendoprothesen zu ermöglichen [24, 31]. Dies erfordert oft aufwendige Nachbehandlungen mit postoperativer Schienenbehandlung. Es muss jeweils im Einzelfall entschieden werden, ob anstatt aufwendiger Techniken zur Stabilisierung des Kollateralbandhalts nicht der Implantation von Rotations- oder Scharnierknieendoprothesen der Vorzug gegeben wird, da man mit diesen zumeist unmittelbar postoperativ die Vollbelastung erlauben und damit eine zügigere Mobilisierung realisieren kann. Aus Sicht der Autoren erscheint das Konzept der geführten, nichtgekoppelten Prothesen nicht schlüssig: Einerseits wird von den Befürwortern dieser Prothese die Indikation bei Varus-/Valgus-Instabilität gesehen, andererseits wird jedoch ein optimales Weichteil-Balancing gefordert, um gute Langzeitergebnisse zu erreichen. Geführte, nichtgekoppelte Prothesen versagen insbesondere dann, wenn ein vollständiger Defekt der medialen Kollateralbandführung vorliegt oder eine fortgeschrittene Achsabweichung bzw. fortgeschrittene Varus-/ValgusInstabilität der Extremität besteht [25, 41]. In diesen Fällen kann es zur Fraktur des interkondylären Stiels kommen. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die genutzten Begriffe »leichte«, »schwere«, »fortgeschrittene« Varus-/Valgus-Instabilität kaum (reproduzierbar) objektivierbar sind. Es existieren keine konkreten Kriterien bezüglich des noch »akzeptablen« Ausmaßes der Seitenbandinstabilität zur Implantation einer geführten, nichtgekoppelten Knieendoprothese. Einigkeit besteht darüber, dass im Fall einer vorhandenen Hyperextensionsfähigkeit des Kniegelenks, z. B. durch Verlust der Insertionspunkte der Muskulatur nach massivem

89 8.3 · Gekoppelte Knieendoprothesen

8

⊡ Tab. 8.2. Ergebnisse geführter, nichtgekoppelter Knieendoprothesen (Total Condylar III) in der Revisionsendoprothetik Autor

Anzahl implantierter Knieendoprothesen

durchschnittlicher Nachuntersuchungs-zeitraum (Jahre)

Anzahl exzellenter/guter klinischer Ergebnisse (%)

Kim

14

6,3

93

Rand

21

4

50

Rosenberg et al.

36

3,8

69

Sheng

55

5,8

80

Hohl

29

6,1

72

Knochenverlust oder bei neuromuskulären Erkrankungen wie der Charcot-Arthropathie, geführte, nichtgekoppelte Knieendoprothesen kontraindiziert sind. Es liegen keine prospektiv randomisierten Studien vor, in denen geführte, nichtgekoppelte Knieendoprothesen mit Rotationsprothesen oder Drehscharnierprothesen verglichen werden. Retrospektiv verglich Goldberg [21] 65 konsekutive Revisions-Knieendoprothesen mit posterior stabilisierendem Design, nichtgekoppeltem, stabilisierendem Design und DrehscharnierDesign. Die Überlebensrate und Funktion war für die geführten, nichtgekoppelten Designs besser als für die Drehscharnierprothesen. Da die Patientengruppe mit 65 Patienten klein war und keine Randomisierung auf die verschiedenen Prothesen-Designs stattfand – bzw. unklar ist, inwieweit der präoperative Befund der Kniegelenke der 3 verschiedenen Gruppen vergleichbar war – ist eine evidenzbasierte Aussage im Rahmen dieses Studien-Designs nicht möglich (⊡ Tabelle 8.2).

8.3

Gekoppelte Knieendoprothesen

Gekoppelte Knieendoprothesen sind ein fester Bestandteil der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks. Das »notwendige« Ausmaß der mechanischen Koppelung (reine Scharnierprothesen oder Drehscharnierprothesen) für die jeweils vorhandene Defektsituation wird kontrovers diskutiert. Durch die gute konstruktionsbedingte Stabilität der gekoppelten Prothesen ist meist eine rasche Mobilisierung der Patienten möglich. Gute bis sehr gute Langzeitergebnisse starr gekoppelter Prothesen bei primären Knieendoprothesen [7] sprechen gegen die Auffassung mancher Autoren, dass monoaxial gekoppelte Scharnierprothesen keine Rolle mehr in der modernen Knieendoprothetik spielen sollten [37], zumal für die zunehmend häufiger genutzten Drehscharnierprothesen keine entsprechenden, exzellenten Langzeitergebnisse vorliegen [29]. Die immer wieder angeführte erhöhte Infektionsrate [4] gekoppelter Prothesen konnte nicht bestätigt werden [7, 29]. Drehscharnierprothesen erlauben alle einen bestimmten Grad an axialer Rotation und meist auch an Varus-Valgus-Bewegung. Grundsätzlich ist dies nach biomechanischer Überlegung vorteilhaft, da die eingeleiteten Scherkräfte sich auf den gesamten umliegenden

90

8

Kapitel 8 · Kriterien der Implantatauswahl

Knochen verteilen. Hierdurch wird zumindest theoretisch die Langlebigkeit des Implantates durch Schonung des Prothesen-Zement- bzw. des Prothesen-Knochen-Interfaces und Reduktion der Gefahr von Stressfrakturen des Prothesenscharniers verlängert. Den relativ schlechten klinischen Ergebnissen und hohen Komplikationsraten mit der in den 1970er Jahren entwickelten Kinematic-rotating-hinge-Prothese (Howmedica, Rutherford, NJ) stehen ermutigende Kurzzeitergebnisse mit Drehscharnierprothesen modernen Designs gegenüber (⊡ Tabelle 8.3). Schlechte klinische Ergebnisse mit kurzen Standzeiten aus der Pionierzeit der starr-gekoppelten Kniegelenkendoprothese werden diesem Prothesentyp auch heute noch angelastet, obwohl mittlerweile gute Langzeitergebnisse im Rahmen der primären Knieendoprothetik vorliegen [7, 47]. Die Implantation von starr-gekoppelten Prothesen in der Revisionssituation ergibt mit Sicherheit eine stabile Gelenkführung und mit großer Wahrscheinlichkeit eine gute Beweglichkeit, da die Spannung des Kapselbandapparats für das Ergebnis zu vernachlässigen ist [23]. Aufgrund der festen Kopplung der Prothesenpartner ist ein aufwendiges WeichteilBalancing intraoperativ nicht erforderlich. Die narbigen periartikulären Weichteilveränderungen bedingen in Revisionsfällen nicht selten eine fehlende Kontrollierbarkeit über die Bandstabilität, die durch den Einbau von femoro-tibial gekoppelten Prothesenkomponenten zu vernachlässigen sind. Indikationen zur Implantation von starr-gekoppelten oder Drehscharnierknieprothesen sind [37]: 1. femorale oder tibiale Tumorresektion unter Entnahme des Ansatzes der Kollateralbänder 2. stark ausgeprägte ligamentäre Instabilität 3. stark ausgeprägter Knochenverlust durch Osteolysen, Infekt oder Implantatentfernung und der möglicherweise damit verbundene Verlust der Insertion der Kollateralbänder 4. schwere Valgus- oder Varus-Deformitäten kombiniert mit stark fortgeschrittenen Flexionskontrakturen, die die komplette Lösung der Kollateralbänder erfordern 5. schwerwiegende, nicht korrigierbarer Flexions-/Extensionsspalt-Inkongruenz, die zu einer Dislokation ungekoppelter Prothesen führen kann 6. primäre Revisionsendoprothetik bei Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen, wie z. B. Poliomyelitis 7. funktionell eingeschränkter Streckapparat 8. ausgeprägtes Genu recurvatum Sollte der Chirurg intraoperativ die Möglichkeit haben, zwischen einer reinen Scharnier- oder einer Drehscharnierprothese zu wählen, sollte er dies vom Ausmaß der axialen und sagittalen Instabilität und der Führung der Patella abhängig machen. Bei zu laxem Flexionsspalt darf aufgrund der Gefahr einer Luxation keine Rotationsknieendoprothese implantiert werden, ebenso nicht bei persistierender Lateralisationstendenz der Patella, trotz lateralen Patellaund/oder tibialen Tractus-Releases. Gekoppelte Prothesen sollten nicht aufgrund eines mangelhaften Weichteil-Releases zur Korrektur von Deformitäten eingesetzt werden, bei denen bei der Primärimplantation versäumt wurde, die Weichteile entsprechend zu balancieren. Außerdem sollten gekoppelte Prothesen nicht genutzt werden, wenn eine Pseudoinstabilität der Kollateralbänder aufgrund von Knochendefekten besteht. Bei vielen Knierevisionsendoprothesen-Operationen kann die Stabilität der Kollateralbänder wiederhergestellt werden, wenn die Weichteile korrekt balanciert und Knochendefekte wieder aufgebaut sind und dadurch ein geringerer Kopplungsgrad der Prothese ermöglicht werden kann.

8

91 8.3 · Gekoppelte Knieendoprothesen

⊡ Tab. 8.3. Ergebnisse der starr-gekoppelten Prothesen und Drehscharnierknieprothesen (* durchschnittlicher Knee Society Knee Score [27]; ** durchschnittlicher Hospital for Special Surgery Knee Score [26]) Autor

Implantat

Anzahl implantierter Knieendoprothesen

durchschnittlicher Nachuntersuchungszeitraum (Jahre)

Ergebnisse

Westrich et al.

Finn rotating hinge (Biomet)

15 Revisionsoperationen 9 Primäroperationen

3,3

83 Punkte*

Jones

Noiles S-rom rotating hinge (DePuy)

30 Revisionsoperationen

4,1

134 Punkte*

Rand et al.

Kinematic Rotating Hinge (Stryker Orthopaedics)

23 Revisionsoperationen 15 Primäroperationen

4,2

72 % exzellente/ gute klinische Ergebnisse

Springer et al.

Kinematic Rotating Hinge (Stryker Orthopaedics)

57 Revisionsoperationen 12 Primäroperationen

6,3

77 Punkte*

Deehan et al.

Kinematic Rotating Hinge (Stryker Orthopaedics)

57 Revisionsoperationen 15 Primäroperationen

10

90 % der Prothesen in-situ

Barrack

S-Rom modular knee (Johnson & Johnson)

21 Revisionsoperationen 2 Primäroperationen

5,9

133 Punkte*

Argenson und Aubaniac

ENDO-Model Roations Knie (Link)

54 Revisionsoperationen 150 Primäroperationen

6,3

96 Punkte**

Blauth und Hassenpflug

Blauth Scharnierprothese (Aesculap)

497 Primäroperationen (33 % rheumatoide Arthritis)

3,8

1,2 % aseptische Lockerung 3 % Infektion

Plutat et al.

St.Georg I und II Scharnierendoprothese (Link)

1152 Primäroperationen (33 % rheumatoide Arthritis)

16

88 % der Prothesen in-situ

Plutat et al.

ENDO-Model Scharnierprothese (Link)

230 Primäroperationen (21 % rheumatoide Arthritis)

7,5

2,6 % aseptische Lockerung 2,6 % Infektion

Böhm und Holy

Blauth Scharnierprothese (Aesculap)

375 Primäroperationen (45 % rheumatoide Arthritis)

6

94 % (errechnete kumulative 20 Jahre Überlebensrate)

Pour et al.

Finn rotating hinge (Biomet) 13x Kinematic Rotating Hinge (Stryker Orthopaedics) 31x

7 Revisionsoperationen 37 Primäroperationen

4,2

68,2 % (Überlebensrate nach 5 Jahren)

8

92

Kapitel 8 · Kriterien der Implantatauswahl

8.4

Kriterien der Implantatauswahl bei knöchernen Defekten

Bei der Auswahl des Implantates in der Revisionschirurgie des Kniegelenks muss neben der Weichteil-/Bandstabilität auch insbesondere das Ausmaß des Knochendefekts berücksichtigt werden. Die unterschiedliche Größe und Lokalisation von knöchernen Defekten führte zu der Entwicklung verschiedener Techniken, um die Integrität des Kniegelenks und der implantierten Prothese wiederherzustellen. Zu den eingesetzten Techniken gehört die Auffüllung kleinerer Defekte mit Zement, die Augmentation mit Zement und Schrauben, Allo- und Autografts, Sonderanfertigungen sowie Metallaugmentation mit Blöcken und Keilen (»Wedges«). Der Knochenverlust wird in der Revisionsknieendoprothetik üblicherweise nach der AORI-Klassifikationen (Anderson Orthopaedic Research Institute) eingeteilt [16]. Der Knochendichteverlust wird progressiv auf einer Skala von 1 bis 3 separat für das Femur (F1-F3) und die Tibia (T1-T3) bewertet. Vereinfacht ist bei F1-T1-Defekten meist spongiöser Knochen auf der physiologischen Gelenklinie vorhanden, und es lassen sich Standardprothesen implantieren. F2-T2-Defekte weisen zerstörten spongiösen Knochen auf, bei dem durch Augmentationen oder eine breitere Zementschicht die Gelenklinie und somit meist die Stabilität des Kniegelenks wiederhergestellt werden können. Oft können Standardimplantate ggf. mit Schaftverlängerung implantiert werden. F3-T3-Defekte sind mit zerstörten Kollateralbändern assoziiert und erfordern deshalb die Implantation von gekoppelten Implantaten. Tibial besteht die Indikation zur Benutzung tibialer Augmentationsblöcke bei Defekten von 5 bis 20 mm Tiefe, insbesondere wenn diese Defekte mehr als 25 % der tibialen Gelenkfläche ausmachen. Bei tibialen Knochendefekten, die sich mehr als 20 mm unterhalb der ursprünglichen Gelenklinie befinden, besteht die Gefahr der Verletzung des Tuberculum tibiae und dementsprechend des Streckapparats – insbesondere, wenn sich der Defekt lateralseitig befindet. Die Refixation der Patellarsehne ist in solchen Fällen oft sehr problematisch [10, 39, 49]. Insbesondere bei der Entfernung der femoralen Komponente entstehen distale und dorsale Knochendefekte, die die Gelenklinie anheben, wenn sie nicht rekonstruiert werden. Durch modulare, distale femorale Augmentation kann man die Anhebung der Gelenklinie verhindern. Durch korrekte Wiederherstellung der anterior-posterioren Dimensionen, u. a. mit posteriorer Augmentation des femoralen Knochens, kann die häufig im Revisionsfall vorhandene Flexionsinstabilität wieder ausgeglichen werden. Durch die individuelle Anpassung der Augmentate für den lateralen und medialen Femurkondylus kann man intakten Knochen konservieren und die Rotation korrekt einstellen. Bei der Valgusgonarthrose muss darauf geachtet werden, dass die häufig vorhandene Hypoplasie der lateralen Femurkondylen nicht zu einer Innenrotationsfehlstellung der femoralen Komponente führt. Größere Defekte der lateralen Femurkondylen müssen durch entsprechende Augmentationen ersetzt werden. Während anfangs die »Mega-Knieprothesen« meist für die Behandlung primärer Knochentumore noch Individualanfertigungen waren, ist durch die zunehmende Weiterentwicklung modularer Prothesen mit einstellbarem Offset des Schaftes, Stielverlängerungen, unterschiedlichen femoralen und tibialen Größen und der Möglichkeit modularer Augmentation von Knochendefekten, die Indikation für Sonderanfertigungen weiter in den Hintergrund gerückt. Hohe Kosten, aufwendige präoperative Planung und fehlende Anpassungsmöglich-

93 Literatur

8

keiten bei Knochendefekten, die sich im Rahmen der Explantation des gelockerten Implantats ergeben, sind weitere Nachteile sonderangefertigter Prothesen [39]. Die modulare Implantattechnik ermöglicht dem Chirurgen, im Rahmen der rekonstruktiven Chirurgie während der Operation ein »Custom-Implantat« herzustellen und hierdurch die korrekte Gelenklinie und das Alignment der Prothese unter Berücksichtigung des Weichteil-Bbalancings wiederherzustellen. Korrekt implantierte modulare Augmentationsblöcke und/oder Keile erlauben häufig eine unmittelbar postoperative Belastung und Mobilität des operierten Kniegelenks durch Kraftübertragung auf den intakten Knochen und gewährleisten eine gute bis sehr gute Langzeitstabilität [5, 17]. Aufgrund der Probleme mit strukturierten Allografts (Pseudarthrosen, Krankheitsübertragung, Resorption und Kollaps) werden diese in Deutschland praktisch nicht genutzt. Deren Einsatz erscheint aufgrund der guten Ergebnisse modularer Systeme nicht mehr erforderlich [39].

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94

8

Kapitel 8 · Kriterien der Implantatauswahl

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95 Literatur

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9

Bestimmung der femoralen und tibialen Rotation bei Revisionsimplantaten L. Hovy

9.1

Einleitung

9.2

Diagnostischer Algorithmus

9.4

Intraoperatives Vorgehen

9.5

Diskussion Literatur

– 98 – 98

– 99

– 101 – 102

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_9, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

98

Kapitel 9 · Bestimmung der femoralen und tibialen Rotation bei Revisionsimplantaten

9.1

Einleitung

Die Indikation zur Revision einer Knieendoprothese muss aufgrund sehr unterschiedlicher Ursachen bzw. Komplikationen gestellt werden. Dazu gehören am häufigsten Polyethylenabrieb, aseptische Lockerung, Instabilität und Infektionen. Aber auch ungenügende Achsausrichtung und Implantatfehlpositionen [8, 14, 15] sowie Arthrofibrose [6] führen zunehmend zum Prothesenversagen. Abhängig von Zeitpunkt und Ursache der Revision finden sich unterschiedlich große Knochendekte, die rekonstruiert werden müssen. Der Verlust der ursprünglichen anatomischen Landmarken erschwert andererseits aber auch die Bestimmung der korrekten Position der Revisionsimplantate: hier vor allem der femoralen und tibialen Rotationsausrichtung. Die korrekte Rotationsposition der Komponenten stellt nach Hoffmann [8] die »dritte Dimension« in der Knieendoprothetik dar! Dies gilt insbesondere im Fall einer Revisionsoperation.

9.2

Diagnostischer Algorithmus

9.2.1 Anamnese

9

Aus der Anamnese ergeben sich oftmals Hinweise auf die Ursache des Prothesenversagens. Bei sekundärer Verschlechterung einer primär guten Kniefunktion muss ein schleichender Infekt (»low-grade-infection«) durch Punktion und ggf. zusätzliche Arthroskopie mit Gewinnung von Gewebe zur Bakteriologie ausgeschlossen werden [6]. Eine primär schmerzhafte Knieendoprothese mit sogenanntem »vorderen Knieschmerz« muss den Verdacht auf eine Rotationsfehlstellung der Komponenten [8] lenken. Daneben sollte eine Implantat- oder Zementallergie ausgeschlossen werden.

9.2 2 Klinischer Befund

Die körperliche Untersuchung zeigt Bandinstabilitäten auf, wobei vor allem eine Kollateralband-Instabilität in Flexion Hinweise auf eine Rotationsfehlposition der femoralen Komponente liefern kann [8].

9.2.3 Röntgen

Die Bestimmung der Implantatlage, der Beinachse und eventuell vorhandener Knochendefekte erfolgt im Röntgenbild des Kniegelenks in 2 Ebenen (20–40 cm), einer Patella-Tangentialaufnahme in 30° Knieflexion sowie einer Einbeinstand-Aufnahme des gesamten Beins.

9.3.4 Computertomographie

Bei Hinweisen auf ausgedehnte Knochendefekte und/oder eine mögliche Rotationsfehlstellung der femoralen oder tibialen Komponente hat sich ein standardisiertes Messprotokoll im Computertomogramm bewährt. In Anlehnung an Berger und Eckhoff [4, 5], wird der Patient

99 9.4 · Intraoperatives Vorgehen

9

⊡ Abb. 9.1. 10° Innenrotationsfehlstellung der femoralen Prothese zur aTEKA im CT

⊡ Abb. 9.2. 13° Innenrotationsfehlstellung der tibialen Prothese zur nach distal projizierten aTEKA im CT

in Rückenlage mit gestreckten Hüften und einer beidseitigen Kniebeugung von 10–15° mit parallel gestellten Füßen (unter Verwendung eines Pflasterzügels und Schaumstoffkeilen) untersucht: In einer ersten Bildserie mit 1,5-mm-Schichten wird am distalen Femur die anatomische transepikondyläre Achse (aTEKA) und falls darstellbar zusätzlich die chirurgische (»surgical«) transepikondyläre Achse (sTEKA) [4, 18] bestimmt. Der Winkel zwischen aTEKA bzw. sTEKA und der Tangente an den dorsalen Kondylen der Knieendoprothese zeigt gegebenenfalls eine Malrotation der femoralen Prothese an (vgl. ⊡ Abb. 9.1). Die zweite Bildserie an der proximalen Tibia misst den Winkel zwischen der dorsalen Tangente am Tibiaimplantat und der nach distal projizierten transepikondlären Achse [1–3] (vgl. ⊡ Abb. 9.2). Nur bei Hinweisen auf einen komplexen Drehfehler der unteren Extremitäten werden zusätzlich die Schenkelhalsantetorsion und die Außenrotation der Sprunggelenksachse an beiden Beinen gemessen.

9.4

Intraoperatives Vorgehen

9.4.1 Femur

Nach vollständiger Entfernung der gelockerten Prothesenteile und der Zementreste wird die transepikondyläre Linie mit einem Markerstift bzw. dem Elektrocauter soweit möglich an den Kondylenresten angezeichnet (vgl. ⊡ Abb. 9.3). Auch bei ausgehnten Defekten der Kondylen,

100

9

Kapitel 9 · Bestimmung der femoralen und tibialen Rotation bei Revisionsimplantaten

⊡ Abb. 9.3. Intraoperative Bestimmung der aTEKA und der AP-Linie nach Entfernung eines gelockerten Hemischlittens mit ausgedehnten Knochendefekten und Innenbandruptur

zum Teil mit Bandinsuffizienz, können häufig zusammen mit dem CT-Befund noch Reste der ursprünglichen knöchernen Landmarken identifiziert und markiert werden. Die hintere Kondylenlinie kann aufgrund der Knochendefekte oft nur sehr eingeschränkt identifiziert werden. Hilfsweise wird eine nach dorsal verschobene Parallele zur Resektionsebene des Patellaschildes verwendet. Die AP-Achse (sogenannte Whiteside-Linie) [17] in der Patellagleitbahn, kann bei Verlust der ursprünglichen Anatomie nach Prothesenimplantation bzw. Prothesenentfernung nur indirekt bestimmt werden: Ein intramedullärer Führungsstab wird auf die Kondylenmitte zentriert. Ein weiterer extramedullärer Führungsstab wird von dem so ermittelten Kniemittelpunkt auf das Hüftzentrum (mit einer Navigationshilfe oder mit intraoperativer RöntgenBildwandlerkontrolle) ausgerichtet und so die AP-Achse ebenfalls ventral am distalen Femur markiert. Die AP-Achse (Whiteside Linie) steht in der Regel senkrecht zur TEKA [16]. Die Kombination aller drei Landmarken erlaubt nunmehr eine bestmögliche Rotationseinstellung des femoralen Revisionsimplantats [8]. Ein Aufbau der knöchernen Defekte mit metallischen Zwischenstücken (sog. »wedges«), erlaubt nunmehr auch die Korrektur eines eventuellen Drehfehlers bei der Primärimplantation.

9.4.2 Tibia

An der Tibia liegen häufig ausgedehnte Knochendefekte vor. Zudem ist der distale Ansatz des hinteren Kreuzbandes zumeist nicht mehr sicher identifizierbar, sodass die Bestimmung der Akagi-Linie [2] bzw. der von Insall 1993 [9] angegebenen Ausrichtung der sagittalen Linie zum mittleren Drittel der Tuberositas tibiae nicht exakt vorgenommen werden kann. Hier hat

101 9.5 · Diskussion

9

⊡ Abb. 9.4. Extramedulläre Bestimmung der tibialen Rotation an anatomischen Landmarken

sich eine zusätzliche extramedulläre Orientierung an der gut tastbaren Tibiakante (Übergang des proximalen zum mittleren Drittel der Gesamttibia), an der Sprunggelenksmitte und am zweiten Strahl des Fußes bewährt. Zusammen mit der relativ unsicheren Ausrichtung am mittleren Drittel der Tuberositas tibiae ergeben sich somit insgesamt 4 anatomische Landmarken (vgl. ⊡ Abb. 9.4).

9.5

Diskussion

Eine Rotationsfehlstellung der Prothesenkomponenten sollte beim primären Gelenkersatz strikt vermieden werden [8, 10, 14, 16]. Bei einem Versagen der Knieendoprothese aus oben genannten Gründen muss die geplante Revisionsprothese diesen Drehfehler sicher korrigieren können. Da nach der Prothesenentfernung häufig ausgedehnte Knochendefekte vorliegen, ist auch die eindeutige Bestimmung der knöchernen Landmarken erschwert. Eine Kombination aller verfügbaren anatomischen Landmarken lässt jedoch eine weitgehend exakte Positionierung der Revisionsprothese zu [7, 8]. Die fehlenden knöchernen Orientierungspunkte schränken ebenfalls den Einsatz von Navigationshilfen stark ein. Eine computerassistierte Operationstechnik verbessert darüber hinaus nicht eindeutig das Alignment und die Rotationsorientierung [11, 12, 13] der femoralen oder tibialen Prothesenkomponente.

102

Kapitel 9 · Bestimmung der femoralen und tibialen Rotation bei Revisionsimplantaten

Literatur

9

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10

Patellamanagement S. Fuchs-Winkelmann

10.1

Einleitung

10.2

Differenzialdiagnose von Patellaproblemen – 104

10.3

Anatomie der Patella – 104

10.4

Spezielle Patellakomplikationen

10.5

Patellarückflächenersatz

10.6

Patellaprobleme Literatur

– 104

– 106

– 107

– 110

– 120

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_10, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

104

Kapitel 10 · Patellamanagement

10.1

Einleitung

Patellaprobleme bei Knieendoprothesen sind trotz der guten Ergebnisse der Knieendoprothetik und der steigenden Implantationszahlen nach wie vor sehr häufige Komplikationen. Sharkey gab 2002 [79] an, dass etwa 12 % aller Knieprothesenrevisionen aufgrund der Patella durchgeführt werden. Rosenstein beschrieb 2007 [77], dass fast die Hälfte aller Reoperationen durch die Patella verursacht worden sind, auch wenn Mont [62] und Larson [48] sowie Rand [70] beschrieben haben, dass die Patellakomplikationen in den letzten 20 Jahren auf etwa 4 % abgenommen haben. Kelly [44] beschreibt 2002 die Inzidenz mit 2–10 %.

10.2

10

Differenzialdiagnose von Patellaproblemen

Es stellt sich zuerst einmal die Frage, was das Patellaproblem wirklich ist. Häufig werden unklare Schmerzen als Patellaproblem interpretiert. Bei diesen Schmerzen sind verschiedene Schmerzcharakteristiken zu diskutieren: ▬ »start-up pain«, der bei einer Lockerung oder zementfreien Tibiaimplantation vorkommen kann ▬ »weight-bearing pain«, der ein mechanischer Schmerz ist und z. B. bei einer Innenbandoder Flexionsinstabilität vorkommt ▬ »full extension pain«, ein Schmerz, der bei einem sogenannten »overstuffed extension space« und bei Ergüssen vorkommt ▬ »full flexion pain«, der bei einem Impingement zwischen Tibia und femoralen Osteophyten oder bei einem »overstuffed flexion space« vorkommt Des Weiteren muss man an eine Pes-anserinus-Bursitis denken, die insbesondere bei Patienten mit einer präoperativ ausgeprägten Varusdeformität besteht. Auch bei einem medial distalen, ausgedehnten subperiostalen Release kommt dies vor. Auch eine Lockerung der Tibiakomponente oder ein Polyethylenabrieb, vor allem der Patellarückfläche, kann dazu führen. Insbesondere bei Patienten mit Voroperationen, wie z. B. Umstellungsoperationen oder Kreuzbandchirurgie, kann es zu ähnlichen Beschwerden durch Vernarbungen des Fettkörpers kommen. Eher selten findet man Neurome infrapatellar vom Nervus saphenus. Die Patellasehne ist bei 50 % der Patienten nach Knieprothese verkürzt, insbesondere Frauen haben zu 10 % eine tiefstehende Patella, die sich in Problemen z. B. beim Treppensteigen und Aufstehen vom Stuhl auswirkt, aber in aller Regel keinen Einfluss auf das Bewegungsausmaß hat.

10.3

Anatomie der Patella

10.3.1 Einleitung

Die große Problematik im Bereich der Patella besteht durch die unterschiedliche Anatomie und die komplexe Biomechanik. Es gibt zahlreiche einflussnehmende Faktoren aufgrund der anatomischen Variationen und der verschiedenen biomechanischen Einflüsse (⊡ Abb. 10.1). Von Seiten der Anatomie wissen wir, dass mehr als die Hälfte der Patienten, die eine Knieprothese benötigen, eine eher auffällige Anatomie haben. Anatomische Studien wurden

105 10.3 · Anatomie der Patella

10

⊡ Abb. 10.1. Die anatomischen Landmarken

u. a. von Feinstein [21] und Eckhoff [18] publiziert, die erhebliche Variationen für die Relation zwischen der Patellagrube und der transepikondylären Achse durch eine Bandbreite von -9,2 bis +7,2°, d. h. mit einer Spannbreite von 16°, beschrieben. Für das Verhältnis transepikondyläre Achse zu posterioren Kondylen wird eine Außenrotation von 3,5° mit einer Standardabweichung von 2° und signifikanten Geschlechtsunterschieden angegeben. Die Relation des Femursulcus zu den Kondylen hat Ergebnisse von durchschnittlich 2,4 mm lateral gezeigt. Die Spannbreite betrug zwischen 2,5 mm medial und 8,3 mm lateral. Auch die »Whiteside’s line« beträgt im Durchschnitt 91°. Hier gibt es eine beschriebene Bandbreite von 80–102° mit einer Standardabweichung von 4,7°. Lingaraj [52] hat den femoralen Sulcus bei Knieprothesenpatienten untersucht. Er untersuchte dafür 112 Patienten vor der Knieprothesenimplantation. Er stellte eine Variation für die Sulcusposition zwischen 4 mm medial und 4 mm lateral zur Midline fest. Er schloss daraus, dass es klüger ist, die Femurkomponente auf den nativen Sulcus zu zentrieren, als auf die Mitte der Femurresektion.

10.3.2 Spezielle Faktoren wie z. B. Q-Winkel und Valgus

Der Q-Winkel hat eine Korrelation mit dem Valguswinkel. Durch eine Malpositionierung einer der Komponenten kann es zu einer Veränderung des Q-Winkels kommen und damit letztendlich zur Patellainstabilität. Eisenhuth [19] hat beschrieben, dass ein abnormaler Valguswinkel den Q-Winkel vergrößern kann, was besonders häufig bei Patienten mit einem präoperativ bestehenden Valgus von mehr als 10° vorliegt. In seiner Arbeit beschrieb er, dass die hinteren Kondylen kritische Punkte für die Referenzierung sind.

106

Kapitel 10 · Patellamanagement

Sehr beachtenswert ist bei der Ausrichtung mit den konventionellen Instrumenten bei lange bestehenden Valguskniegelenken, dass in der Regel der laterale Femurkondylus hypoplastisch ist. Dadurch entstehen bei etwa 40 % der Patienten leicht eine signifikante Innenrotation und ein asymmetrischer Beugespalt. Bei Patienten mit einer Valgusfehlstellung von präoperativ mehr als 10° ist häufig auch der Traktus kontrakt, der zusätzlich zur Knieprothesenimplantation dann »released« werden muss. Valgusfehlstellungen kommen auch bei Zustand nach Umstellungsoperationen durch Überkorrektur und insbesondere auch nach Implantation einer Hüftendoprothese vor, bei denen nicht selten Patienten nach Implantation der Hüftprothese erst über Kniegelenksbeschwerden klagen. Auch ältere Damen, die eine Tibialis-posterior-Insuffizienz oder -Ruptur haben, kommen in eine Valgusfehlstellung, die bei der Knieprothesenimplantation unbedingt berücksichtigt werden muss, damit nicht am Ende eine Patellainstabilität droht.

10.4

Spezielle Patellakomplikationen

10.4.1 Patellafrakturen

10

Patellafrakturen kommen mit einer Prävalenz von etwa 0,5 bis 11 % vor. Es gibt eine Klassifikation von Goldberg [26]. Letztendlich ist die Therapie in den meisten Fällen konservativ, wenn der Streckapparat intakt ist und keine Malpositionierung der Komponenten vorliegt. Eine operative Therapie ist eigentlich nur dann indiziert, wenn der Streckapparat defekt ist, das Implantat locker oder eine Komponente malpositioniert ist. Eine Osteosynthese hilft meist nicht, häufig eher eine partielle Patellektomie.

10.4.2 Patellasehnenabriss

Ein Patellasehnenabriss kommt mit einer Prävalenz von 0,2 bis 1,4 % vor. Ursächlich sind richtige Unfallereignisse, mechanische Probleme wie z. B. eine Flexionsinstabilität oder Durchblutungsstörungen bei Voroperationen. Als Behandlung wird, zumindest im deutschsprachigen Raum, in aller Regel eine Refixation, ggf. mit Augmentation der Semitendinosus-Sehne durchgeführt. Wichtig ist hier, dass anschließend eine ausreichend lange und gute Ruhigstellung erfolgt, da die Heilung sehr wichtig ist. Man muss mit dem Patienten unbedingt darüber sprechen, dass die Funktion in aller Regel reduziert ist.

10.4.3 Lockerung des Patellarückflächenersatzes

Es hat sich gezeigt, dass drei »Verankerungs-Pegs« besser als einer sind [8, 30] und dass die zementlosen Patellarückflächenprothesen ein schlechtes Einwachsverhalten zeigen. Ein wichtiger Grund für die Lockerung der Patellaprothese ist häufig die Malpositionierung, meist durch ein asymmetrisches Resezieren der Patellarückflächen oder ein Maltracking.

107 10.5 · Patellarückflächenersatz

10

Allgemein wird in jüngster Zeit eine zementierte »All-poly«-Patella mit 3 Pegs empfohlen, die eine Lockerungsrate von unter 2 % hat.

10.4.4 »Patella-clunk«-Syndrom

Das »Patella-clunk«-Syndrom (⊡ Abb. 10.2) wurde insbesondere für die sogenannten »posterior stabilized« Prothesen beschrieben. Die Patienten beklagen Symptome oberhalb der Patella, die im Laufe des ersten postoperativen Jahres auftreten. Meist können diese Probleme arthroskopisch saniert werden.

10.5

Patellarückflächenersatz

10.5.1 Einfluss des Patellaknorpels

Zu der Frage, ob die Patella selbst auch bei der Implantation der Knieprothese berücksichtigt werden muss, indem man einen Kniescheibenrückflächenersatz einbaut, gibt es eine Arbeit von Han [29], die den Einfluss der retropatellaren Osteophyten untersucht hat und keine signifikante Korrelation zwischen den retropatellaren Osteophyten und dem vorderen Kniegelenkschmerz feststellen konnte. Es wurde nur ein geringfügiger Zusammenhang mit dem Status des Knorpels festgestellt. Auch Oh [64] hat die Korrelation zwischen der Degeneration des Knorpels und den Schmerzen untersucht und festgestellt, dass kein Unterschied bei den verschiedenen Stadien der retropatellaren Arthrose im Hinblick auf den Kniegelenkschmerz postoperativ bestehen. Die Studie von Rodriguez-Merchan [73] hat untersucht, inwieweit die Outerbridge-Klassifikation für die Entscheidung, ob man einen Patellarückflächenersatz implantiert, nützlich

⊡ Abb. 10.2. Das »Patella-clunk«-Syndrom

108

Kapitel 10 · Patellamanagement

ist. Er hat 500 Knieprothesen untersucht und zwei Gruppen gebildet. Die Gruppe A bestand aus Patienten mit dem Outerbridge-Stadium I–III und die Gruppe B mit dem OuterbridgeStadium IV. In jeder Gruppe wurde die Hälfte der Patienten mit einem Patellarückflächenersatz versorgt. Die minimale Nachbeobachtungszeit betrug 5 Jahre. In der Gruppe A benötigte nur ein Patient (0,6 %) einen sekundären Patellarückflächenersatz, in der Gruppe B 10 Patienten (11,6 %). Aus diesen Gründen wurde in dieser Studie empfohlen, dass bei Outerbridge Grad IV ein Patellarückflächenersatz empfohlen wird.

10.5.2 Pro und Kontra Patellarückflächenersatz

10

Die Überlegung, ob ein Patellarückflächenersatz implantiert wird, wird sehr kontrovers gesehen. Entscheidungsparameter sind zum Beispiel der »Body-Mass-Index« des Patienten, Rheuma oder die Frage, ob der Patient schon vor der Operation Patellaprobleme hatte. Der Grad der retropatellaren Degeneration, ein präoperativ bestehendes Patella-Malalignment oder auch die Knochenqualität der Patella stehen zur Diskussion. Es gibt zahlreiche Studien über das Pro und Kontra des Patellarückflächenersatzes. Keblish [42] hat schon 1994 publiziert, dass es keinen signifikanten Unterschied gibt. Wood [92] hat 2002 beschrieben, dass 12 % Revisionen ohne Patellarückflächenersatz und 10 % bei den Patienten mit Patellarückflächenersatz gemacht worden sind, ohne dass ein vorderer Knieschmerz signifikant häufiger war. In seiner Studie konnte er feststellen, dass das Körpergewicht, aber nicht der Body-Mass-Index, signifikanten Einfluss hatte. Badhe [4] hat 2001 beschrieben, dass 10 von 71 Patienten ohne Patellarückflächenersatz revidiert worden sind und in einer Vergleichsgruppe 2 von 99 Patienten mit Patellarückflächenersatz bessere klinische Ergebnisse hatte. Kulkarni [47] und Ikejiani [37] haben keinen Unterschied gefunden, wie auch Pollo [68] keinen Unterschied in der Ganganalyse feststellen konnte. In einer vergleichenden Studie zwischen Patienten mit und ohne Patellarückflächenersatz zeigte Burnett [11] in einer Gruppe von 118 Kniegelenken, eingeteilt in zwei Gruppen, wovon er zumindest 78 Kniegelenke nach mindestens 10 Jahren nachuntersuchen konnte, keine signifikanten Unterschiede. In der Gruppe ohne Rückflächenersatz wurden 12 % revidiert und in der Gruppe mit Patellarückflächenersatz 9 %. Die Studie von Calvisi [12] hat »Patellarückflächenersatz: ja oder nein« untersucht und festgestellt, dass Patienten ohne Patellarückflächenersatz mehr Knieschmerzen während des Treppensteigens bekommen und weniger zufrieden sind. Er konnte allerdings keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich des Bewegungsausmaßes finden. Betrachtet man neuere prospektive Untersuchungen, so konnte Smith [85] bei über 159 Profix-Knieprothesen nach 3,7 Jahren zu dem Schluss kommen, dass kein Benefit durch einen Patellarückflächenersatz erzielt werden kann. Campell [13] stellte ebenfalls in seiner Studie fest, dass er einen Routine-Patellarückflächenersatz nicht empfehlen konnte. Auch Peng [66] berichtete, dass die funktionellen und symptomatischen Ergebnisse gleich waren. Kelly hat beim Academy-Meeting 2009 eine klinische Untersuchung vorgestellt. Bei diesen Patienten konnte klinisch kein Unterschied festgestellt werden. Ferner gab er zu berücksichtigen, dass die Inzidenz von patellofemoralen Komplikationen bei sehr schwergewichtigen Patienten und jungen aktiven Männern durchaus höher ist.

109 10.5 · Patellarückflächenersatz

10

10.5.3 Platzierung

Hinsichtlich der Platzierung des Patellarückflächenersatzes (⊡ Abb. 10.3) empfahl Kelly [36] eine zentrale, aber leicht mediale, Platzierung. Yoshii [94], Star [87], Hofmann [33], Lewonowski [51], Hsu [35] und Koh [45] beschrieben, dass eine zentrale Platzierung zu einer Subluxation und der Notwendigkeit eines lateralen Releases führt. Yoshii berichtete jedoch, dass die Medialisierung der Patella den Q-Winkel reduziert, und McPherson [58] machte darauf aufmerksam, dass zumindest ein überstehender Knochen reseziert werden sollte. Eine asymmetrische Resektion führt zu Schmerzen und Reoperationen [41].

10.5.4 Resektion

Im Falle einer Implantation eines Patellarückflächenersatzes kann man auch die Größe bzw. Dicke diskutieren. Koh [45] beschrieb, dass dies nicht wichtig sei. Kelly [43] gab an, dass die gleiche Dicke wieder hergestellt werden sollte wie präoperativ. Reuben [72] empfahl zumindest 15 mm, und Sulaiman [88] stellte einen Zusammenhang zwischen der Patientengröße und der Dicke der Patella her. Hinsichtlich des sogenannten patellofemoralen Overstuffing führte Mihalko [60] eine Studie durch und stellte fest, dass 2 mm mehr Overstuffing in 1,8° weniger Flexion resultieren und 4 mm mehr Overstuffing in 4,4° weniger Flexion. Er stellte fest, dass das Design der Trochlea keinen signifikanten Einfluss hat. In einer Studie von Bengs [6] stellte er fest, dass die Beugung mit jedem 2-mm-Overstuffing um 3° abnimmt. Darüber hinaus beschrieb er, dass die Patelladicke keinen signifikanten Einfluss auf das Tilting der Patella oder eine Subluxation habe.

10.5.5 Kinematische Studien

In Laboruntersuchungen hat man den Einfluss des Patellarückflächenersatzes untersucht und festgestellt, dass die Kräfte, die auf das Patellofemoralgelenk wirken, beim tiefen Kniebeugen das 8-Fache des Körpergewichts ausmachen [7]. Singerman [84] hat festgestellt, dass der Patellarückflächenersatz zu wesentlich höherem Stress führt, und Matsuda [56] beschrieb, dass dieser Stress das Belastungsmaximum für Polyethylen nicht selten übersteigt. Hinsichtlich der Kinematik bei Patellarückflächenersatz und Knieprothese konnte Singerman [84] feststellen, dass zum einen durch die Knieprothesenimplantation die Kinematik verändert wird, dass aber zum anderen bei einer nicht ersetzten Patellarückfläche die Kinematik normaler und physiologischer ist, als wenn man die Patellarückflächen ersetzt.

⊡ Abb. 10.3. Malpositionierung des Patellarückflächenersatzes durch asymmetrische Patellaresektion

110

Kapitel 10 · Patellamanagement

10.5.6 Veränderungen der Patella ohne Patellarückflächenersatz

Eine retrospektiv durchgeführte Studie mit mehr als 200 Patienten und einem Nachbehandlungszeitraum von 8,5 Jahren zeigte keine Unterschiede bei 60 % der Patienten. Die anderen zeigten eine Arthrose und Lateralisation. Insbesondere die Patienten mit einem präoperativ bestehenden Maltracking der Patella hatten eine höhere Wahrscheinlichkeit, Patellabeschwerden zu bekommen [83]. Das Nichtersetzen der Patella kann Vorteile haben: Man kann größere Komplikationen vermeiden, man erhält den normalen Knochen der Patellarückfläche und hat damit bessere Rückzugsmöglichkeiten. Hinzu kommen die Operationszeit und auch die Operationskosten. Shih [81] und Gerber [25] machten darauf aufmerksam, dass eine nicht ersetzte Patellarückfläche die Möglichkeit zur Remodellierung hat. Bei der Situation Patella ohne Rückflächenersatz muss man beachten, dass es typischerweise zu einer lateralen Kantenausziehung der retropatellaren Rückfläche in den ersten 2 Jahren kommt, auch wenn in histologischen Untersuchungen von Dömös [17] beschrieben wurde, dass es sich hier um eine fortschreitende Arthrose handelt. Laughlin [49] konnte aber 1996 feststellen, dass im Laufe der Zeit der laterale Tilt an der Patella zunimmt.

10.5.7 Patellofemorales Design

10

Hinsichtlich des Komponentendesigns bei den Patellarückflächen, bzw. bei der korrespondierenden Femurkomponente, kann man sogenannte patellafreundliche Designs diskutieren. Andriacchi [2] hat eine tiefe Patellagrube gefordert, Matsuda [55], eine distal lang ausgezogene. Larson [48] empfahl einen leichteren Übergang in der interkondylären Notch und Petersilge [67] eine verstärkte Kongruenz.

10.6

Patellaprobleme

10.6.1 Patellaprobleme in Abhängigkeit von der Femurkomponentengröße

Eine große Femurkomponente behindert die Biomechanik der Patella und führt zu einer Einschränkung der Flexionsmöglichkeit sowie zu einem patellofemoralen »Overstuffing« (⊡ Abb. 10.4). Dies kann zu Patellaschmerzen, Lateration, Degeneration und vermehrtem Abrieb bei Patellarückflächenersatz führen. Im Gegensatz dazu führt eine zu kleine Femurkomponente zu einer Schwächung des Streckapparats.

10.6.2 Patella-unspezifische Ursachen für Patellaprobleme

Die häufigsten Probleme für die Patella sind chirurgischer Art, indem die Femur- oder Tibiakomponente oder auch die Patellakomponente malpositioniert sind. Am häufigsten betrifft dies eine Innenrotationsfehlstellung der Femurkomponente oder eine asymmetrische Patellaresektion bei Implantation eines Patellarückflächenersatzes sowie eine Flexionsinstabilität.

111 10.6 · Patellaprobleme

10

⊡ Abb. 10.4. Eine zu große Femurkomponente behindert das Gleiten der Patella

Wichtig ist dabei, nicht am Ende der Operation von einer »gut laufenden« Patella überzeugt zu sein. Dies ist oft ein trügerischer Glaube. Das Patellagleiten kann am OP-Ende nur ohne Tourniquet untersucht werden, wenn auch die Kapsel probatorisch verschlossen ist.

10.6.3 Flexionsinstabilität

Grundsätzlich kann man davon ausgehen, dass eine Instabilität auch schon präoperativ verursacht sein kann, nämlich dann, wenn die Popliteus-Sehne zu fest ist, wie es z. B. in ValgusKniegelenken vorkommt, oder wenn die Tibiakomponente postero-lateral überhängt. Auch eine zu straffe Popliteussehne kann zu einer Innenrotationsfehlstellung der Tibia oder auch des Femurs führen. Die Quadrizepssehne tendiert gerade im medialen Zugang dazu, die Tibia außen zu rotieren, sodass letztendlich daraus eine Außenrotationsinstabilität bei Patella-Eversion entsteht. Postoperativ ist am häufigsten die sogenannte »Midflexion-Instabilität« der Grund für Patellabeschwerden. Dies hängt mit der Implantation der Femurkomponente zusammen. Entweder ist die Femurkomponente in Innenrotation implantiert, der a.-p.-Schnitt zu weit nach vorne durchgeführt, die Femurkomponente zu klein gewählt oder zu viel von der Tibia oder zu wenig vom Femur reseziert. Andererseits kann auch ein zu starker tibialer Slope verantwortlich sein. Man kann die Flexionsinstabilität in Anlehnung an den Artikel von Hofmann [34] in drei verschiedene Typen klassifizieren: 1. Schmerzhaftes Knie an der Außenseite, was auf eine verstärkte Innenrotation der Femurkomponente zurückzuführen ist. Dabei ist der Streckspalt aber symmetrisch. Die Patien-

112

Kapitel 10 · Patellamanagement

ten haben oftmals eine sehr gute Beweglichkeit aber eine laterale Instabilität, Probleme beim Treppensteigen und beim Aufstehen vom Stuhl sowie eine Patella-Instabilität. 2. Beim zweiten Typ haben die Patienten ein schmerzhaftes Bewegungsausmaß, wobei die Femurkomponente ebenfalls verstärkt in Innenrotation eingebracht wurde, ein symmetrischer Streckspalt besteht, aber ein mediales Impingement bei einer Beugung von etwa 60–80°. Diese Patienten klagen insbesondere über Schmerzen medialseitig und haben nicht selten Zeichen einer Arthrofibrose. 3. Der dritte Typ ist ein Mischtyp, der insbesondere bei einer Beugung von mehr als 80° Schmerzen im Bereich des inneren Gelenkspalts und eine laterale Instabilität aufweist.

10

Patienten mit einer Flexionsinstabilität haben oftmals sterile Ergussbildungen, unklare Schmerzen, Symptome eines »giving way«, vertrauen ihrem Kniegelenk nicht beim Treppengehen, verspüren ein Impingement und teilweise Luxationsphänomene. Sie haben eine a.-p.Instabilität in 90° sowie in Varus-Valgus, Stress bei Flexion, aber nicht in Extension. Hinsichtlich der Bildgebung zur Feststellung einer Flexionsinstabilität sollte man sich die präoperativ angefertigten Röntgenuntersuchungen hinsichtlich des präoperativen Alignments daraufhin anschauen, wie das Gelenk postoperativ positioniert war, wie viel Knochen entfernt wurde, und ggf. ergänzende Stressaufnahmen in Varus und Valgus durchführen. Radiologisch kann man eine Flexionsinstabilität an einem paradoxen Gleiten der Femurkomponente nach vorne unter Gewichtsbelastung auf Röntgenaufnahmen in 0° und 90° sehen. Bei Verdacht auf einen Rotationsfehler kann ein CT weitere Aufklärung bringen. Gründe für eine a.-p.-Instabilität bestehen darin, dass das vordere Kreuzband immer entfernt werden muss. Bei fluoroskopischen Untersuchungen könnte man feststellen, dass die Kniekinematik bei Knieprothesen sowohl bei CR- als auch bei PS-Prothesen deutlich verändert ist. Insbesondere die das hintere Kreuzband erhaltenden Prothesen zeigen eine paradoxe Translation nach vorne in Beugung, wohingegen die PS-Designs dieses Verhalten weniger zeigen. Am häufigsten besteht die Flexionsinstabilität aufgrund eines Ungleichgewichtes zwischen Streckung und Beugung. Es ist grundsätzlich eine chirurgische Revision erforderlich, um dieses Problem zu lösen. Ein alleiniger Inlay-Austausch resultiert in einem zu engen Streckspalt und stellt keine Lösung dar.

⊡ Abb. 10.5. Gelenklinie und Inlayhöhe

113 10.6 · Patellaprobleme

10

10.6.4 Malrotation

Cooney [16] hat publiziert, dass Revisionseingriffe bei Knieprothesen hauptsächlich wegen Patellaproblemen bei etwa 33 % durchgeführt werden und nur eine hohe Erfolgschance besteht, wenn eine Malrotation korrigiert wird. Incavo [38] hat beschrieben, dass er eine Gruppe von 22 Revisionen in den ersten 2 Jahren aufgrund einer Malrotationsfehlstellung durchgeführt hat. Letztendlich waren die Patienten zufrieden, aber die Gesamtergebnisse dennoch schlechter als bei einer gut verlaufenden Primärimplantation. Romero [74] hat gezeigt, das eine signifikante laterale Instabilität entsteht, wenn eine Innenrotationsfehlstellung der Femurkomponente von mehr als 6° besteht. Barrack [5] hat 2001 publiziert, dass Patienten mit einer kombinierten Innenrotation ein fünfmal höheres Risiko haben, patellofemorale Beschwerden zu haben, als Patienten mit einer Außenrotation. Eine Studie von Classen [14], publiziert im Jahre 2010, hat Röntgenbilder von 48 Patienten untersucht und eine hochsignifikante Korrelation zwischen der Außenrotation der Femurkomponente und dem Patella-Tilt festgestellt. Darüber hinaus stellte er eine hochsignifikante Korrelation zwischen dem prä- und den postoperativen Tilt-Winkel fest. Romero [76] hat die klinische Konsequenz eines unausgeglichenen Beugespalts beschrieben. Er untersuchte 18 Patienten mit einer lateralen Flexionsinstabilität im Vergleich zu 10 asymptomatischen Patienten. Er führte fluoroskopische Stress-Röntgenuntersuchungen durch und stellte signifikant häufiger eine Innenrotationsfehlstellung der Femurkomponente in der Patientengruppe mit den symptomatischen Knieprothesen fest.

⊡ Abb. 10.6. Die Malpositionierung der Femurkomponente führt zur Lateralisation und Instabilität der Patella

114

Kapitel 10 · Patellamanagement

Die Studie von Berger [10] hinsichtlich der Rotationsinstabilität und der Malrotation von Knieprothesen hat keine Korrelation zwischen dem Ausmaß der Rotationsfehlstellung und der Art der patellofemoralen Komplikationen zeigen können. Die Studie von Zihlmann [95] hat gezeigt, dass bei den meisten Patienten eine Innenrotation von 3–6° und eine Außenrotation von bis zu 8° tolerabel sind. Eine exzessive Außenrotation kann auch zu einer zu straffen Popliteus-Sehne führen, die letztendlich die Rotationsfähigkeit in starker Flexion beeinflusst. Die Studie von Pagnano [65] hat 25 Revisionen aufgrund einer Flexionsinstabilität untersucht. Die Patienten klagten alle über wiederkehrende Ergussbildungen, vorderen Knieschmerz, ein Giving-way-Phänomen und über eine Weichteilschwellung sowie Pesanserinus-Probleme. Bei der Untersuchung konnte er eine hintere Instabilität 2. bis 3. Grades bei 90° feststellen und eine außergewöhnliche Beugefähigkeit. 22 Patienten wurden mit einem PS-Design erfolgreich revidiert, 3 mit einem Wechsel des Polyethylens, wovon nur 1 Patient letztendlich zufrieden war.

10.6.5 CT und Malrotation

10

Die Studie von Berger [9], publiziert 1998, war eine wesentliche Arbeit, die die Bestimmung der Malrotationsfehlstellung, insbesondere der Femurkomponente, mit einem CT beschrieb (⊡ Abb. 10.7). Seine Studie hat er an 30 Patienten mit patellofemoralen Komplikationen im Vergleich zu 20 Patienten ohne patellofemorale Probleme durchgeführt. Er hat als Referenzlinien die epikondyläre Achse und das tibiale Tuberkel genommen. Die Patientengruppe mit patellofemoralen Komplikationen hatte starke Probleme mit einer Innenrotation der Femur- und Tibiakomponente.

a

b

⊡ Abb. 10.7a,b. a »Lift off« im Röntgenbild und b Positionierungsüberprüfung im CT

115 10.6 · Patellaprobleme

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Die Studie von Berger [9], an der sich die CT-Untersuchungen bis heute orientieren, hat eine CT-Untersuchung mit 1- bis 5-mm-Schnitten beschrieben. Referenzpunkte sind die epikondyläre Achse sowie die posteriore Kondylenachse. In einer korrekten Rotationsstellung muss die epikondyläre Achse parallel zu den posterioren Kondylen sein. Abadie [1] hat eine Studie hinsichtlich der Rotation der Femurkomponente und der Patellasubluxation durchgeführt. Er hat eine Korrelation zwischen der Malposition und der patellafemoralen Instabilität bei 118 Patienten mit einem CT-Scan untersucht. Er stellte dabei fest, dass die Zentrierung der Patella bei Arthrose-Knien von der knöchernen Anatomie des distalen Femurs abhängt, welche den hinteren Kondylenwinkel und den vorderen Trochleawinkel sowie die transepikondyläre Achse bestimmt. Victor [91] hat Untersuchungen an Präparaten durchgeführt, an denen er CT-Untersuchungen durchgeführt und alle Referenzpunkte bestimmt hat. Dabei konnte er feststellen, dass die transepikondyläre Achse den engsten Zusammenhang zu der femoralen Transversenachse hatte. Die posteriore Kondylenlinie war die zuverlässigste Achse, die Trochlea-a.-p.Achse war die am wenigsten zuverlässige Achse. Er stellte fest, dass die Orientierung von der hinteren Kondylenlinie und der Trochlea-a.-p.-Achse einen Trend hinsichtlich einer Innenrotation mit Valgusfehlstellung verursacht. Eine Studie von Geiger [24] hat an CT-Fluoroskopie-basierten CT-Untersuchungen eine sehr geringe Reproduzierbarkeit der epikondylären Achse gefunden. Grafinger [27] hat eine Studie über CT-Untersuchungen publiziert, die die Rotationsgenauigkeit bei Knieprothesen deutlich erhöhen. In einer randomisiert prospektiven Studie an 57 Patienten hat er zwei Gruppen gebildet und festgestellt, dass die Femur-Malrotation hochsignifikant zu beeinflussen ist, wenn man präoperativ die posterioren Kondylenwinkel misst. Cobb [15] hat ebenfalls hinsichtlich der Rotation, aber für die Tibia-Achse, CT-Untersuchungen an 19 Kniegelenken durchgeführt. Er hat die CTs 20 mm unterhalb der tibialen Oberfläche durchgeführt und das Zentrum für jeden tibialen Kondylen von 10 Punkten berechnet. Er hat dabei drei Untersucher zur Verfügung gehabt und festgestellt, dass das Alignment der Kniegelenke anhand der anatomischen Achse zuverlässiger war, als wenn man die hintere Oberfläche oder irgendeine andere Achse abgeleitet vom Tibiatuberkel nimmt. Die Studie von Lützner [53], publiziert in 2010, hat sich ebenfalls mit der Rotationsorientierung für die Tibiaachse beschäftigt. Es wurden 80 Patienten mit CTs postoperativ untersucht und die Rotation zwischen der transepikondylären Achse und den tibialen Landmarken gemessen. Es wurde ein deutlicher Unterschied zwischen der Rotation der Femur- und Tibiakomponenten festgestellt. Die Referenzierung hinsichtlich der Tibiarotation vom mittleren Drittel des Tibiatuberkels in Relation zum Zentrum der Tibia zeigte bessere Resultate, als wenn man den medialen Rand des Tibiatuberkels nimmt.

10.6.6 Malrotation und Tibia-Anatomie

Hinsichtlich der Femurrotation muss man bedenken, dass das Tibiaplateau einen durchschnittlichen Varus von etwa 3° hat. Der entsprechende koronare Schnitt an der Tibia verändert diesen Winkel. Aus diesem Grunde darf die Femurkomponente nicht in Beugung ausgerichtet werden, wenn man der normalen Anatomie folgen will. Anouchi [3] hat den Effekt des axialen Alignments auf die Femurkomponente und damit auf die Kniestabilität und die Stabilität der Patella an anatomischen Präparaten untersucht.

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Kapitel 10 · Patellamanagement

Er hat die Knieprothesen in 5° Innen- bzw. Außenrotation sowie neutral eingebaut. Er hat dabei festgestellt, dass die Präparate mit der innenrotierten Prothese bei Flexion deutlich in eine Valgusfehlstellung kamen. Er stellte fest, dass der Tibia-Slope sehr wichtig ist, da man normalerweise mehr Knochen lateral als medial entfernt, weil die normale Tibia einen 3° Varus-Slope hat. Eine Studie von Pagnano [65] hinsichtlich der Form der Tibiaoberfläche zeigte Folgendes: Wenn die Tibia eine Varusfehlstellung hat und der tibiale Schaftwinkel dadurch verändert wird, kommt es zu einem signifikanten Einfluss auf den Wert des hinteren Kondylenwinkels.

10.6.7 Referenzierung

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Hinsichtlich der Problematik einer Malrotation insbesondere der Femurkomponente, die sich negativ auf das Patellagleiten auswirkt, sind zwei verschiedene Implantationstechniken zu diskutieren. Dazu gehört die sogenannte knöcherne Technik, die von Krakow [46] in den frühen 1980er Jahren publiziert wurde. Dieses Konzept basiert darauf, dass eine bestimmte Menge von Knochen reseziert wird, die durch die Prothese ersetzt wird. Das Maß der Knochenresektion orientiert sich dabei an den Seitenbändern und dem hinteren Kreuzband. Das Ziel dieser Technik ist die Wiederherstellung der Gelenklinie, welche besonders bei den das hintere Kreuzband erhaltenden Prothesen wichtig ist. Bei dieser Technik werden die tibialen und femoralen Schnitte unabhängig gemacht. Die knöcherne Balancing-Technik basiert auf verschiedenen Ansatzpunkten. Sie will den Valgus des Femurs, die Größenbestimmung des Femurs und möglichst die Rotation der Femurkomponente berücksichtigen. Bei dieser Technik ist es aber schwierig, die Femurrotation anhand der knöchernen Landmarken korrekt zu bestimmen. Insbesondere bei bestehenden Deformitäten ist diese Referenzierung sehr unzuverlässig. In der Literatur wird eine Spannbreite bis 29° angegeben [80]. Es gibt insgesamt drei Möglichkeiten zur Orientierung [75]. Dies betrifft die Referenzierung an den hinteren Kondylen mit 3° Außenrotation. Die Orientierung erfolgt an der Whiteside-Linie oder parallel zu der sogenannten epikondylären Achse. Es gibt verschiedene Vorteile. Es ist einfacher, die Tibia nach dem Femur zu resezieren. Es besteht ein geringeres Risiko, Weichteile zu schädigen, und bei Varusknien mit einer Beugehemmung ist das Balancing leichter. Das sogenannte Weichteil-Balancing (Gap-Balance-Technik) wurde ursprünglich von Freeman, Insall und Ranawat in den frühen 1970er Jahren beschrieben [22, 39]. Hier basieren alle Schnitte auf dem ersten Schnitt an der Tibia. Wenn hier ein Irrtum gemacht wird, wird sich dieser Irrtum fortsetzen. Jeder Schnitt wird in 30° Außenrotation durchgeführt. Die Balancierung des Beugespalts ist abhängig vom Typ und Ausmaß des korrigierenden BandReleases, welches in Streckung durchgeführt wurde. Ein mäßiges bis ausgiebiges Release in Streckung hat einen signifikanten Effekt auf die Bandstrukturen auch bei 90° Flexion. Daher ist es besser, knöcherne Landmarken zu wählen, wenn ein ausgeprägtes Release in Streckung gemacht wurde und dabei ein trapezoidaler Beugespalt festgestellt wurde. Dies betrifft etwa 20% der Patienten. Ein perfekter Spalt in Streckung ist abhängig von einem guten Band-Release. Ein perfekter Spalt in Beugung ist abhängig von der richtigen Femurrotation. Nur diese Weichteilbalancierung gibt die Möglichkeit, eine perfekte Femurrotation und einen perfekten Spalt in Flexion zu erzielen.

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Die Studie von Heesterbeek [31] hat den Effekt der Weichteilmethode zur Balancierung untersucht und stellt in einer prospektiv-klinischen Studie, in der die Femurkomponentenrotation intraoperativ mit einem Spannungsmeter gemessen wird, fest, dass eine große Variabilität bei den verschiedenen Patienten, vor allem an den posterioren Kondylen, besteht. Er fand keinen Unterschied hinsichtlich der Femurkomponentenrotation im Vergleich mit oder ohne Band-Release in Streckung. Darüber hinaus zeigte er, dass Kniegelenke mit einem ausgiebigen medialen Release weniger Außenrotation der Femurkomponente hatten. Als Instabilitätsursache ist meist ein zu großer Beugespalt oder selten ein zu dünnes Inlay aufzuführen. Ein weiterer Grund ist ein zu stark ausgeprägter Slope oder eine zu tiefe Gelenklinie. Andere Ursachen sind ein insuffizienter Streckapparat – mit Teilriss oder komplettem Riss der Patella- oder Quadrizepssehne – oder ein Design, mit dem das hintere Kreuzband erhaltenden System (CR anstelle PS), welches in Kombination mit einem insuffizienten hinteren Kreuzband oder nachträglichen hinteren Kreuzbandriss ein »giving way« produziert. Auch nicht ausbalancierte Kniegelenke mit einem Mobile-bearing-Design oder einem Hinteres-Kreuzband-Design können eine Flexionsinstabilität verursachen. In einer Situation, in der der Beugespalt geringer als in Streckung ist, kann man darüber nachdenken, eine größere Komponente der Augmentation der posterioren Kondylen anzuwenden oder eine distale Nachresektion des Femurs durchzuführen und dickeres Polyethylen zu wählen. In einer Situation, in der die Streckung fest und die Beugung locker ist, kann man eine größere Femurkomponente mit einem dünneren Polyethylen wählen oder eine distale Femurnachresektion mit einem dickeren Polyehtylen. In Fällen, in denen die Extension fest und die Flexion in Ordnung ist, kann man eine Nachresektion des distalen Femurs durchführen oder eine größere Femurkomponente mit einem dünneren Polyethylen und einem posterioren Weichteilrelease zu wählen. Die Studie von Restrepo [71] untersuchte die Genauigkeit des Femurs allein mit der computergestützten Navigation. Er verglich die traditionelle Referenzierung mit anatomischen Landmarken, wie der posterioren Kondylenachse, der Whiteside-Linie, der a.-p.-Achse und der transepikondylären Achse, mit der Navigation. Er schloss 100 Patienten ein und stellte fest, dass mit der traditionellen Referenzierung anhand der anatomischen Landmarken 17 % der Femurkomponenten mehr als 5° abweichen. Die Studie von Yau [93] hat die Präzision der Verwendung der Landmarken transepikondyläre Achse 3° Außenrotation, posteriore Kondylenline, Whiteside-Linie und balancierter Beugespalt untersucht. Er legte fest, dass eine Fehlstellung von mehr als 5° als Ausreißer be-

⊡ Abb. 10.8. Die Referenzierung an der hinteren Kondylenachse ist unzuverlässig

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Kapitel 10 · Patellamanagement

zeichnet werden muss. Unter dieser Berücksichtigung waren 56 % Ausreißer bei der Referenz transepikondyläre Achse, 72 % bei der Referenz hintere Kondylenlinie, 60 % bei der Verwendung der Whiteside-Linie und 20 % bei der Verwendung des Balancing im Beugespalt. Aus diesem Grunde ist die Weichteilbalancierung die präziseste Technik. Schnurr [80] hat eine Studie durchgeführt, inwieweit die hinteren Kondylen als Referenz für einen gleichmäßigen Beugespalt angesehen werden können (d. h., bei den konventionellen Instrumenten ist die Referenz der hintere Kondylenwinkel), und er wollte mit Hilfe der Navigation feststellen, ob die Weichteilbalancierungsmethode einen ausgeglichenen Beugespalt erzielt. Seine Ergebnisse mit Verwendung der Referenz hinterer Kondylenwinkel zeigte, dass nur 51 % der Femurkomponenten korrekt implantiert wurden und dass die verbleibenden 49 % eine Instabilität aufwiesen und dass die Computernavigation mit dem Weichteil-Balancing helfen kann, einen ausgeglichenen Beugespalt zu produzieren. Varadarajan [89] hat virtuelle Untersuchungen an Knieprothesen durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass eine Außenrotation die Trochlea näher an die Anatomie brachte als eine Innen- oder Neutralrotation. Allerdings konnten keine anatomischen Verhältnisse erzielt werden. In einer anderen Arbeit publizierte Victor [91], dass die hintere Kondylenlinie im Durchschnitt 3° innenrotiert ist in Relation zur transepikondylären Achse. Sie ist 5° bei anatomischen transepikondylären Achsen und 4° zur Trochlea-a.-p.-Achse ausgerichtet. Die größten interindividuellen Unterschiede sind für die Trochlea-a.-p.-Achse beschrieben worden. Die schlechtesten Ergebnisse in der Inter- und Intraobserver-Untersuchung ergaben sich für die transepikondyläre Achse. Siston [86] untersuchte die Variabilität der Femurrotation mit 11 orthopädischen Chirurgen und 5 Alignment-Techniken. Eine Technik war dabei computerassistiert. Er stellte keinen signifikanten Unterschied bei den verschiedenen Operationsmethoden, allerdings bei den Chirurgen fest. Nur 17 % der Kniegelenke waren weniger als 5° rotiert. Die Spannbreite betrug 13° Innenrotation bis 16° Außenrotation. Auch die Studie von Graw [28], publiziert in 2010, untersuchte die Rotationsorientierung für die Tibiaachse mit einem Kernspin an 24 Männern und Frauen. Drei unabhängige Untersucher legten die femorale, transepikondyläre Achse und 4 weitere Achsen an verschiedenen Höhen für die Tibia fest. Sie stellten fest, dass die Intrakondylachse der Tibia die unsicherste Landmarke für die Tibiakomponentenpositionierung ist, insbesondere bei tiefen Resektionsebenen. Die Arbeit von Hofmann [34] hat eine anatomische Varianz zwischen der epikondylären Linie und der hinteren Kondylenlinie mit bis zu 10° beschrieben. Im Fall einer Innenrotation resultiert in Beugung ein Lift-off-Phänomen. Die Patienten haben eine gute Beugung, aber eine laterale Instabilität und nicht selten Patellaprobleme. Fehring [20] publizierte 2000 eine Studie, in der er die Weichteilmethode zum Balancing bei 100 Knieprothesen mit PS-Design untersuchte. Man hat die resezierten hinteren Kondylen gemessen und den Unterschied zwischen den resezierten Kondylen zum berechneten Ausmaß der Knochenresektion anhand der Landmarken verglichen. Dabei kam heraus, dass eine Irrtumswahrscheinlichkeit für die Rotation von mindestens 3° bei 45 % der Patienten festzustellen war, wenn man sich auf die knöchernen Landmarken gestützt hat. 1. hintere Kondylenachse: Die Sägeschnitte sind dann neutral oder in 3° Außenrotation in Abhängigkeit vom System 2. epikondyläre Methode: a.-p.-Schnitt parallel zur epikondylären Achse 3. a.-p.-Achse von der Trochlea (Whiteside line)

119 10.6 · Patellaprobleme

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Manson [54] hat untersucht, welche Vorteile das anteriore Referenzieren im Vergleich zum posterioren hat. Beim anterioren Referencing hat er festgestellt, dass es zu einer Veränderung in der Femurgröße kommt, die den Beugespalt beeinflusst und dass die Femurgröße wichtig dafür ist, eine gute Balancierung durchführen zu können. Beim posterioren Referencing hat er festgestellt, dass die Femurgröße den Beugespalt beeinflusst, aber die Gelenkverbindung von Femurkomponente zu Patella gleich bleibt.

10.6.8

Balancing und der Einfluss des hinteren Kreuzbandes oder PS-Designs

Mihalko [59] hat untersucht, inwieweit das hintere Kreuzband den Beugespalt beeinflusst. Er hat eine Studie an 12 Präparaten in 0°, 45° und 90° durchgeführt. Nach Resektion des hinteren Kreuzbandes hat er einen signifikanten Unterschied für den Beuge-, aber nicht für den Streckspalt festgestellt. Matsumoto [57] hat den intraoperativen Beugespalt im Vergleich CR- versus PS-Design untersucht. Die Patella hatte er dabei nicht evertiert sondern reponiert. Bei 40 Patienten wurde die Flexionsposition 0°, 10°, 45°, 90° und 135° im Vergleich von Patella evertiert oder reponiert untersucht. Der Beugespalt bei reponierter Patella mit dem PS-Design stieg von Streckung zu Flexion an und blieb beim CR-Design konstant. Die Beugespalte bei 135° Flexion waren signifikant kleiner in beiden Design-Formen, wenn die Patella reponiert war. Er wies darauf hin, dass konventionelle Methoden vom Balancing mit einer evertierten Patella das Risiko in sich bergen, den Beugespalt überzubewerten. Mikashima [61] publizierte 2010 einen Vergleich zwischen CR- und PS-Design. Er stellte fest, dass die Kniegelenke mit dem PS-Design eine größere Flexion hatten aber auch eine größere Translation nach a.-p. und eine größere tibiale Innenrotation. Moonot [63] publizierte 2010 eine kinematische Studie über ein Knieprothesendesign mit einer medialen Rotation. Er stellte fest, dass die axiale Rotation während der Streckung bei unterschiedlichen Designs im Gegensatz zu konformen »fixed bearing« Designs variiert. Das Ziel seiner Studie bestand darin, zu untersuchen, inwieweit sich die Kinematik bei den verschiedenen Prothesen unterscheidet. Sein neu untersuchtes Design mit einem sogenannten »medial pivot shift«-Design soll eine erhöhte a.-p.-Stabilität bei verstärkter Aktivität bewirken. Sawaguchi [78] hat bei Knieprothesen mit einem Mobile-bearing-Inlay das Gleitverhalten der Patella und den Kontaktstress untersucht. Er hat in einer vergleichenden Studie mit fixierten Inlays und beweglichen Inlays die Tibiarotation, das Patellagleitverhalten und den Kontaktstress untersucht. Dabei konnte er feststellen, dass das laterale Tilt und der mediale Shift der Patella signifikant kleiner bei beweglichen Inlays waren. Darüber hinaus zeigten die Knieprothesen mit beweglichem Inlay signifikant verbessertes Patellagleitverhalten und weniger Kontaktstress. Die Studie von Victor [90] hat bei 44 Patienten CR- versus PS-Designs untersucht, und zwar hinsichtlich ihrer funktionellen Ergebnisse nach einem Nachuntersuchungszeitraum von 5 Jahren. Es wurde kein signifikanter Unterschied hinsichtlich der klinischen und radiologischen Ergebnisse festgestellt. Eine Untergruppe von 15 Patienten wurde zusätzlich mit einer Bildgebungsanalyse untersucht. Es wurde festgestellt, dass das Ausmaß der posterioren Platzierung die maximale Flexion signifikant beeinflusst und dass eine Verschiebung der tibiofemoralen Kontaktflächen nach anterior in Beugung, z. B. beim Treppensteigen, häufiger bei CR-Designs als bei PS-Designs stattfand.

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Kapitel 10 · Patellamanagement

Die Studie von Letzko [50] hat die Kinematik bei CR-Knieprothesen im Vergleich zu PS-Knieprothesen und zu gesunden Kniegelenken untersucht. Dabei zeigte sich, dass die patellofemoralen Kontaktpositionen und die Patellabewegung bei beiden Knieprothesentypen gleich waren. Bei weniger Flexion war der patellofemorale Kontakt bei den gesunden Kniegelenken signifikant weiter distal als bei den Patienten mit Knieprothesen. Bei tiefer Flexion konnte für alle drei Gruppen kein signifikanter Unterschied gefunden werden. Abschließend muss darauf hingewiesen werden, dass Patellaprobleme meistens weniger mit der Patella als viel mehr mit der Malpositionierung der Femur- oder Tibiakomponente zusammenhängen. Daher besteht die Lösung nicht darin, einen sekundären Patellarückflächenersatz zu implantieren. Wesentlich ist ein gutes Balancing, vor allem hinsichtlich des Beugespalts. Dies hat meistens mit der präoperativ bestehenden Anatomie und der chirurgischen Operationsdurchführung zu tun. Möglicherweise sind präoperative CT-Untersuchungen sinnvoll, um die bekannten anatomischen Varianten besser einschätzen zu können und damit Rotationsfehlstellungen zu vermeiden.

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Kapitel 10 · Patellamanagement

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11

Die Kniegelenksarthrodese F. Kutscha-Lissberg

11.1

Einleitung

– 126

11.2

Indikation

– 126

11.3

OP-Technik

– 128

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_11, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

126

Kapitel 11 · Die Kniegelenksarthrodese

11.1

Einleitung

Um eine ungestörte Funktion der unteren Extremitäten gewährleisten zu können, müssen die Beweglichkeit der Gelenke und die axiale Belastbarkeit des Beins unter Schmerzfreiheit möglich sein. Der völlige Beweglichkeitsverlust des Kniegelenks kann nicht von den benachbarten Gelenken kompensiert werden, da es sich um das Mittelgelenk der Extremität handelt. In bestimmten Situationen kann die Versteifung geeignet sein, die Gesamtfunktion der Extremität durch Wiederherstellung der axialen Belastbarkeit bei niedrigem Schmerzniveau – trotz Verlust der Beweglichkeit – zu verbessern. Der korrekten Indikationsstellung zur Versteifung des Kniegelenks kommt deswegen eine besondere Bedeutung zu. Neben der exakten Indikationsstellung muss entsprechend der Weichteil- und Knochensituation die geeignete Technik gewählt werden.

11.2

Indikation

Die primäre Versteifungsoperation des Kniegelenks ist durch die gut etablierte Technik der Knieendoprothetik zu Recht ein selten gewähltes Verfahren. Sie ist nur jenen Patienten anzubieten, die nicht mit Knieprothesen therapierbar sind.

Fall 1:

11

45-jähriger Patient, 15 Jahre nach Femurfraktur (chronische Ostemyelitis, Varusfehlstellung, PMMA-Ketten- und Schraubenreste, Verkürzung) akuter Schub mit entzündlicher Destruktion des Kniegelenks. Nach Resektion der entzündlich destruierten Gelenkanteile 9 cm Beinlängendifferenz. Simultane Kompressionsarthrodese und Kallusdistraktion mit Achskorrektur tibial (⊡ Abb. 11.1a–c). Hauptindikation für die Versteifung des Kniegelenkes stellt deshalb – in modernen Therapie-Algorithmen – die gescheiterte endoprothetische Versorgung dar. Als häufigste Ursachen gelten das septische Versagen der Prothese, ausgeprägter Knochenverlust oft in Kombination mit entzündlichen Komplikationen und der Verlust des Streckapparats. Die Wahl zwischen einer (neuerlichen) Implantation eines Kunstgelenks und der Arthrodese kann im Einzelfall sehr schwierig sein. Die Einschränkungen und Behinderungen durch den Verlust der Beweglichkeit des Kniegelenks sind klar beschrieben und vorhersehbar. Das funktionelle Ergebnis nach komplexer Revisionsendoprothetik ist dagegen deutlich schwieriger kalkulierbar. Die schwerste Behinderung nach Arthrodese ergibt sich vor allem aus dem Verlust der Selbstständigkeit durch die Unmöglichkeit zum eigenständigen Lagewechsel aus liegender Position in den aufrechten Stand. Dies ist nur aus relativ hoher Sitz oder Liegeposition möglich, da die gesamte Last des Körpergewichtes mit dem kontralateralen Bein »gestemmt« werden muss. Stürzen Patienten, ist es ihnen nicht möglich, ohne Fremdhilfe aufzustehen, da sie die versteifte Extremität erst im kompletten, aufrechten Stand unter den Körperschwerpunkt bringen können. Vor allem bei den regelhaft auftretenden assoziierten Bewegungseinschränkungen der Wirbelsäule muss auch zum vollständigen Bekleiden Fremdhilfe in Anspruch genommen werden, da die ausgestreckten Arme nicht den Fuß erreichen. Diese Behinderungen können im täglichen Leben weitestgehend durch Adaptation des Umfelds kompensiert werden. Subjektiv fühlen sich viele Patienten durch die Tatsache behindert, dass es ihnen unmöglich, ist normale Sitze im öffentlichen Leben zu benutzen. Die Verwendung öffentli-

127 11.2 · Indikation

a

b

c

11

⊡ Abb. 11.1a–c. a Hybrid Fixateur: Pin und zwei Ringe femoral gemeinsam mit prox. tibialem Ring für Kompressionsarthrodese. Zusätzlich drei Ringe tibial zur Achskorrektur und Verlängerung; b Spalthautgedeckter Gastrocnemius-Lappen, OP-Wunde nach additiver Plattenosteosynthese zur Regeneratunterstützung; c 14 Monate nach letzter OP. S-Deformität bei Korrektur außerhalb von CORA, stabile Extremität

cher Verkehrsmittel, der Theaterbesuch und der Restaurantbesuch sind durch die abstehende Extremität deutlich erschwert. Aus diesen Gründen wird allerdings auch klar, dass die Prothetik der Arthrodese nur dann funktionell überlegen ist, wenn aus der freien Streckung heraus eine Beugung von mehr als 40 Grad realisiert werden kann. Ein Bewegungsbogen bis 40 Grad erlaubt ausschließlich den Gang auf ebenem Boden, dieser ist allerdings mit der Arthrodese ebenso ohne funktionelle Einschränkung möglich. Lagewechsel, selbstständiges Anziehen der Kleidung und vor allem Sitzen in normaler Position sind nur möglich, wenn eine Beugung von mehr als 40 Grad realisiert werden kann. Sollte die Bewegung zwischen 0 und 40 Grad aufgrund einer Patellaproblematik allerdings schmerzhaft sein und/oder das gestreckte Knie nicht schmerzfrei stabilisierbar sein, ist das funktionelle Ergebnis der Prothetik entsprechend des Schmerzausmaßes der Versteifung unterlegen. Gegen eine Versteifung des Gelenks sprechen Bewegungseinschränkungen der benachbarten Gelenke und eine ipsilaterale Peronäusparese, da der Fallfuß nicht durch ein vermehrtes Heben des Unterschenkels kompensiert werden kann. Kniegelenksarthrosen oder Prothesen der kontralateralen Extremität stellen ebenso eine relative Kontraindikation dar wie Amputationen. Sind sich Arzt und Patient unsicher, welches Therapieverfahren besser geeignet ist, kann der Zustand der Arthrodese durch eine temporäre Orthese unter gleichzeitiger Absatzerhöhung der Gegenseite um etwa 2 cm simuliert werden. Im eigenen Vorgehen wird septisches Prothesenversagen durch zweizeitigen Wechsel therapiert. Der »Spacer« wird belastungsstabil ohne Bewegungsmöglichkeit angelegt. Vor allem Patienten mit längerer und schmerzhafter Anamnese lehnen zum Zeitpunkt der Reimplantation die neuerliche prothetische Versorgung mitunter ab, da die Möglichkeit der schmerzarmen oder schmerzlosen vollen Belastbarkeit überzeugt. Nicht selten muss Überzeugungsarbeit geleistet werden, wenn die Arthrodese aufgrund absehbarer Probleme mit der kontralateralen Knieprothese keine gute Option darstellen würde. Nicht selten ist allerdings die Arthrodese die letzte Option, eine Amputation zu vermeiden. Bei definitiv gescheiterter Endoprothetik stellt die Amputation nahezu nie eine gleichwertige Alternative zur Arthrodese dar. Selbst bei bettlägerigen Patienten ist die Lagerungstherapie bei erhaltener Extremität deutlich besser realisierbar. Bei hochgradig immobilen Patienten, die den Lagewechsel vom Liegen ins Sitzen ausschließlich mit Hilfe bewerkstelligen können, ist die versteifte aber belastungsstabile Extremität für den Transfer unabdingbar. Die Amputation wird nur im Falle der nicht beherrschbaren entzündlichen Komplikation indiziert.

128

Kapitel 11 · Die Kniegelenksarthrodese

11.3

OP-Technik

Grundsätzlich werden zwei Techniken unterschieden. Die Arthrodese im eigentlichen Sinn ist eine definitive, knöcherne Fusion des distalen Femurs und der proximalen Tibia. Voraussetzung sind spongiöse, vitale Knochenflächen und eine Osteosyntheseform, welche die Prinzipien der Kompressionsarthrodese nach Charnley ermöglichen. Wenn im Rahmen der gescheiterten Knieendoprothetik keine suffiziente Knochensubstanz vorliegt, was die Regel darstellt, wird eine überbrückende Versteifung ohne knöcherne Fusion mit einem modularen Implantat angestrebt.

11.3.1 Die köcherne Fusion

11

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt vor allem in der Vermeidung der permanenten Implantatpflichtigkeit. Gerade nach septischen Komplikationen und beim »jüngeren« Patienten ist diese Tatsache nicht zu vernachlässigen. Im eigenen Vorgehen wird der Hybrid-Fixateur, bestehend aus einer Ilizarov-Komponente und einem konventionellen Fixateur, angewendet. Die Drähte des Ilizarov-Apparats bieten den Vorteil, dass keine feste Verankerung der einzelnen Drähte im Knochen erfolgen muss. Die Stabilität des Systems ergibt sich aus der Tatsache, dass die Drähte gekreuzt und gespannt sind. Zusätzlich können die Ringe kontinuierlich (alle 14 Tage) so an den Gewindestangen bewegt werden, dass die Kompression immer erneuert wird und die Drähte gespannt bleiben. Eben darin ist allerdings auch ein großer Nachteil zu sehen. Die aufwendige Nachbehandlung mit eingeschränkter Mobilität stellt für ältere Patienten eine nicht unerhebliche Belastung dar. Limitiert ist das Verfahren zusätzlich durch das Ausmaß der vorliegenden Knochendestruktion (Querschnitt der komprimierten Spongiosaflächen) und die zu erwartende Verkürzung der Extremität. Verkürzungen von mehr als 3 cm bedürfen auch für kurze Strecken (innerhalb der Wohnung) einer Korrektur durch Schuhausgleich. Wenn wie oben ausgeführt die Schuhe nicht selbstständig angezogen werden können, liegt ein nicht unbeträchtlicher Unterstützungsbedarf vor. Es handelt sich um ein technisch anspruchsvolles Vorgehen, das Erfahrung sowohl mit dem Ilizarov-Fixateur als auch mit der Arthrodesetechnik voraussetzt. Die Resektionsebenen müssen exakt ausgerichtet und plan sein. Eine Rekurvationsstellung (ventral offener Winkel der Resektionsebenen) muss vermieden werden, da eine Mobilisation wenn überhaupt nur sehr eingeschränkt möglich ist. Im aufrechten Stand muss im Falle der Rekurvation die Hüfte über die Nullstellung in die Streckung gebracht und das Sprunggelenk gleichzeitig in Flexion gebracht werden. Dadurch kann der Schritt zwar nach vorne (raumgreifend) angesetzt werden, die Abrollphase ist allerdings unmöglich. Bei ausgeprägter Fehlstellung kann der Fuß nicht unter den Körperschwerpunkt gebracht werden, was jegliche Lastaufnahme der Extremität verhindert. In der Regel handelt es sich um eine korrekturbedürftige Fehlstellung, wobei die Korrektur unmittelbar nach Erkennen durchgeführt werden muss. Varus- und Valgusfehlstellungen führen zur Fehlbelastung des Fußes, aber nur im Extremfall zur eingeschränkten oder sogar unmöglichen Mobilisierung. Die leichte Flexion wird unabhängig von der Länge der Extremität angestrebt. Im Gegensatz zur Rekurvation ist die Abrollphase deutlich erhöht. Die Ferse wird durch eine Fersenerhöhung unterstützt, sodass das Sprunggelenk aus einer leichten Plantarflektion heraus eine gute Abrollmöglichkeit bietet.

129 11.3 · OP-Technik

11

In einem fünfjährigen Beobachtungszeitraum (2000–2004) kam bei 70 konsekutiven Arthrodesen des Kniegelenks in 19 Fällen der Hybrid-Fixateur zur Anwendung. In nur drei Fällen lagen gescheiterte Knieprothesen vor. In einem Fall musste auf die alternative Methode gewechselt werden, da der primäre Knochenverlust unterschätzt wurde.

Fall 2: 67-jähriger, männlicher Patient. Fulminante prothesenassoziierte Infektion mit vitalgefährdender Sepsis. Ausgeprägter Weichteilschaden, Defektdeckung mittels Gastrocnemius-Lappen und Spalthaut. Entfernung des Oberflächenersatzes, intensivmedizinische Behandlung. Lappendeckung und Arthrodese am 5. Tage nach Explantation (⊡ Abb. 11.2a–e).

a

d

b

c

e

⊡ Abb. 11.2a–e. a,b Hybrid-Fixateur mit 2 tibialen und einem femoralen Ring. Axiale Stabilität durch Karbonlängsträger. Trianguläre Fixation an konventionelle Pins. Nachspannen durch regelmäßige Kompression des femoralen Anteils (prox. Ring und prox. Pin) gegen den tibialen Anteil (dist. 2 Ringe und dist. Pin) über die Gewindestangen. Während des Komprimierens »Dynamisieren« des Längsträgers; c Ausheilungsbild nach Abnahme des Fixateurs (14 Wochen), zeigt die Verkürzung der Extremität und achsgerechte Stellung; d Rö-Kontrolle nach 10 Wochen: durch die stetige Kompression deutliches »Biegen« der Drähte, keine Lockerung, keine Instabilitätszeichen. Deutliche Verkürzung (Fibulaköpfchen etwa auf Höhe der Epikondylenachse); e 1-Jahres-Kontrolle, durch die Fixation der Patella evtl. bessere Kontrolle der Extremität, keine Schmerzen im verbliebenen Retropatellargelenk

130

Kapitel 11 · Die Kniegelenksarthrodese

11.3.2 Das modulare, überbrückende Implantat

11

Der Vorteil dieser Technik liegt in der frei wählbaren Länge der Extremität, der sofortigen Belastbarkeit und der im Vergleich zur soliden Fusion einfacheren Operationstechnik. Der Nachteil liegt in der permanenten Implantatpflichtigkeit und der Notwendigkeit der Infektfreiheit mit denselben Anforderungen wie an eine Prothesenreimplantation. Im eigenen Vorgehen wird der modulare Arthrodesenstab der Firma Brehm verwendet. Da das Implantat aus Titan gefertigt ist, können etwaige Metallallergien adressiert werden, die Verankerungskomponenten sind identisch mit dem Hüftrevisionssystem, und die Komponenten können auch nach längerer Standzeit in vivo kontrolliert abgekoppelt werden. Das Implantat verankert primär stabil in der Diaphyse, sodass auf metaphysäre, knöcherne Insuffizienzen keine Rücksicht genommen werden muss. Femoral muss die gebogene Schaftform verwendet werden, um ein Auflaufen der Komponente an die ventrale Kortikalis der Diaphyse zu vermeiden. Das Implantatlager wird in Analogie zu Hüftrevision mit dem flexiblen Markraumbohrer vorbereitet. Bei Bedarf kann ein langes, verriegelbares Implantat verwendet werden. Tibial kommt je nach Form der proximalen Tibia die gerade 140-mm- oder die gerade 200-mm-Komponente zur Anwendung. In speziellen Fällen ist die Sonderanfertigung einfach realisierbar. Die beiden Schaftkomponenten werden über ein Kopplungsmodul verbunden. Durch Wahl der Komponentendurchmesser wird die Beinlänge festgelegt (1 mm Durchmesser entspricht 2 cm geänderte Eindringtiefe). Durch Aufbohren in 0,5-mm-Schritten kann die Eindringtiefe um 1 cm variiert werden. Optional (»off label use«) kann eine Verlängerungshülse verwendet werden. Das Kopplungsmodul ist beidseits frei drehbar, wodurch die Rotation exakt kontrolliert werden kann. Das Modul weist eine Flexion von 10 Grad auf. Im eigenen Vorgehen wird die 0-Grad-Varus-/Valgus-Ausrichtung bevorzugt. Alternativ ist eine Komponente in 7 Grad Valgus (links und rechts) verfügbar. In der oben genannten Serie (2000–2004, 70 Arthrodesen) wurde 43-mal der modulare Arthrodesenstab verwendet. In allen Fällen erfolgte die Arthrodese nach septisch gescheiterten Knieprothesen. In 3 Fällen kam es zum Infektrezidiv. Einmal musste die Amputation durchgeführt werden, einmal wurde die stabile Fistel belassen. Im letzten Fall wurde der metaphysäre Restknochen femoral reseziert und der mediale Gastrocnemius von dorsal um den nicht im Knochen liegenden Implantatanteil gelegt.

Fall 3: 62-jähriger Patient, Oberflächenersatz navigiert, Infektion, Verlust des Streckapparates. Zweizeitige Sanierung (⊡ Abb. 11.3).

Fall 4: 64-jährige Patientin, gescheiterte Knieprothese, Versorgung mit modularem Arthrodesenstab (Implantatstahl). Hautweichteilnekrosen ohne Infektnachweis. Bei ausgeprägter Kobaltallergie Wechsel auf Titanimplantat und Lappendeckung (⊡ Abb. 11.4).

131 11.3 · OP-Technik

a

b

c

11

d

⊡ Abb. 11.3a–d. a Gastrocnemius-Lappen proximal, Hautdefekt über Navigationspins mit zusätzlichem fasziokutanen Lappen gedeckt, postoperativ; b Ausheilung der Weichteile; c belastungsstabiler Spacer (PMMA mit Augmentation durch zwei Carbonstäbe); d Patient wünschte die gleiche Länge definitiv wie mit dem Spacer eingestellt (–3 cm)

a

b

c

⊡ Abb. 11.4a–c. a Hautnekrose bei Kobaltallergie; b Weichteilrekonstruktion mittels Gastrocnemius-Lappen; c Wechsel auf Titanimplantat, nach 3 Monaten Kobaltallergie im Kutantest negativ!

12

Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik K.-D. Heller

12.1

Einleitung

12.2

Defektklassifikationen

12.3

Chirurgische Optionen der Defektbehandlung – 137

12.4

Fallbeispiele

12.5

Zusammenfassung Literatur

– 134 – 135

– 140 – 145

– 145

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_12, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

12

134

Kapitel 12 · Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik

12.1

Einleitung

Aufgrund der Bevölkerungsentwicklung und der nun in die Jahre kommenden BabyboomJahrgänge 1960–1964 ist sowohl im Rahmen der Primärendoprothetik, als auch insbesondere im Rahmen der Revisionsendoprothetik mit deutlich steigenden Zahlen zu rechnen. Studien aus den USA [10] sagen eine Steigerung der Primärendoprothetik bis zum Jahre 2030 von 100 % und eine Steigerung der Wechselendoprothetik des Kniegelenks von 600 % voraus. Eine der wesentlichen Herausforderungen im Rahmen der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks ist das Management des Knochenverlusts. Für den Knochenverlust gibt es zahlreiche Ursachen, die zum einen durch allgemeine Verschleißerkrankungen zu erkären sind, zum anderen aber durch das Design der Prothese oder den Weg des Versagens. Die üblicherweise zum Knietotalendoprothesenversagen und damit zur Revision führenden Ursachen sind in ⊡ Tabelle 12.1 aufgelistet. Eine sorgfältige präoperative Planung ist auch im Zusammenhang mit dem Knochenverlust der Schlüssel zur effizienten und erfolgreichen Wechselendoprothetik. Der Bildgebung kommt im Rahmen der Planung eine besondere Bedeutung zu. Zu fordern sind einerseits a.-p.-Standardaufnahmen von beiden Kniegelenken, eine seitliche Aufnahme im Stand und eine Patella-axial-Aufnahme des betroffenen Kniegelenks. Auszuwerten sind diese Röntgenaufnahmen bezüglich des Bone stock, des posterioren Slope, der Notwendigkeit von Offset-Adaptern oder Wedges, der Wechselwirkung zwischen Stiel und Plateau und der Möglichkeit der kortikalen Auflage. Es herrscht Einigkeit darüber, dass das Ausmaß des Defekts meist unterschätzt wird [13]. Weiterführende Abklärungen bezüglich der Knochendefekte wären z. B. Röntgenspezialaufnahmen oder CT-Aufnahmen, die hier besonders aussagekräftig sind [21]. Die Möglichkeiten des Knochendefektaufbaus sind in ⊡ Tabelle 12.2 aufgeführt. Üblicherweise steht im Rahmen der Revisionsendoprothetik sehr wenig oder kein eigener Knochen aus dem zu operierenden Kniegelenk zur Verfügung. An chirurgischen Optionen sind somit zu überdenken: 1. Knochenzement 2. Resektate, diese eignen sich insbesondere zur Auffüllung von kleineren Defekten 3. Knochenbankmaterial, Chips oder Allografts 4. Modulare Augmentate aus Metall (Wedges) in verschiedenen Formen, sowohl femoral als auch tibial 5. Verschiedene Prothesentypen im Sinne von »custom made«-Tumor- oder Hinge-Prothesen

⊡ Tab. 12.1. Mögliche Versagensursachen

⊡ Tab. 12.2. Möglichkeiten des Defektaufbaus

Polyethylenabrieb aseptische Lockerung septische Lockerung Instabilität Malalignment

Resektate Knochenchips Knochenbank Wedges Allografts PMMA Prothese

135 12.2 · Defektklassifikationen

12

Bei der Art des Knochenaufbaus und der Wahl des Materials sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Von wesentlicher Bedeutung sind die Notwendigkeit weiterer Revisionen in der Zukunft und die Lebenserwartung des Patienten. Besonders zu berücksichtigen sind die funktionellen Ansprüche und die Komorbiditäten. Selbstverständlich ist die Wiederherstellung des knöchernen Lagers zu präferieren, insbesondere dann, wenn noch zukünftige Revisionen zu erwarten sind.

12.2

Defektklassifikationen

Zwei Klassifikationen sind in diesem Zusammenhang erwähnenswert. Zunächst die bekannte und etablierte AORI-Klassifikation nach Engh [8] (⊡ Abb. 12.1).

12.2.1 AORI-Klassifikation

Die Klassifikation nach Engh unterteilt die Knochendefektsituation in drei verschiedene Schweregrade. Man unterscheidet drei Schweregrade, differenziert nach F (Femur) und T (Tibia). Im weiteren wird zunächst auf die femorale Defektsituation eingegangen (Reichel, 2005). Schweregrad 1 (F1) bezeichnet einen intakten kortikalen Rand bei tragfähigem spongiösen Knochen. Der Defekt Schweregrad F2 bezeichnet eine defizitäre Knochensubstanz mit deutlicher Proximalwanderung der Femurkomponente (symmetrisch oder asymmetrisch). Der metaphysäre Knochen alleine ist nicht mehr tragfähig. Es handelt sich somit um einen deutlichen metaphysären Defekt. Der Typ F2a kennzeichnet das Betroffensein eines Kondylus, medial oder lateral, der Typ F2b kennzeichnet eine Schädigung im Sinne des Schweregrads 2

⊡ Abb. 12.1. Defektklassifikation nach Engh

136

Kapitel 12 · Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik

an beiden Kondylen. Der Schweregrad 3 im Sinne von F3 bezeichnet sowohl einen Knochensubstanzdefekt als auch ein Banddefizit, es kommt zu einer massiven Femurkomponentenwanderung nach proximal mit schwerem kondylären Knochenverlust und einem Verlust der Bandansätze an einem oder beiden Kondylen. Im Bereich der Tibia kennzeichnet der Schweregrad T1 eine intakte Knochensubstanz bei intaktem kortikalen Rand und tragfähigem metaphysären Knochen. Der Schweregrad T2 bezeichnet eine defizitäre Knochensubstanz tibial mit deutlicher Distalwanderung der Tibiakomponente, fehlender kortikaler Abstützung, auch hier ist der metaphysäre Knochen allein nicht tragfähig. T2a kennzeichnet die Schädigung eines Tibiaplateauanteils medial oder lateral mit Varus- oder Valgusverkippung. T2b kennzeichnet eine symmetrische Distalwanderung des Plateaus. Schweregrad 3 im tibialen Sinne kennzeichnet einen Knochensubstanzverlust und ein Banddefizit. Es kommt zu einer massiven Tibiakomponentenwanderung mit schwerem Defekt des Tibiakopfes und dem Verlust der Bandansätze an einer oder beiden Seiten.

12.2.2 Klassifikation nach Huff und Sulco

12

Eine andere Klassifikation wurde von Huff und Sculco [9] veröffentlicht (⊡ Tabelle 12.3). Die Autoren unterscheiden verschiedene Typen des Knochenverlusts, jeweils auch differenziert nach femoral oder tibial. Die einfachste Form des Knochenverlusts in dieser Klassifikation ist eine zystische Schädigung. Hier finden sich kleinere Zysten im Übergangsbereich Prothese/Knochen oder subchondrale Zysten. Der nächste Defekt ist der epiphysär periphere Defekt, hier kommt es zu einem Verlust von kortikalem Knochen im epiphysär/metaphysären Bereich, ähnlich der Defektsituation 2 nach Engh und Parks. Die nächstgrößere Schädigung ist der kavitäre Knochensubstanzverlust. Bei dieser Schädigungsvariante kommt es zu einem intrakortikalen, metaphysären Knochenverlust. Die schwerste Form ist der segmentale Knochenverlust, hier besteht eine Kombination aus epiphysärer und kavitärer Schädigung. Es sind große Anteile des distalen Femurs oder der proximalen Tibia geschädigt, ebenfalls inkl. der Bänder, entsprechend dem Typ 3 nach Engh. Nachfolgend werden die verschiedenen chirurgischen Optionen der Defektbehandlung diskutiert.

⊡ Tab. 12.3. Klassifikation des Knochendefekts nach Huff und Sculco Knochenverlust

Charakter

zystisch

kleinere Zysten im Übergangsbereich Prothese/Knochen oder subchondrale Zysten

epiphysär, peripher

Verlust kortikalen Knochens im epiphysär-metaphysären Bereich

kavitär

intrakortikaler metaphysärer Knochenverlust

segmental

Kombination aus epiphysär und kavitär; große Anteile des distalen Femurs oder der proximalen Tibia fehlen, ggf. inkl. der Bänder

137 12.3 · Chirurgische Optionen der Defektbehandlung

12.3

12

Chirurgische Optionen der Defektbehandlung

12.3.1 Knochenzement

Zahlreiche Autoren weisen mit Nachdruck darauf hin, dass die Zementauffüllung größerer Knochendefekte schlechte Langzeitergebnisse aufweist [3, 5, 17]. Die Lasteinleitung in den Knochen wird durch den Zement behindert. Dieser weist schlechte Ermüdungseigenschaften auf, welche langfristig zu einem erneuten Versagen der gewechselten Endoprothese führen. Aus diesem Grunde sollte der Ersatz mittels Knochenzement nur bei sehr kleinen Defekten durchgeführt werden. Sinnvoll erscheint diese Vorgehensweise, wenn der Defekt weniger als 5 mm Größe aufweist oder nur ein Viertel des kortikal tragfähigen Knochens betrifft. Knochenzement ist eine sicherlich sinnvolle und gute Option für ein kurzfristiges Ergebnis, somit bietet sich die zementierte Auffüllung insbesondere bei älteren Patienten mit kurzer Lebenserwartung an (⊡ Abb. 12.2). Elia und Lottke [7] konnten, bezogen auf eine AORI-Defektsituation Typ 1 und kleine Typ-2-Defekte keine kurzfristigen Unterschiede zwischen Knochenersatz und Zementauffüllung feststellen. Sie weisen jedoch darauf hin, dass eine biologische Auffüllung langfristig bessere Ergebnisse aufweist. Größere Defekte sollten ungeachtet der Lebenserwartung mit Metall oder Knochen aufgefüllt werden.

⊡ Abb. 12.2. Wechsel-OP beim alten Patienten, zementiertes Vorgehen

138

Kapitel 12 · Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik

12.3.2 Wedges

Jedes Prothesensystem sollte über verschieden konfigurierte Arten von metallischen Augmentaten verfügen. Es existieren Hemi-Wedges in verschiedenen Höhen, üblicherweise mit 5-mmSchritten und Total-Wedges in verschiedenen Höhen. Des Weiteren gibt es schräge Wedges für schräge Defektsituationen. Femoral werden üblicherweise dorsale und/oder distale Wedges angeboten. Diese ermöglichen ein modulares Anpassen an verschiedene Defektsituationen, differenziert nach distal und dorsal, medial und lateral im Bereich des Femurs und medial und lateral im Bereich der Tibia. Brand und Mitarbeiter [1] weisen darauf hin, dass die metallischen Augmentate eine schnelle und probate Lösung zur Versorgung von Knochendefekten darstellen. Hier ist jedoch insbesondere zur Vermeidung einer Abriebproblematik auf eine perfekte Fixation am Implantat zu achten, da es sonst zu einem Fretting zwischen Tibia oder Femur und Augmentat kommt. Des Weiteren warnen die Autoren vor angulierten Wedges, da es hier offensichtlich zu Schwerkräften kommen kann, die den Knochen über Gebühr belasten. Typischerweise kommen Wedges bei schweren Typ-1- und insbesondere Typ-2-Defekten mit Defekthöhen von 5–15 mm zum Einsatz. Sie sind insbesondere dann sinnvoll, wenn weniger als 60 % der lastaufnehmenden Zone durch den Knochen nicht mehr unterstützt werden oder wenn mehr als ein Viertel des peripheren Randes nicht mehr durch den Patientenknochen unterstützt ist [4]. Bei großer Defektsituation tibial kann mit einem Wedge im Rahmen der Operation die Gelenkstabilität und die Gelenklinie rekonstruiert werden, der Vorteil besteht in einer sofortigen Belastung, der Nachteil ist sicherlich, dass keine biologische Rekonstruktion des Knochens erreicht wird, und dass oft eine additive Knochenresektion notwendig wird.

12.3.3 Knochentransplantation

12

Verschiedene Defektformen lassen entweder das Einbringen von Knochenchips oder Knochenblöcken aus der Knochenbank zu. Meist handelt es sich hierbei um allogene Femurköpfe, die üblicherweise bei den Defektgrößen 1 und 2, oder als Blöcke auch bei den Defektgrößen 3 zur Anwendung kommen. Insbesondere bei den kavitären Defekten [9] finden häufig Knochenchips Anwendung. Voraussetzung für die Anwendung von Knochentransplantaten ist eine theoretische und langjährige praktische Erfahrung des Operateurs mit Knochenersatz und der Knochenbank. Die Voraussetzungen für eine Knochentransplantation sollten in einer Klinik, die Knietotalendoprothesenwechsel durchführt, gegeben sein, da, dies sei noch einmal betont, häufig eine erhebliche Diskrepanz zwischen präoperativer Defekteinschätzung und tatsächlichem Ausmaß des knöchernen Defekts besteht. Der Operateur muss in der Lage sein, gezielt und defektorientiert Knochentransplantate einzusetzen. Die Benutzung der Knochentransplantate erlaubt eine Verstärkung der residualen Knochensubstanz. Insbesondere in den Vereinigten Staaten kommen bei größeren Defektsituationen Allografts zur Anwendung, deren Stellenwert in Deutschland eher geringer ist. Es gibt zahlreiche Publikationen, die eine langfristige Tragfähigkeit dieser Grafts infrage stellen. Beide Arten des Knochenaufbaus werden in der Literatur eher kontrovers diskutiert. Großen Erfolg haben sie sicherlich bei kleineren Knochendefekten und wie oben bereits aufgeführt bei zentralen sogenannten »contained« Knochendefekten [16]. Insbesondere bei der Anwendung von Allografts sind in einigen Studien Versagensraten bei größeren Defekten aufgrund sekundär aufgetretener Instabilitäten beschrieben [11]. Betrachtet man den Stellenwert der

139 12.3 · Chirurgische Optionen der Defektbehandlung

12

Knochenchipanlagerung bzw. Schaftauffüllung im Rahmen der Hüftrevision, so ist der Stellenwert dieser Technik bei der Knietotalendoprothesenrevision eher geringer, sodass diese insbesondere bei contained Defekten oder bei uncontained Defekten, die in contained Defekte überführt werden können, Anwendung finden. Auch das Impaction Bone-Grafting, welches bei der Hüftrevision von einigen Autorengruppen angewendet und beschrieben wird, findet im Rahmen der Knierevisionsendoprothetik, insbesondere tibiale Erwähnung [18, 20]. Üblicherweise wird dieses Verfahren dann mit langen Prothesenstielen angewendet. Diese Methode sollte jedoch hierauf spezialisierten Kliniken vorbehalten bleiben, da sie sehr zeitaufwendig ist und einer hohen Präzision bedarf. Bradley [2] widmet eine ganze Publikation diesem Thema. In den letzten Jahren sind weitere Verfahren, insbesondere zur Auffüllung von kavitären Defekten oder größeren dorsalen und distalen femoralen Defekten beschrieben worden. Zur Anwendung kommen trabekuläre Metallkörper mit hoher Porosität, die dem jeweiligen Knochendefekt angepasst werden können. Diese eignen sich ebenso wie Sleeves, welche unter den Stiel geschoben werden und knöchern einwachsen, dazu, als Alternative zum Knochenzement oder zum Bone grafting, den Defekt aufzufüllen. Die Vorteile liegen darin, dass der Knochen an dieses Material heranwachsen kann und es in der Grenzzone inkorporiert, dass es eine geringe Steifigkeit und eine hohe Porosität besitzt, was die knöcherne Integration und die Haltbarkeit positiv beeinflussen soll. Meneghini [12] sieht den Vorteil dieses Materials in einer biologischen Fixation an den orginären Knochen. Wesentlich ist jedoch eine adäquate Fixation des Materials an die eigentliche Prothese, damit es hier zu keiner Reibkorrosion kommt. Er sieht hier einen eindeutigen Vorteil im Vergleich zu Wedges, da eine biologische Integrität erreicht wird und kein allzu großer Sprung im Elastizitätsmodul resultiert. Einen weiteren Vorteil im Vergleich zu Allografts sieht er darin, dass eine langfristige biologische Fixation erreicht wird und ein Kollaps der Strukturen, welcher bei Allografts beschrieben ist,

⊡ Abb. 12.3. Prothesenwechsel bei Zement- und Nickelallergie mit Titanprothese und Tantal-Wedges

140

Kapitel 12 · Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik

hier somit nicht auftreten kann. Ein Nachteil ist sicherlich, dass hierzu noch keine langfristigen Ergebnisse vorliegen. Aus eigenen Erfahrungen kann festgehalten werden, dass sich die Kombination aus Wechselprothese und Tantal insbesondere bei Patienten mit sowohl einer Nickel- als auch einer Zementallergie eignet, da ansonsten eine Fixation der Wechselprothese am gesunden Knochen nicht mehr möglich ist (⊡ Abb. 12.3).

12.3.4 Constrained- und Hinge-Implantate sowie Tumorprothesen

Bei ausdehnten, insbesondere Typ-3-Defekten bleiben letztendlich nur »custom made«-Komponenten oder Tumorprothesen übrig, die größere Defekte überbrücken können. Des Weiteren ist hier auf eine adäquate Stielverankerung zurückzugreifen. Insbesondere dann, wenn die Bandsituation bei den Typen F3 und T3 nachhaltig geschädigt ist, bedarf es gekoppelter und achsgeführter Prothesen, um diese defizitäre Bandsituation zu kompensieren.

12.3.5 Stielverlängerungen

12

Mit zunehmender Defektsituation ist die Verwendung eines gestielten Implantats sinnvoll, z. T. sogar unverzichtbar. Mit zunehmender Defektsituation steigt die Dimension des Schafts. Während bei der Defektsituation F2 ein kurzer, meist zementierter Stiel empfohlen wird, ist bei der Defektsituation F3 bereits ein markraumfüllender diaphysärer Stiel empfohlen, entweder press-fit zementfrei oder als zementierte Langschaftversion. Das gleiche gilt auch für die tibiale Rekonstruktion. Der Nachteil einer großzügigen Stielverankerung besteht in einer Zunahme des Knochenverlustes und in einer zunehmend diaphysären Verankerung, welche die Last vom kniegelenknahen Knochen nimmt und damit hier die Resorption beschleunigt. Stern und Mitarbeiter [19] konnten zeigen, dass mit Zunahme der Länge des tibialen Stieles die Mikrobewegungen des tibialen Onlays zunahmen, Radnay und Scuderi [14] empfehlen ebenfalls das Zementieren eines kurzen oder längeren dünnen Stieles bei schlechter Knochenqualität oder bei Patienten mit besserem Knochen das Verwenden eines langen Press-fit-Stiels mit adäquater Verankerung in der Diaphyse.

12.4

Fallbeispiele

12.4.1 Zystischer Defekt

Der zystische Defekt ist die harmloseste Variante des Defekts. Bei Defekten über 5 mm Durchmesser sollte mit Knochen aus dem resezierten Knochen aufgefüllt werden [6], eine Stielverankerung ist nicht zwingend erforderlich.

12.4.2 Epiphysär peripherer Defekt

Bei dem epiphysär/peripheren Defekt ist der kortikale Knochen femoral oder tibial betroffen. Am nachfolgenden Beispiel kam es nach knietotalendoprothetischer Versorgung zu einer Osteonekrose im Bereich der medialen Tibia, sodass es zu einer varischen Verkippung mit

141 12.4 · Fallbeispiele

12

⊡ Abb. 12.4. Defektauffüllung mittels Hemi-Wedge

⊡ Abb. 12.5. Defektauffüllung mit Knochen von der Gegenseite im Rahmen der primären Endoprothetik

Knochendefekt tibial/medial kam. Hier hätten Knochenblöcke oder Wedges zur Anwendung kommen können. Im vorliegenden Fall hat man sich für ein 15-mm-Hemi-Wedge tibial entschieden (⊡ Abb. 12.4). Eine Alternative bei epiphysär/peripheren Defekten – insbesondere dann, wenn sie nicht die gesamte Zirkumferenz betreffen – ist die Auffüllung mit gesundem Knochen von der Gegenseite, exemplarisch dargestellt in ⊡ Abb. 12.5. Hier kann dann mit der normalen Versorgung fortgefahren werden. Alternativ gelingt dies auch bei größeren Defekten im Rahmen der primären Endoprothetik. Auch hier besteht jedoch die Voraussetzung, dass ein tragender kortikaler Rahmen existiert, sodass die Tragfähigkeit der Tibia gegeben ist.

142

Kapitel 12 · Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik

⊡ Abb. 12.6. Hemi-Wedge bei Schlittenwechsel

12

Eine weitere, häufig vorzufindende Indikation für die Wedge-Implantation stellen gelockerte oder eingebrochene Schlittenversorgungen dar (⊡ Abb. 12.6). Eine Alternative zur Full-Wedge-Versorgung ist mit eindeutigen Einschränkungen die Implantation eines überhöhten Tibiaplateaus. Dieses sollte jedoch nur bis zu einer gewissen Grenze durchgeführt werden, da dann Kaltfluss und Verformbarkeit des tibialen Onlays Probleme machen können. Die Augmentation der verschiedenen femoralen Defektsituationen mittels Wedges ist in begrenztem Umfang möglich. Es werden distale und posteriore Anteile unterschiedlicher Stärke angeboten. Bei der Verwendung eines Wedges ist die Stielverankerung zur Lasteinleitung in den Markraum obligat.

12.4.3 Kavitärer Defekt

Beim kavitären Defekt findet man häufig einen größeren Spongiosaverlust im distalen Femur und in der proximalen Tibia. Diese werden durch osteolytische Reaktionen, Infekte oder durch eine allzu aggressive Implantatentfernung in der Form verursacht, dass entweder hinter dem Femurschild oder im Bereich des tibialen Stieles gesunder Knochen mit entfernt wird und somit eine kavitäre Defektsituation resultiert, oft dann, wenn es sich bei der Tibia um ein Flanged-Design handelt. Der Vorteil der knöchernen Rekonstruktion mittels Hüftköpfen oder Knochenchips ist, dass diese relativ preiswert sind und eine biologische Rekonstruktion ermöglichen, der Nachteil liegt darin, dass die knöcherne Integration lange dauert und dass

143 12.4 · Fallbeispiele

12

bei mangelndem Einbau kein Beitrag zur Implantatstabilität erreicht wird. Bei der kavitären Versorgung kommen alternativ, wie oben bereits aufgeführt, Trabekular-Metal oder Sleeves zur Anwendung, die durch eine gute Porosität eine knöcherne Integration und eine gute Zementverankerung ermöglichen. Auch hier wird häufig mittels Stielverankerung agiert.

12.4.4 Segmentale Defekte

Beim segmentalen Defekt sind große Anteile von Femur oder Tibia defekt. Es kommt zu einer Rekonstruktion mit Allografts oder Prothesen, das Implantat muss die Varus-ValgusFührung sicherstellen, die Stielverankerung ist obligat. Eine Rotationsstabilität ist oft nur durch eine Zementierung möglich. Der Nachteil besteht hier in einer hohen Belastung des Knochen-Implantat-Interfaces. Bei höheren Defektsituationen im segmentalen Sinne oder im Sinne des Typs F3 und T3 ist eine große Erfahrung mit bandrekonstruktiven Maßnahmen erforderlich, um insbesondere die Integrität des Streckapparats zu erhalten oder wiederherzustellen. Ein Beispiel eines größeren segmentalen Defekts, bedingt durch einen zu aggressiven Ausbau des tibialen Anteiles, zeigt ⊡ Abbildung 12.7. Hier kam es nach einer Tuberositas-tibiae-Osteotomie beim Ausschlagen des tibialen Anteils zu einem großen medialen und dorsalen Defekt, der dann über die Verankerung eines gekoppelten Implantats mit

⊡ Abb. 12.7. Segmentaler Defekt

144

Kapitel 12 · Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik

⊡ Abb. 12.8. Tumorprothese bei segmentalem Defekt

12

⊡ Abb. 12.9. Distaler Femurersatz bei liegender Hüftprothese

Rekonstruktion im knöchernen Sinne wieder repariert wurde. Bei größeren Defektsituationen bleibt letztendlich nur der Ausweg über Tumor- oder Custom-made-Prothesen, wie in ⊡ Abbildung 12.8 dargestellt. Im Rahmen der septischen Endoprothetik kann es zu gravierenden Defektsituationen kommen, sodass häufig eine Differenzialindikation zwischen Amputation und Rekonstruktion gestellt werden muss. Im vorliegenden Fallbeispiel (⊡ Abb. 12.9) handelt es sich um einen manifesten Spätinfekt bei einer Rheumatikerin, bei zusätzlich liegender Hüftprothese. Die Patientin lehnte die Amputation, die bei vorliegendem Infekt durchaus zu erwägen wäre, kategorisch ab, sodass zunächst mittels Spacer eine Infektsanierung vorgenommen wurde. Eine Durchsteckprothese oder ein totaler Femurersatz wurde von der Patientin ebenfalls kategorisch abgelehnt, so dass durch die Fa. Link eine Prothese angefertigt wurde, die am Femur angedockt wurde. Die distalen femoralen Knochenanteile wurden belassen, um die Muskelansätze zu erhalten. Die Patientin konnte im Rahmen dieser durchgeführten Maßnahmen gehfähig wieder entlassen werden. Bei dem 90-jährigen Patienten ging es insbesondere darum, bei bereits durchgeführter Patellektomie eine schmerzfreie Situation zu erzielen. In diesem Falle hat man sich zu einer verlängerten Rotationsprothese entschlossen. Dies soll zeigen, dass bei fortgeschrittenem Lebensalter zur Verkürzung der Operationszeit und zur Erlangung einer frühzeitigen Belastung auch einmal eine Versorgung mit relativ viel Knochenzement erlaubt sein soll. Der Patient wurde sofort voll belastet und war mit dem Operationsergebnis sehr zufrieden. Auch die ersten drei Jahre postoperativ sind bis dato unproblematisch verlaufen.

145 Literatur

12.5

12

Zusammenfassung

Die Behandlung von knöchernen Defekten im Rahmen des Knieendoprothesenwechsels setzt große Erfahrung voraus. Die behandelnde Klinik muss sowohl über das fachliche Knowhow als auch über eine entsprechende Auswahl an Revisionsinstrumentarien verfügen. Die biologische Versorgung des Defekts, insbesondere bei jüngeren und aktiven Patienten, sollte Vorrang haben. Die definitive Versorgung hängt jedoch ab vom Alter und vom Aktivitätsgrad des Patienten, und von dem Grad des Knochenverlusts. Während bei Typ-1- und Typ-2-Defekten sehr gut mit Knochenzement, Knochenchips, Knochenblöcken, Trabekular-Metal oder Wedges gearbeitet werden kann, erfordern Typ-3-Defekte häufig besondere Prothesenkonfigurationen im Sinne von Tumorprothesen oder großen metall- oder allograftunterstützten Hinge-Prothesen, die sowohl der knöchernen als auch der Bandsituation Rechnung tragen. Zu fordern ist ein modulares Prothesensystem, welches von der einfachen Versorgung bis zur Rotations- oder Hinge-Prothese alle Möglichkeiten bietet. Es sollte immer das Implantat mit dem niedrigst möglichen Kopplungsgrad eingesetzt werden, da die Haltbarkeit umgekehrt proportional zum Kopplungsgrad ist. Das Implantat sollte neben den verschiedenen Kopplungsgraden über verschiedene Hemi- und Full-Wedge-Typen, sowohl femoral, als auch tibial verfügen. Des Weiteren sollte neben Offset-Adaptern, insbesondere tibial, zur adäquaten Verankerung die Möglichkeit einer zementierten und zementfreien Stielverankerung bestehen. In einigen Fällen ist es unerlässlich, eine Tumorprothese einzusetzen oder eine Prothese anfertigen zu lassen.

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146

Kapitel 12 · Management der Knochendefekte im Rahmen der Kniegelenkrevisionsendoprothetik

16. Ries MD (1996) Impacted cancellous autograft for contained bone defects in total knee arthroplasty. Am J Knee Surg 9:51–54 17. Saha S, Pal S (1984) Mechanical properties of bone cement: a review. J Biomed Mater Res 18:435–62 18. Samuelson KM (1988) Bone grafting and non-cemented revision arthroplasty of the knee. Clin Orthop 226:93–101 19. Stern SH, Wills RD, Gilbert JL (1997) The effect of tibial stem design on component micromotion in knee arthroplasty. Clin Orthop 345:44–52 20. Whiteside LA (2006) Cementless fixation in revision total knee arthroplasty. Clin Orthop 446:140–8 21. Whittaker JP, Dharmarajan R, Toms AD (2008) The management of bone loss in revision total knee replacement. J Bone Joint Surg [Br] 90-B:981–7

12

13

Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik des Kniegelenks J. Pichl, O. Rehm, R. Hoffmann

13.1

Einleitung

– 148

13.2

Epidemiologie – 148

13.3

Ätiologie – 149

13.4

Frakturklassifikationen

13.5

Diagnostik – 152

13.6

Indikation, OP-Zeitpunkt und OP-Planung, spezielle OP-Risiken – 154

13.7

Therapie der periprothetischen Femur- und Tibiafraktur – 155

13.8

Therapie der periprothetischen Patellafraktur

13.9

Management chirurgischer Komplikationen – 158

– 150

– 158

13.10 Fallbeispiele – 159 Literatur

– 163

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_13, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

148

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

13.1

Einleitung

Aufgrund der demographischen Entwicklung mit zunehmender Anzahl an Primärimplantationen von Knieendoprothesen ist zu erwarten, dass auch die Implantationszahl modularer Revisionsendoprothesen des Kniegelenks zukünftig ansteigen wird. Hieraus wird ebenfalls eine Zunahme periprothetischer Frakturen bei und nach Implantation dieses Prothesentyps resultieren. In zahlreichen Vorarbeiten wurden epidemiologische Daten, Klassifikationen und Behandlungsalgorithmen periprothetischer Frakturen nach Implantation von Knieendoprothesen erarbeitet. Allerdings beziehen sich die publizierten Erkenntnisse überwiegend auf den primären, ungekoppelten Oberflächenersatz am Knie. Diese sind aber nur bedingt auf Frakturen bei modularen Revisionsendoprothesen übertragbar. In den folgenden Abschnitten soll ausschließlich das Management der periprothetischen Frakturen bei bzw. nach modularer Revisionsendoprothetik behandelt werden.

13.2

13

Epidemiologie

In Deutschland werden jährlich ca. 100.000 Kniegelenkendoprothesen mit Steigerungsraten von ca. 8 % pro Jahr implantiert. Die große Zahl der endoprothetischen Eingriffe am Kniegelenk ist durch den demographischen Wandel bedingt. Zum einen werden die absolute Zahl älterer Menschen und somit auch die Anzahl der Patienten die infolge einer primären Arthrose einen künstlichen Gelenkersatz bedürfen, größer. Zum anderen steigt die Lebenserwartung alter Menschen stetig. Hieraus resultieren längere Belastungszeiten der implantierten Knieendoprothesen, woraus sich wiederum eine in Zukunft steigende Zahl von Prothesenlockerungen und von periprothetischen Frakturen sowohl ungekoppelter Oberflächenersatzprothesen als auch modularer Revisionsendoprothesen ergeben wird. In der Literatur werden keine Angaben zu dem prozentualen Anteil modularer Revisionsendoprothesen an der Gesamtzahl der Kniegelenkersatzoperationen gemacht. Im eigenen, hochselektierten Patientengut einer BG-Klinik beträgt der Anteil etwa 25 % aller durchgeführten Kniegelenkersatzoperationen. Die Implantation von Tumorprothesen und Individualprothesen ist auf ca. 15 Fälle pro Jahr beschränkt mit steigender Tendenz. Die Inzidenz von periprothetischen Frakturen nach totalem Kniegelenkersatz wird mit etwa 1 % (Spanne 0,3–2,5 %) angegeben [1, 23]. In abnehmender Häufigkeit finden sich periprothetische Femurfrakturen mit bis zu 4 % [15] und Tibiafrakturen sowie Patellafrakturen mit jeweils ca. 1 % [2, 11] . Die genannten Implantationszahlen und Angaben zur Inzidenz periprothetischer Frakturen beziehen sich auf sämtliche Formen des totalen Kniegelenkersatzes und differenzieren nicht zwischen den unterschiedlichen Prothesentypen. Intraoperativ und nach einem Prothesenwechsel ist mit einer höheren Inzidenz periprothetischer Frakturen als im Rahmen der Primärendoprothetik zu rechnen. Für die Revisionsendoprothetik werden Gesamtraten periprothetischer Frakturen von bis zu 17 % angegeben [2]. Bei Patienten mit periprothetischen Frakturen nach modularer Kniegelenkendoprothese handelt es sich in aller Regel um Menschen im höheren Lebensalter. Im eigenen Patientenkollektiv hat der Großteil der Patienten, die eine modulare Revisionsendoprothese erhalten, das 70. Lebensjahr überschritten.

149 13.3 · Ätiologie

13.3

13

Ätiologie

Ursächlich für periprothetische Frakturen nach Kniegelenkersatz sind zum einen Niedrig-Energie-Traumata wie direkte Stürze auf das Kniegelenk oder Stürze mit einem Verdrehtrauma des Kniegelenks. Weiter abzugrenzen sind periprothetische Frakturen, die infolge inadäquater Traumata auffällig werden. Hier ist nicht das »Trauma« hauptursächlich für die Fraktur, sondern es führt z. B. eine chronische Prothesenlockerung zu einer Schwächung und Lyse des die Prothese umgebenden Knochens. In diesen Fällen ist auch - und insbesondere bei schon erfolgter Wechseloperation – an einen Low-grade-Infekt zu denken. Hoch-Energie-Traumata sind als Ursache periprothetischer Frakturen die Ausnahme. Gesondert zu erwähnen sind auch Frakturen, die intraoperativ oder in der unmittelbar postoperativen Phase nach Prothesenimplantation ohne adäquates Trauma auftreten, also implantationsbedingt sind. In einigen Arbeiten wurden bereits Risikofaktoren für das Auftreten periprothetischer Frakturen nach Kniegelenkendoprothese herausgearbeitet (u. a. [4, 10]). Eine Zusammenfassung zeigt ⊡ Tabelle 13.1. Die genannten Risikofaktoren gelten zunächst unabhängig vom Prothesentyp. Unterschieden werden kann im Einzelfall zwischen patientenbezogenen Risikofaktoren, operationstechnischen und implantatspezifischen Risikofaktoren, die wiederum für die möglichen Frakturlokalisationen Femur, Tibia und Patella spezifische Bedeutung haben. Die Risikofaktoren, die das Auftreten periprothetischer Patellafrakturen begünstigen, sind unabhängig vom implantierten Prothesentyp an Femur und Tibia. Lediglich die Umstände, dass durch eine Revisionsoperation an sich die Biologie des umgebenden Weichgewebes in stärkerem Maße kompromittiert wird und dass im Rahmen von Wechseloperationen ggf. der Patellarückflächenersatz entfernt oder gewechselt wird, können den Umstand erklären, dass infolge von Wechseloperationen ein höherer Anteil periprothetischer Patellafrakturen beobachtet werden kann. Insgesamt sind diese Frakturen aber selten. Implantatspezifische Risikofaktoren für das Auftreten periprothetischer Femur- und Tibiafrakturen nach achsgeführter Knieendoprothese sind die intramedullären Verankerungen der Prothesenstiele. Ähnlich den Prothesenschäften nach Hüftgelenkendoprothetik sind an den Spitzen der Führungsstiele bei festem Kortikaliskontakt besonders hohe Biegekräfte zu verzeichnen. Durch die Achskopplung an sich erfolgt eine unmittelbare Kraftübertragung des Unterschenkels auf den femoralen Prothesenanteil und umgekehrt des Oberschenkels auf den tibi-

⊡ Tab. 13.1. Risikofaktoren für periprothetische Frakturen nach Knie-TEP Osteoporose rheumatische Erkrankungen Meta- und diaphysäre Knochendefekte Knocheninfekt Implantatlockerung Achskopplung Achsfehlstellungen

150

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

alen Prothesenanteil, wodurch die Biege- und Torsionsbelastungen hier im Vergleich zu nicht achsgekoppelten Prothesen deutlich erhöht werden. Die Implantation achsgeführter Kniegelenkendoprothesen ist oftmals mit der Verwendung femoraler und tibialer Augmentationen verbunden. Die Augmentation kann in Form von Blöcken am distalen Femur oder am tibialen Plateau erfolgen. Bei ausgedehnten Knochendefekten ist jedoch auch der vollständige Ersatz des tibialen Plateaus oder des distalen Femurs, ggf. auch mit Schaftanteil notwendig. Mit der Reduktion des vorhandenen Knochenstocks verringert sich die Knochen-Implantat-Kontaktfläche, was zu einer höheren Krafteinleitung pro Kontaktfläche führt und das Risiko einer periprothetischen Fraktur erhöhen kann.

13.4

Frakturklassifikationen

In der wissenschaftlichen Literatur finden sich mehrere Klassifikationsvorschläge zur Einteilung periprothetischer Frakturen nach Kniegelenkendoprothese für Frakturen des Femurs, der Tibia und der Patella. Die vorhandenen Klassifikationen beschreiben allerdings in erster Linie Frakturen nach primärem, ungekoppeltem Oberflächenersatz und berücksichtigen nicht ausreichend die Situation achsgekoppelter und stielgeführter Knieendoprothesen. Alleine die Klassifikationen periprothetischer Patellafrakturen können uneingeschränkt auf die Situation achsgeführter Prothesen übertragen werden.

13.4.1 Klassifikation periprothetischer Patellafrakturen

13

Ortiguera u. Berry haben 2002 eine Klassifikation zur Einteilung periprothetischer Patellafrakturen nach Patellarückflächenersatz entwickelt, die funktionelle und strukturelle Aspekte berücksichtigt [11]. Die Klassifikation beurteilt die Kriterien Implantatstabilität, Integrität des Streckapparats und Qualität des Knochenlagers (⊡ Tabelle 13.2). Das Klassifikationssystem ist auch auf Patellafrakturen bei modularer Revisionsknieendoprothetik anwendbar.

⊡ Tab. 13.2. Klassifikation periprothetischer Patellafrakturen nach KTEP von Ortiguera und Berry [10] Frakturtyp

Fraktur

I

Implantat stabil, Streckapparat intakt

II

Streckapparat unterbrochen, Implantat stabil oder gelockert

III

Implantat gelockert, Streckapparat intakt

III A

adäquates Knochenlager (> 10 mm Dicke)

III B

insuffizientes Knochenlager (< 10 mm Dicke oder Mehrfragmentfraktur), erneuter Rückflächenersatz nicht möglich

151 13.4 · Frakturklassifikationen

13

13.4.2 Klassifikationen periprothetischer Femur- und Tibiafrakturen

Von mehreren Autoren sind Klassifikationen sowohl für periprothetische femorale als auch tibiale Frakturen nach Knieendoprothese anhand von Fallserien entwickelt worden [1, 6, 14, 16]. Die gängigste Klassifikation für die selteneren tibialen periprothetischen Frakturen nach Kniegelenkersatz stammt von der Arbeitsgruppe von Felix et al. [6] (⊡ Tabelle 13.3). Die Klassifikation wurde anhand von 100 Patienten überprüft und gibt Auskunft über die Frakturlokalisation im Verhältnis zum tibialen Implantatanteil sowie darüber, ob die Prothese fest oder gelockert ist. Aus der Klassifikation lassen sich Therapieoptionen ableiten. Die Klassifikation unterscheidet jedoch nicht zwischen unterschiedlichen Prothesentypen und gibt keine Auskunft über die Knochenqualität. Eine bekannte Einteilung der häufigeren femoralen periprothetischen Frakturen nach Kniegelenkendoprothese ist die Klassifikation nach Lewis und Rorabeck [9, 14] (⊡ Tabelle 13.4). Die Fraktureinteilung erfolgt nach Dislokationsgrad und Integrität der Prothese, gibt aber keine Auskunft über die Frakturhöhe im Verhältnis zur Prothese. Aus der Klassifikation sollen Therapieempfehlungen zur Osteosynthese (Frakturtyp 2), Notwendigkeit zur Revisionsendoprothetik (Frakturtyp 3) oder aber auch ggf. konservativen Frakturbehandlung (Frakturtyp 1) abgeleitet werden. Unter der Prämisse der operativen Behandlung entwickelten Su et al. später ein weiteres Klassifikationssystem [16] (⊡ Tabelle 13.5). Als für die operative Therapie wesentliche Information erfolgt die Fraktureinteilung entsprechend der Frakturhöhe im Verhältnis zur femo-

⊡ Tab. 13.3. Klassifikation periprothetischer Tibiafrakturen nach Knie-TEP von Felix [6] Frakturtyp

Fraktur

1

Fraktur mit Beteiligung des Tibiaplateaus, ins Interface ziehend

2

proximale Tibiafraktur, zum Implantatstiel ziehend (meta-, diaphysär)

3

Fraktur distal des Implantatstiels

4

Fraktur der Tuberositas tibiae

a) Prothese stabil, b) Prothese gelockert, c) intraoperativ

⊡ Tab. 13.4. Klassifikation periprothetischer Femurfrakturen nach Knie-TEP von Lewis und Rorabeck [8, 13] Frakturtyp

Fraktur

1

nicht dislozierte Fraktur, Implantat intakt/fest integriert

2

dislozierte Fraktur, Implantat intakt/fest integriert

3

Fraktur disloziert oder nicht disloziert, Implantat gelockert

152

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

⊡ Tab. 13.5. Klassifikation periprothetischer Femurfrakturen nach Knie-TEP von Su [15] Frakturtyp

Fraktur

1

Fraktur proximal der Femurkomponente

2

Fraktur proximal der Femurkomponente, Frakturlinie bis Prothese reichend

3

Fraktur distal der proximalen Komponentengrenze

ralen Prothesenkomponente. Allerdings kann mit dieser Einteilung die für das operative Management ebenfalls wesentliche Information des Prothesenstatus nicht angegeben werden. Eine neuere Klassifikation von Backstein et al. beurteilt sowohl femorale als auch tibiale periprothetische Frakturen nach Kniegelenkersatz und lässt zudem eine Beurteilung des Prothesenstatus und auch der Knochenqualität zu [1]. Die Beurteilung der Frakturhöhe im Verhältnis zur Prothesenkomponente bezieht sich allerdings ebenfalls auf primäre Oberflächenprothesen und berücksichtigt nicht die Implantation stielgeführter Prothesenkomponenten.

13.4.3

13

Neues Klassifikationsschema für periprothetische Femur- und Tibiafrakturen bei modularer Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Ein Klassifikationssystem zur Beurteilung periprothetischer Frakturen nach modularer Revisionsendoprothese soll alle denkbaren Frakturen sowohl des Femurs als auch der Tibia abbilden, einfach anzuwenden sein und Hinweise für die Therapie geben. Es sollte folgende Parameter erfassen: Frakturhöhe in Relation zum Prothesenstiel, Prothese fest oder locker und die Qualität des Knochenlagers. Für periprothetische Frakturen nach Hüftendoprothese hat sich die von Duncan et al. erarbeitete sogenannte Vancouver-Klassifikation als einfach anzuwendende und therapierelevante Einteilung, die diese Faktoren berücksichtigt, etabliert [5]. Die Situation periprothetischer Frakturen nach Hüft-TEP lässt sich zumindest partiell auf femorale und tibiale Frakturen nach modularen Knieprothesen übertragen, weshalb wir eine an die Vancouver-Klassifikation angelehnte Frakturklassifikation vorschlagen, die zusätzlich kniespezifische Merkmale aufweist (⊡ Tabelle 13.6 und ⊡ Abb. 13.1). Sie berücksichtigt Femurund Tibiafrakturen einschließlich der Fraktur der Tuberositas.

13.5

Diagnostik

Bereits die Anamnese ergibt wertvolle Hinweise für die Therapieplanung. Allgemeinzustand, Begleiterkrankungen, vorbestehender Mobilitätsgrad sowie Patientenerwartungen müssen berücksichtigt werden. Insbesondere die Symptome einer schon vor dem Frakturereignis bestehenden Prothesenlockerung (z. B. Schmerzen bei Bewegung oder Belastung, Gehstrecke, Fehlstellung, Instabilität) oder einer chronischen Infektion (ggf. vorausgehende Revisionseingriffe, Wundheilungsstörungen, Schmerzen, Überwärmung, Allgemeinsymptome) sollen gezielt erfragt werden. Auch das Vorhandensein weiterer ipsilateraler Implantate (insbesondere gleichseitige Hüft-TEP, intramedulläre Kraftträger am proximalen Femur,

153 13.5 · Diagnostik

13

⊡ Tab. 13.6. Vorschlag zur Klassifikation für periprothetische Femur- und Tibiafrakturen nach modularer Revisionsendoprothese. Die Frakturlokalisation wird durch die römischen Zahlen I–IV beschrieben, Prothesenstatus und Knochenqualität durch die Buchstaben A, B und C; i bezeichnet die interprothetische Fraktur Frakturtyp

Frakturhöhe

I

Frakturzentrum in Höhe des Prothesenstiels

II

Frakturzentrum in Höhe der Prothesenspitze

III

Frakturzentrum ober- bzw. unterhalb der Prothese

IV (nur Tibia)

Fraktur der Tuberositas tibiae

F : Femur T : Tibia A : Implantat fest B: Implantat locker C: lockeres Implantat und schlechtes Knochenlager I: interprothetische Fraktur und Fraktur zwischen Prothesenspitze und extra- oder intramedullärem Kraftträger proximaler Femur oder distale Tibia

⊡ Abb. 13.1. Darstellung der Frakturlokalisation in Relation zum Prothesenstiel zur Klassifikation der Frakturtypen

154

13

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

Osteosyntheseplatte am Tibiaschaft oder an der distalen Tibia nach Fraktur) beeinflusst die Therapieentscheidung. Der klinische Aufnahmebefund zeigt die typischen Zeichen einer Fraktur wie schmerzbedingte Schonhaltung, Schwellung, Hämatom und ggf. erkennbare Achs- und Rotationsfehlstellung. Die Erhebung des peripheren Pulsstatus und neurologischen Status ist obligat, auch wenn traumatisch bedingte neurovaskuläre Verletzungen bei diesem Patientengut selten sind. Der nächste diagnostische Schritt ist die Anfertigung konventioneller Röntgenaufnahmen des Kniegelenks in 2 Ebenen und, falls schmerzbedingt möglich, der Patella tangential. Bei Hinweisen auf Verletzung des Kniestreckapparats ist die Patella-Tangential-Aufnahme besonders wichtig, um nicht nur Frakturen, sondern auch (Sub-)Luxationen zu erkennen. Sämtliche Prothesenkomponenten müssen vollständig abgebildet sein. Dies erfordert bei achsgeführten Prothesen die Anwendung langer Speicherfolienformate, um die Darstellung bis jenseits der Stielspitzen zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere auch für den Prothesenteil, der nicht von einer periprothetischen Fraktur betroffen ist, um Begleitpathologien wie unfallunabhängige Lockerung oder Fehlstellungen zu erkennen. Bei periprothetischer Femurfraktur sind zusätzlich Aufnahmen erforderlich, die den Femur vollständig abbilden. Zum einen müssen weit nach proximal reichende Frakturausläufer erkannt werden, zum anderen wird nach weiteren bereits einliegenden Implantaten gefahndet (s. o.). Die intramedulläre Ausdehnung des Knochenzements nach proximal bei zementiertem Stiel kann ebenfalls erkannt werden. Des Weiteren muss auf den Röntgenaufnahmen nach implantat- bzw. implantationsbedingten Ursachen für das Entstehen der Fraktur geforscht werden, z. B. Fehlplatzierung, Über- oder Untergröße des Prothesenstiels, auch Perforationen der Schaftkortikalis durch die Prothesenspitze sind möglich. Hieraus ergeben sich u. U. wesentliche Entscheidungshilfen für die Wahl des Therapieverfahrens. Analog gilt das Gesagte für periprothetische Tibiafrakturen. Weitere bildgebende Verfahren wie Computertomographie und Kernspintomographie sind meist entbehrlich, da sie aufgrund der zu erwartenden prothesenbedingten Artefakte keine zusätzlichen Informationen bringen. Ausnahmen ergeben sich in der Tumorendoprothetik zur Abklärung eines Lokalrezidivs bei periprothetischer Fraktur, hier kann ggf.eine PET diagnostisch weiterhelfen [10].

13.6

Indikation, OP-Zeitpunkt und OP-Planung, spezielle OP-Risiken

13.6.1 Indikation

Die Indikation zum operativen Vorgehen sehen wir bei nahezu allen periprothetischen Femur- und Tibiafrakturen auch bei geriatrischen Patienten. Auch bei vorher bereits immobilen, pflegebedürftigen Patienten, die von einem ein guten funktionellen Ergebnis nicht profitieren können, ist eine mehrwöchige Oberschenkelgipsruhigstellung bzw. Extensionsbehandlung bei deutlich erhöhtem Risiko für Thrombose/Embolie, Dekubitus und Pneumonie oft nicht zumutbar. Darüber hinaus kann bei dislozierter Fraktur, auch wenn die einliegende gestielte Prothese fest scheint, mit einer knöchernen Ausheilung in einem zumutbaren Zeitrahmen unter konservativer Therapie nicht gerechnet werden. Die Indikation zum konservativen Vorgehen sehen wir lediglich bei stabilen fissuralen Frakturen, sowie bei Avulsionsfrakturen der Patella mit intaktem Streckapparat.

155 13.7 · Therapie der periprothetischen Femur- und Tibiafraktur

13

13.6.2 OP-Zeitpunkt und OP-Planung

In den meisten Fällen erfolgt der operative Eingriff bei periprothetischen Frakturen mir aufgeschobener Dringlichkeit. Der verantwortliche Operateur muss ein Therapiekonzept erstellen, das auch Alternativen zu dem eigentlich geplanten Eingriff enthalten soll. Er muss sicherstellen, dass die erforderlichen Instrumente und Implantate vorgehalten werden. Wenn präoperativ eine gelockerte Prothesenkomponente nicht sicher ausgeschlossen werden kann, müssen die ggf. erforderlichen Revisionsprothesenimplantate zur Verfügung stehen. Entsprechend muss ein Operateur bestimmt werden, der über ausreichende Erfahrung nicht nur mit den geplanten Osteosynthesetechniken, sondern auch mit Revisionsknieendoprothetik verfügt. Anders stellt sich die Situation dar, wenn die Fraktur intraoperativ, d.h. während des Einbaus einer modularen Endoprothese, auftritt. Hier muss ad hoc entschieden und gehandelt werden. Eine primärstabile Verankerung der Endoprothesenkomponenten in korrekter Position ist trotz erschwerter Bedingungen zu fordern, da sie die Voraussetzung für ein gutes funktionelles Ergebnis ist. Ist dieses Ziel mit den vorhandenen Implantaten bei intraoperativ aufgetretener Fraktur nicht zu erreichen (z. B. weil ein jetzt erforderlicher extralanger Stiel nicht zu Verfügung steht), empfiehlt sich ein zweizeitiges Vorgehen.

13.6.3 OP-Aufklärung – spezielle Risiken

Auf folgende spezielle Risiken sollte bei der OP-Aufklärung neben den üblichen Risiken eines operativen Eingriffs besonders hingewiesen werden: ▬ Implantatversagen sowie Repositionsverlust, insbesondere beim osteoporotischen Knochen ▬ sekundäre Prothesenlockerung ▬ bleibende Bewegungseinschränkung im Kniegelenk ▬ bleibende Beeinträchtigung der Streckfunktion im Knie ▬ Pseudarthrose oder verzögerte Knochenheilung ▬ postoperative Fehlstellungen (Achse, Rotation, Gelenkfläche) ▬ erhöhtes Infektionsrisiko bei Begleiterkrankungen (Diabetes, pAVK) und bei offenen Frakturen ▬ Verletzung von Gefäßen und Nerven in der Kniekehle bei Wechseloperation ▬ Folgekomplikationen durch Immobilisation oder Notwendigkeit der Entlastung (z. B. Dekubitus, Thrombose, Pneumonie)

13.7

Therapie der periprothetischen Femur- und Tibiafraktur

Wissenschaftliche Studien, die an relevanten Fallzahlen die Therapie periprothetischer Frakturen explizit bei modularen Knierevisionsprothesen evaluieren, liegen nicht vor. Hinweise ergeben sich aus Übersichtsarbeiten (z. B. [4, 10]), aus Arbeiten zu periprothetischen Femurfrakturen allgemein (z. B. [8, 13]), da die Problemstellung durchaus Ähnlichkeiten vorweist, sowie aus den allgemeinen Prinzipien der Frakturbehandlung. Die folgenden Empfehlungen haben also im Wesentlichen das Evidenzniveau 5 (Expertenmeinung). Therapieziel ist die Wiederherstellung einer belastungsfähigen Extremität unter Erhalt der Prothesenfunktion.

156

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

Grundsätzlich ist die Entscheidung zu treffen zwischen konservativer Therapie (die Ausnahme, s. o.), Osteosynthese und Prothesenwechsel (ggf. kombiniert mit einer Osteosynthese). Bei osteosynthetischer Behandlung und knöchernen Defekten im Frakturbereich muss eine Spongiosaplastik erwogen werden. Eine Osteosynthese ist sinnvoll, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: ▬ stabile Verankerung der Prothese im prothesentragenden Hauptfragment ▬ vor der Fraktur korrekt implantierte Prothese (s. auch: 13.5 Diagnostik) ▬ ausreichende Vitalität und Qualität des Knochenlagers am Prothesenstiel, die eine Frakturheilung erwarten lässt (besonders nach zementierter Stielverankerung oft fraglich) Ein Abweichen von diesen Bedingungen ist möglich bei alten, polymorbiden Patienten mit sehr niedrigem Aktivitätsniveau. Diese sind auch bei lockerer Prothese oftmals beschwerdearm. Hier muss abgewogen werden zwischen dem zu erwartenden Outcome bei prothesenerhaltendem Vorgehen und einer Prothesenwechseloperation, die u. U. eine vitale Bedrohung darstellen kann. Ist eine Osteosynthese nicht sinnvoll, bleibt unter Beachtung des o .g. Therapieziels nur der Prothesenwechsel. Einen Überblick über die Therapiewahl abhängig vom Frakturtyp gibt ⊡ Tabelle 13.7.

13.7.1 Osteosynthese

13

Die Marknagelosteosynthese, die bei der periprothetischen Femurfraktur bei einliegendem Oberflächenersatz am Knie einen hohen Stellenwert hat [15], kann aufgrund des einliegenden Stiels nicht zur Anwendung kommen. Zur Osteosynthese bieten sich daher an Femur und Tibia winkelstabile Großfragmentplatten an. Insbesondere am osteoporotischen Knochen und bei metaphysären Frakturen hat sich in der Unfallchirurgie der Extremitätenknochen das Prinzip der Winkelstabilität gegenüber der konventionellen Plattenosteosynthese durchgesetzt [12, 17]. Mittlerweile gibt es mehrere Anbieter aus der Industrie, die geeignete Systeme zur Verfügung stellen. Unterschieden werden kann zwischen Systemen mit vorgegebener Verriegelungschraubenrichtung meist senkrecht zur Plattenebene (z. B. LCP large und LISS, Fa. Synthes) und Systemen mit innerhalb eines bestimmten Winkels (meist 30 Grad) wählbarer Verriegelungsschraubenrichtung (z. B. NCB-Plattensysteme der Fa. Zimmer). Letztere bieten zumindest theoretisch den Vorteil, die Platte besser am Prothesenstiel vorbei mit winkelstabilen Schrauben fixieren zu können. Trotzdem stellt die Plattenfixierung am prothesentragenden Knochenfragment ein Problem dar. Die Schraubenfixierung der Platte ist hier oftmals nur monokortikal oder bei dickem Stiel und sehr dünnem kortikalen Knochen gar nicht möglich. Für die monokortikale Verankerung im Prothesenbereich ist die Anwendung von speziellen Schrauben für periprothetische Frakturen mit stark abgeflachter Spitze zu empfehlen. Zur Erhöhung der biomechanischen Stabilität bietet sich im Bereich des Prothesenstiels der Einsatz von additiven Cerclagen oder Kabelcerclagen an [3]. Cerclage-Ösen und Positionierstifte ermöglichen die sichere Positionierung der Cerclagen in Relation zur Platte. Nachteilig ist, dass das zirkuläre Herumführen der Cerclagen um den Knochen auch bei Einsatz eines Umführungsinstruments ein erhebliches Trauma für Muskel und Periost darstellt, was die Knochendurchblutung beeinträchtigen kann – mit entsprechenden Auswirkungen auf die Frakturheilung. Zur Reduzierung des Weichteiltraumas steht seit Kurzem für das LCP-Large-System ein spezieller Plattenaufsatz zur Verfügung, die Locking Attachement Plate (LAP), mit der am

157 13.7 · Therapie der periprothetischen Femur- und Tibiafraktur

13

Prothesenschaft vorbei winkelstabile Kleinfragmentschrauben zur Fixierung der LCP eingebracht werden können (siehe ⊡ Abb. 13.2 und Fall 2) . Die LAP wird mit einer Verbindungsschraube an der Großfragmentplatte befestigt. Wir benutzen das Implantat seit einem Jahr und konnten bisher kein durch die LAP bedingtes Osteosyntheseversagen beobachten. Aus unserer Sicht stellt die LAP eine gute Alternative zu Kabelcerclagen dar. Eine besondere Entität stellt die Ausrissfraktur der Tuberositas tibiae dar. Diese Verletzung führt zu einer Diskontinuität des Streckapparats und bedarf in

⊡ Tab. 13.7. Therapiemöglichkeiten periprothetischer Femur- und Tibiafrakturen in Abhängigkeit von der Frakturklassifizierung gemäß Tabelle 13.6 Frakturtyp

Geeignete Therapieverfahren abhängig vom Prothesen- und Knochenstatus

F I, T I

A: Osteosynthese, im Einzelfall auch konservativ B: Prothesenwechsel C: Prothesenwechsel, ggf. Tumorprothese, an der Tibia mit Verankerungsmöglichkeit des Streckapparats

F II, T II

A: Osteosynthese B und C: Prothesenwechsel, extralanger Stiel erforderlich, ggf. in Kombination mit Osteosynthese

F III, T III

A: Osteosynthese B und C: Prothesenwechsel, ggf. zweizeitiges Vorgehen erwägen: zunächst Osteosynthese, nach Frakturheilung abhängig vom Leidensdruck des Patienten Prothesenwechsel; einzeitiger Wechsel schwierig, da ggf. keine suffiziente Verankerungsmöglichkeit im (frakturierten) Knochen

T IV

Osteosynthese (Hakenplatte, Schrauben)

⊡ Abb. 13.2. Locking Attachement Plate; schematische Darstellung mit am Prothesenschaft vorbei platzierten Schrauben

158

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

jedem Fall der osteosynthetischen Versorgung. Wir empfehlen hier aufgrund eigener sehr guter Erfahrungen nach Tuberositasosteotomie die Osteosynthese mit der zu einer Hakenplatte geformten Drittelrohrplatte.

13.7.2 Prothesenwechsel

Der Wechsel einer modularen Revisionsprothese in der Fraktursituation stellt auch für den erfahrenen Chirurgen eine besondere Herausforderung dar. Hier ist eine besonders sorgfältige Planung und Implantatauswahl erforderlich. Unter Umständen muss der Endoprotheseneinbau mit einer additiven Osteosynthese, z. B. mit Cerclagen, kombiniert werden. Je nach knöcherner Ausgangssituation kann der Einbau einer individuell gefertigten Sonderprothese, z. B. mit Ersatz des distalen Femurs, erforderlich werden (siehe Fall 4).

13.8

Therapie der periprothetischen Patellafraktur

Da periprothetische Patellafrakturen kein spezielles Problem der modularen Revisionsendoprothetik darstellen, soll deren Therapie hier nur kurz dargestellt werden. Auch hier ist die Analyse der Frakturätiologie von besonderer Bedeutung. Bein intaktem Streckapparat kann in der Regel konservativ therapiert werden. Bei defektem Streckapparat muss dieser rekonstruiert werden, um eine suffiziente Funktion der Prothese zu gewährleisten. Osteosynthesen mit Cerclagen sind nicht zu empfehlen, da sie Versagensraten von bis zu 90 % aufweisen [2]. Ist der Patellarückflächenersatz gelockert, kann bei ausreichendem Knochenlager ein Implantatwechsel durchgeführt werden oder auch eine Resektionsarthroplastik, bei insuffizientem Knochenlager ebenfalls die Resektionsarthroplastik, im Einzelfall auch eine Patellektomie. In speziellen Situationen kann der Streckapparat auch mit Kunstbändern in Kombination mit Spezialprothesen wiederhergestellt werden [7].

13 13.9

Management chirurgischer Komplikationen

Bei der Therapie periprothetischer Frakturen des Kniegelenks werden Komplikationsraten zwischen 25 und 75 % berichtet [4].

13.9.1 Tiefe Infektion

Bei Zeichen der tiefen Infektion ist ein unter Umständen wiederholtes chirurgisches Wundebridement mit Entfernung abgestorbenen Gewebes erforderlich, ggf. auch die Einlage einer antibiotikahaltigen Kette (s. Fall 3). Bei stabiler Fixation und Infektbeherrschung kann das Implantat belassen werden, ansonsten ist die Implantatentfernung und im ungünstigsten Fall die Prothesenentfernung und gelenküberbrückende Fixateur-externe-Anlage erforderlich. Nach Infektsanierung kann ggf. eine Neuimplantation erfolgen. Zur Reduktion des Infektrezidivs ist hier die Implantation einer silberbeschichteten Prothese sinnvoll. Bei knöchernen Defekten kann eine Spongiosaplastik erforderlich werden, um eine Frakturheilung zu ermöglichen und einem Implantatversagen vorzubeugen. Begleitend erhält der Patient eine

159 13.10 · Fallbeispiele

13

resistenzgerechte Antibiose. Eine alleinige Antibiose ist keinesfalls auseichend und führt nicht zur Infektsanierung. Als Alternative zur Reimplantation bleibt nur die Arthrodese unter Verkürzung mit entsprechendem Funktionsverlust.

13.9.2 Osteosyntheseversagen

Hier muss zunächst die Ursache evaluiert werden. War die Implantatverankerung unzureichend, kann eine entsprechend modifizierte Reosteosynthese durchgeführt werden (s. Fall 1). Liegt die Ursache in der unzureichenden Qualität des Knochenstocks, bleibt die Möglichkeit des Prothesenwechsels.

13.9.3 Pseudarthrose

Bei Pseudarthrosenbildung ist in diesen Fällen zu bedenken, dass die Vitalität des Knochens für eine Frakturheilung unter Umständen nicht ausreichend ist. Außerdem kann eine Lockerung der Prothese vorliegen. In beiden Fällen ist eine Reosteosynthese nicht sinnvoll. Es muss dann ein Prothesenwechsel durchgeführt werden, abhängig vom Ausmaß des Knochendefekts kann der Einbau einer Tumorprothese erforderlich werden. Der Prothesenstiel muss ausreichend lang gewählt werden, um sicher im gesunden Knochen zu verankern, ggf. muss zementiert werden. Bei vitalem Knochen, stabiler Osteosynthese und festem Prothesensitz kann eine Spongiosaplastik durchgeführt werden. Ist die Osteosynthese instabil, muss die Spongiosaplastik mit einer Reosteosynthese kombiniert werden.

13.10

Fallbeispiele

13.10.1

Fall 1 (⊡ Abb. 13.3)

65-jährige Patientin, nach Versorgung einer interprothetischen Femurfraktur Typ III A mit LISS und Kabelcerclagen erfolgt bei Osteosyntheseversagen 3 Monate nach Erstversorgung der Fraktur die Zuverlegung in unsere Klinik. Die Analyse der Röntgenbilder legt nahe, dass das Implantat im proximalen Hauptfragment nicht ausreichend stabil verankert war. Reosteosynthese mit winkelstabiler Großfragmentplatte (breite 18-Loch-LCP large) und Kabelcerclagen, Spongiosaplastik aus dem hinteren Beckenkamm. Nach einem halben Jahr noch keine vollständige knöcherne Durchbauung. Da die Patientin beschwerdearm ist und die Osteosynthese stabil, wird abgewartet. Nach 1½ Jahren dann radiologisch vollständiger knöcherner Durchbau der Fraktur.

13.10.2

Fall 2 (⊡ Abb. 13.4)

94-jährige, immobile Patientin, Sturz aus dem Rollstuhl im Pflegeheim; interprothetische Femurfraktur Typ II A, Femurschaft fast vollständig mit Zement ausgefüllt. Osteosynthese mit winkelstabiler Großfragmentplatte (breite 16-Loch-LCP large) und LAP als Alternative zur Kabelcerclage.

160

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

13.10.3

Fall 3 (⊡ Abb. 13.5)

77-jährige Patientin, 12 Jahre nach Oberflächenersatz am linken Knie zunehmende Gangunsicherheit und Belastungsschmerzen. Bei der Untersuchung zweitgradige Seitenbandinstabilität , sowie Patellasubluxation. Es erfolgt der Wechsel auf eine gekoppelte modulare Revisionsprothese mit Vertikalachse (RH-Knie). 1 Woche postoperativ Sturz auf das linke Knie, periprothetische Tibiafraktur Typ II A. Osteosynthese mit Zugschrauben, LISS proximale

a

b

c

13

d ⊡ Abb. 13.3a–d. Fall 1. a Osteosyntheseversagen 3 Monate nach Erstversorgung, Frakturtyp F III A i, b nach Reosteosynthese und Spongiosaplastik, c ½ Jahr postoperative, d 1½ Jahre postoperativ

161 13.10 · Fallbeispiele

a

13

b

⊡ Abb. 13.4a,b. Fall 2. a nach Sturz (Frakturtyp F II A i), b nach Osteosynthese mit LCP large und LAP proximal und distal

a

d

b

e

c

⊡ Abb. 13.5a–e. Fall 3. a vor Frakturereignis, b nach Sturz (Frakturzentrum in Höhe der Prothesenspitze, Frakturtyp T II A ), c nach Osteosynthese, d nach Revision mit Septopalketteneinlage wegen Infekt, e nach letzter Revision mit Entfernung der Kette 3 Monate nach Fraktur; diese ist mittlerweile durchbaut, die Patientin belastet voll

162

Kapitel 13 · Management periprothetischer Frakturen bei modularer Revisionsendoprothetik

Tibia und additiver Kabelcerclage. Wegen Frühinfekt mehrfache Revisionen mit Septopalketteneinlage. Es gelingt hierdurch die Infektberuhigung, nach 4 Monaten Kettenentfernung, die Fraktur ist mittlerweile konsolidiert.

13.10.4

Fall 4 (⊡ Abb. 13.6)

72-jährige Patientin, Knie-TEP-Lockerung 11 Jahre nach Implantation mit ausgeprägter Knochenresoption, laborchemisch kein Hinweis auf Infektion, Punktion steril. TEP-Wechsel, Einbau einer Tumorprothese (Typ Mutars) mit Ersatz des distalen Femurs. Intraoperativ periprothetische Femurfraktur Typ II, welche durch additive Osteosynthese mit winkelstabiler Großfragmentplatte (LCP large) und Kabelcerclagen therapiert wurde. Nach 3 Monaten keinerlei Frakturheilung, femurseitiger Prothesenteil locker. Daraufhin Wechsel auf extralangen Stiel mit zementfreier Verankerung im proximalen Femurschaft. 1½ Jahre später erneute Lockerung des

a

b

c

d

13

e

f

⊡ Abb. 13.6a–f. Fall 4. a Situation vor dem Prothesenwechsel, b nach Implantation einer Titan-beschichteten Mutars-Prothese mit Ersatz des distalen Femurs und Osteosynthese der periprothetischen Fraktur, c keine Zeichen der Frakturheilung nach 4 Monaten, d nach erneuter Wechseloperation, zementfrei verankerter extralanger Stiel, e erneute Lockerung des femoralen Teils nach 1½ Jahren, Migration der Prothese nach proximal, deutlicher Lockerungssaum erkennbar, f nach Wechsel auf individuell gefertigte Sonderprothese mit zementiertem Stiel

163 Literatur

13

femurseitigen Prothesenteils. Die zementfreie Verankerung in dem relativ kurzen proximalen Femurteil hat sich als unzureichend erwiesen. Erneuter Wechsel des femurseitigen Prothesenteils auf Prothese mit einem extralangen, zementierten Schaft (Sonderanfertigung nach Maß).

Literatur 1. Backstein D, Safir O, Gross A (2007) Periprosthetic fractures of the knee. J Arthroplasty 22:45–49 2. Chalidis BE, Tsiridis E, Tragas AA et al. (2007) Management of periprosthetic patellar fractures. A systematic review of literature. Injury 38:714–724 3. Dennis MG, Simon JA, Kummer FJ et al. (2001) Fixation of periprosthetic femoral shaft fractures: a biomechanical comparison of two techniques. J Orthop Trauma 15:177–180 4. Diehl P, Burgkart R, Klier T et al. (2006) Periprothetische Frakturen nach Knietotalendoprothetik. Orthopäde 35:961–970, 972–964 5. Duncan CP a. Masri BA (1995) Fractures of the femur after hip replacement. Instr Course Lect 44:293–304 6. Felix NA, Stuart MJ, Hanssen AD (1997) Periprosthetic fractures of the tibia associated with total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res:113–124 7. Gerdesmeyer L, Gollwitzer H, Diehl P et al. (2006) Rekonstruktion der Strecksehneninsertion im Rahmen des Knieprothesenwechsels und der Tumorendoprothetik. Orthopäde 35(2):169–175 8. Gruner A, Hockertz T, Reilmann H (2004) Die periprothetische Fraktur: Klassifikation, Management, Therapie]. Unfallchirurg 107:35–49 9. Lewis PL a. Rorabeck C (1997) Periprosthetic fractures of the knee after total knee arthroplasty. Williams & Wilkins, Baltimore 10. Mittlmeier T, Stockle U, Perka C et al. (2005) Periprothetische Frakturen nach Knietotalendoprothetik. Unfallchirurg 108:481–495; quiz 496 11. Ortiguera CJ a. Berry DJ (2002) Patellar fracture after total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 84-A:532– 540 12. Pichl J, Hofmann T, Schmidt-Horlohé K et al. (2006) Winkelstabile Plattenfixation – Obere Extremität. Trauma und Berufskrankheit 8:212–218 13. Pressmar J, Macholz F, Merkert W et al. (2010) Ergebnisse und Komplikationen der Behandlung periprothetischer Frakturen mit einem winkelstabilen Plattensystem. Unfallchirurg 113: 195-202 14. Rorabeck CH a. Taylor JW (1999) Classification of periprosthetic fractures complicating total knee arthroplasty. Orthop Clin North Am 30:209–214 15. Su ET, DeWal H, Di Cesare PE (2004) Periprosthetic femoral fractures above total knee replacements. J Am Acad Orthop Surg 12:12–20 16. Su ET, Kubiak EN, Dewal H et al. (2006) A proposed classification of supracondylar femur fractures above total knee arthroplasties. J Arthroplasty 21:405–408 17. Tiemann AH u. Hofmann GO (2009) Winkelstabile Plattenfixation an der unteren Extremität. Trauma und Berufskrankheit 11:71–77

14

Rheumamanagement A. Wanivenhaus

14.1

Einleitung

– 166

14.2

Polyethylenwechsel und Gelenkssynovektomie – 167

14.3

Patellaproblematik

14.4

Bandinstabilität und Streckapparatdefizite

14.5

Implantatwechsel bei Achsfehlern – 170

14.6

Implantattypwechsel – 170

14.7

Wechsel auf Resektionsimplantate

14.8

Infektion

14.9

Medikation und Revisions-OP – 174

– 169

– 173

– 173

14.10 Revisionsziel Literatur

– 168

– 175

– 175

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_14, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

14

166

Kapitel 14 · Rheumamanagement

14.1

Einleitung

Der Patient mit rheumatoider Arthritis weist Spezifika auf, die aus der systemischen, entzündlichen Gelenkerkrankung mit Beteiligung vieler Gelenke, oft über Jahre und Jahrzehnte, resultieren. Es finden sich pathognomonische Destruktionsmuster, die nicht nur mit artikulärer Zerstörung sondern auch mit Veränderungen der Weichteilsituation verbunden sind. Dies ist einerseits die tendenziell bestehende Valgusfehlposition des Kniegelenks mit relativer Instabilität des medialen Seitenbandes, hervorgerufen durch Pannus und Bandelongation im Rahmen des Entzündungsprozesses, andererseits eine relative muskuläre Atrophie, hervorgerufen durch mögliche jahrzentelange Schmerzschonung und Inaktivität. Oft sind es junge Patienten, die destruktionsbedingt Endoprothesen erhalten und in der Folge über Jahrzehnte eine endoprothetische Versorgung haben, wodurch alle Optionen von Implantatlockerung und -versagen zu tragen kommen. Eine Studie des schwedischen Implantatregisters zeigt bei 4.143 trikompartmentalen Knieendoprothesenversorgungen bei rheumatoider Arthritis eine kumulative Lockerungsrate von 10 % nach 10 Jahren sodass 126 Erstrevisionen, 20 Zweit- und eine Drittrevision erforderlich waren. Offensichtlich war auch, dass vor 1990 implantierte Endoprothesen und vor allem jüngere Patienten (unter 55 Jahren) vermehrt Revisionen benötigten [1]. Die Notwendigkeit und heutige Routine der medikamentösen Behandlung dieser Patientengruppe zieht einige zusätzliche Risikofaktoren nach sich, die in der Endoprothetik bedeutend sind. Dazu zählt die Veränderung der Hautsituation, die durch jahrelange Kortisongaben und Einnahmen hervorgerufen ist. Die Haut ist atrophiert und erscheint pergamentartig [2], ist extrem vulnerabel und häufig von Hämatomen betroffen, die durch die Angiopathie, aber auch durch jahrzehntelange NSAR-Einnahmen verursacht sind. Auch eine direkte Beteiligung der Haut an der Erkrankung ist möglich [3]. Daneben hat sich über ein Jahrzehnt die Medikation durch Biologika manifestiert, die – in ihrer Wirkung unbestritten – ein deutlich erhöhtes Infektionsrisiko in der Endoprothetik verursachen [4, 5]. Die bei dieser Patientengruppe bestehende, teilweise durch Inaktivität bzw. durch Kortison induzierte Osteoporose prädestiniert für periprothetische Frakturen [6] und bei Bisphosphonatgaben auch nach jahrelanger Anwendung zu Umbauzonen in Regionen biomechanisch ungünstiger Belastungsverhältnisse. Hierbei werden längst verlassene Prothesendesigns und die fehlende Berücksichtigung anatomischer und mechanischer Beinachsen schlagend. Der Anteil der Patienten mit rheumatoider Arthritis stellt, auch wenn die Ausgangssituation unauffällig wirkt, prinzipiell eine Risikogruppe dar, die 1. eine komplexe Band- und Kapselproblematik aufweisen kann, 2. eine oft sensitive und vulnerable Hautsituation aufweisen kann (mögliche multiple Voreingriffe mit teilweise regional mehreren Narben), 3. medikamentenassoziiert ein vermehrtes Infektionsrisiko aufweist, 4. Osteoporose aufweist, 5. in der Regel früh endoprothetisch versorgt wird und lange Prothesenstandzeiten erfordert, 6. schon vor Jahrzehnten mit Implantaten versorgt wurde, die heute nicht mehr verwendet werden, und 7. die nur eine beschränkte Belastbarkeit der oberen Extremität aufweist, sodass bei Knieprothesenrevisionen nur bedingt entlastet werden kann. Aus den oben genannten Punkten ergeben sich die essenziellen Wechseloperationsindikationen in nachfolgender Reihenfolge:

167 14.2 · Polyethylenwechsel und Gelenkssynovektomie

14.2

14

Polyethylenwechsel und Gelenkssynovektomie

Rheumapatienten sind eine in der Regel durch Schmerzmedikamente bzw. NSAR gut eingestellte Patientengruppe, die aufgrund der Medikation mit multiplen Gelenkzerstörungen gut zurecht kommt, allerdings ist der inverse Effekt dieser Basis- und Schmerztherapie, dass Veränderungen an Gelenken erst bei gravierenden Schäden erkannt werden und dass Patienten häufig spät bis gar nicht zu Kontrolluntersuchungen erscheinen. Die radiologische Beurteilung bietet hier neben dem klinischen Aspekt der Prüfung von Bandstabilität, Gelenkfüllungszustand und Auftreten von Synovitis das wichtigste Kriterium. Die Messung des Gelenkspalts zwischen schattengebenden Metallprothesenanteilen ist ein einfacher Parameter im belasteten Röntgenbild, um frühen Polyethylenabrieb festzustellen. Dies erscheint allerdings bei achsgeführten Gelenken schwieriger. Bei diesen Prothesentypen ist es häufiger, dass eher der Fremdkörpergranulationsabrieb, der periprothetische Lysen nach sich zieht, letztendlich die Entscheidung zum Revisionseingriff, trotz relativer Stabilität des Gelenks, bringt. Die Lysen, obgleich tibial geringer, sind nur dort erkennbar, da die femoralen Kufen den Kondylus sowohl im a.-p.- als auch seitlichen Strahlengang abdecken. Der Zugang sollte pragmatisch erfolgen. Nach Möglichkeit sind alte Inzisionen zu verwenden, die zum Zugang ins Gelenk führen. In jedem Fall ist immer eine komplette Synovektomie des Stratum synoviale anzuschließen, um einerseits eine Rezidivsynovitis, anderseits auch Polyethylen oder Metallpartikel entfernen zu können. Der Polyethylenteilwechsel weist eine gute Prognose bei der Gelenkfunktion (HSS-Score) als Folge von jahrelangem Abrieb auf, während frühe Wechsel aufgrund von Schmerz bei Prothesenfehllage fast 4-mal so häufig in eine weitere Revision münden [7]. Der Wechsel der Polyethylenkomponenten ist prothesentypspezifisch; während Oberflächenersatzimplantate durch einfachen Wechsel des Polyethyleninlays am Tibiateil korrigiert werden können und nach Entfernung des Polyethylens die Synovektomie auch des dorsalen Gelenkabschnitts unproblematisch möglich ist, muss bei achsgeführten Gelenken in der Regel die Achse entfernt werden, die Polyethylenlagerung der Achse ebenfalls erneuert werden und eine neue Achse Verwendung finden. Modulare Implantate, deren Gleit- und Knochenverankerungsteil trennbar sind, stellen einen Vorteil dar, da auch Schäden an der Gleitkurve unmittelbar korrigierbar wären. Fast immer zeigt sich nach Synovektomie eine vermehrte Bandlaxizität, sodass bei dieser Patientengruppe ein höheres Polyethylen Anwendung finden muss. Anders verhält es sich bei frühen Komplikationen nach Knieendoprothesen bei Ausgangssituationen mit ausgeprägter Pannusformation und Kontraktur des Gelenks. Hierbei kann durch ausgiebige und weit nach proximal hinter die Kondylen reichende Synovektomie, dorsalen Kapsel-Release und trotz ausbalancierter Spannung der Seitenbänder eine anteroposteriore Instabilität resultieren – bei in der Regel gut und rasch zunehmender ROM. So kann es ohne Muskelanspannung in Flexionshaltung bei geringer Rotation zu Dislokationen des Polyethylenteils bei Oberflächenersatzprothesen [8] kommen. Ein Wechsel auf ein höheres Polyethylen kann dem nur bedingt begegnen, sodass in diesem Falle eine posterior stabilisierte Form gewählt werden sollte, wozu in der Regel neben dem Wechsel des Polyethylenteils auch die Femurkomponente gewechselt werden muss (⊡ Abb. 14.1). Wesentlich seltener kann es zu Fibrosen mit Gelenkkontraktur kommen, die durch eine fibrosierte Synovialneubildung im interkondylären Bereich mit Impingement [9] entstehen.

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Kapitel 14 · Rheumamanagement

a

b

c

⊡ Abb. 14.1a–c. a,b 45-jährige Patientin, postoperativ bei exzellenter ROM Auftreten einer Polyethylendislokation um 90°; c Revision auf posterior stabilisierte Implantatvariante

Auch in diesen Fällen ist eine ausgiebige Synovektomie indiziert, wozu der Polyethylenteil zur besseren Übersicht entfernt werden sollte.

14.3

14

Patellaproblematik

Gerade in der Patientengruppe der jungen Rheumatiker zeigen sich bei Knieendoprothesen nach 1 oder 2 Jahrzehnten und Auftreten einer Streckapparatinsuffizienz meist Polyethylenbrüche oder Auslockerungen bei metallgefassten Patellaimplantaten. Die Migration der Patella selbst bzw. der Abrieb der Polyethylenkomponente (⊡ Abb. 14.2) sind hierbei ursächlich. Der Abrieb bis auf das Metalllager kann dabei zu Schliffspuren an der Femurkomponente führen und auch den Wechsel des Femurteils erfordern. Diese Patella- bzw. Streckapparatläsionen sind meist prothesentypassoziiert und sind mit Beachtung der Gelenklinie und »patellafreundlichem« Kondylendesign zumindest mittelfristig heute nicht mehr im gleichen Ausmaß zu finden. Holt et al. [10] konnte nach 4–8 Jahren zeigen, dass bei gutem Alignment des Streckapparats ohne Patellaimplantat beim Rheumapatienten gute Resultate erzielt und explizit die Langzeitkomplikationen ohne Auftreten neuer Komplikationsvarianten zumindest mittelfristig vermieden werden konnten. Wie implantatabhängig die Resultate des Patellaverhaltens sind, zeigt die Publikation von van Loon et al., der nach 14,5 Jahren Nachuntersuchungszeitraum bei GSB-II-Prothesen in 18 % Patellalateralisationen, in 4,5 % Patellaluxationen und in 12 % eine Fraktur der Patella fand. Bei ursprünglich in 65 % der Fälle ersetzter Patellagleitfläche fand sich bei den nicht arthroplastisch versorgten Patellae in 29 % eine deutliche klinisch relevante Arthrose. Die arthroplastisch versorgte Patella selbst ist nach Möglichkeit zu wechseln, bzw. bei fehlender knöcherner Stabilität eine Patellektomie anzuschließen. Die erhaltene Funktion

169 14.4 · Bandinstabilität und Streckapparatdefizite

14

⊡ Abb. 14.2. 60-jährige Patientin mit Implantatversagen nach 22 Jahren und Knieprothesenwechsel mit Wechsel auch des bis zur Metallverankerung abgeriebenen Patellaimplantates. Umgebende Anteile des Stratum synoviale weisen beträchtliche Metallosespuren auf

und das Alignment des Streckapparats sind dabei immer vorrangig, sodass sich in vielen Fällen bei Vorliegen einer ausgedünnten Patellaschuppe, die eine Replantation eines Patellaimplantats nur bedingt zulässt, aber ausreichende Festigkeit als Teil des Streckapparates aufweist, eine Arthroplastik bewährt. Im Zweifelsfall sollte man eine Einnähpatella verwenden und das Hauptgewicht auf die Rekonstruktion und Lage des Streckapparats legen (s. auch Abschnitt 14.4)

14.4

Bandinstabilität und Streckapparatdefizite

Die Bandproblematik stellt sich in der Gruppe der Patienten mit rheumatoider Arthritis in der Regel eher beim primären Eingriff. Beim Revisionseingriff ist meist eine generalisierte Bandlaxizität zu finden, die nicht zwingend als pathologisch anzusehen ist. Besteht allerdings noch eine, durch eine primär nicht ausreichende Berücksichtigung einer Band-Imbalance bedingte Restinstabilität, so sollte dies durch einen entsprechenden Release Beachtung finden. Dies kann zum Beispiel bereits beim Zugang durch Bildung eines ausgeprägten, medialen Kapselperiost-Releases mit deutlicher Entlastung des Seitenbandes erfolgen, um so die Kompensation einer Varusstellung zu erreichen. Dies impliziert allerdings in Folge auch die Verwendung eines höheren Plateaus. In gleicher Weise verhält es sich beim deutlich häufiger und fast pathognomonisch vorliegenden Valgusknie, nur dass in diesem Fall eine Lösung des Seitenbandes aufgrund der anatomischen Gegebenheiten nicht möglich erscheint. Durch Erweiterung der Kapsel, Stichelung im Sinne eines MASH-Grafts lässt sich hier der Release erreichen. Am besten würde sich der Hoffer-Fettkörper zur Deckung eignen [11], ist aber meist bei Revisionen nicht mehr vorliegend. Die beim Zugang durchgeführte Trennung von Stratum synoviale und Stratum fibrosum unter Öffnung durch einen Kulissenschnitt schafft ebenfalls eine Kapselerweiterungsoption, und mit diesen Anteilen kann die erforderliche Deckung des Releases ausgeführt werden [12, 13]. Eine ausgedehnte knöcherne Korrektur mit Versetzung des Seitenbandansatzes [14] kommt bei der Revision nicht mehr infrage, da durch die bereits beim Ersteingriff stattgefundene Tibiaresektion nach dem Release ein überhöhtes Polyethylen verwendet werden müsste. In den meisten Fällen ist es die Insuffizienz des Streckapparates nach Ruptur oder Destruktion der Patella, die wir besonders beachten müssen. Hierbei kann man durch direkte

170

Kapitel 14 · Rheumamanagement

Naht nach Patellektomie eine Kontinuität des Streckapparats erzielen, wobei nach knöcherner Resektion die Anteile des Ligamentum patellae auf die Quadrizepssehne direkt vernäht werden und der seitliche Streckapparat zur Doppelung darüber vernäht wird. Postoperativ ist in diesen Fällen eine Ruhigstellung in Extension für mindestens 6 Wochen indiziert. Die Beugung ist im folgenden Verlauf in der Regel leicht zu erreichen. Trotzdem finden sich gerade in dieser Patientengruppe häufig Streckapparatdefizite im Bereich des Ligamentum patellae, die eine direkte Sehnennaht nicht mehr möglich erscheinen lassen. In diesen Fällen kann eine Rekonstruktion durch eine Kunstbandapplikation durchgeführt werden. In unseren Händen hat sich die Verwendung des Larsbandes® bewährt, welches im Bereich der proximalen Tibia ossär durch Anfrischen der Tuberositas tibiae bzw. knapp distal davon transossär fixiert wird und durch große Auflage und Kontakt bei einer axialen Zugbelastung gut standhält. Dieses Band soll nach Möglichkeit sowohl zum Gelenk als auch zur Subkutis hin weichteilmäßig gedeckt werden, wofür sich auch insuffiziente Sehnenanteile und Subkutangewebe gut eignen. Nach proximal hin sollten gesunde und vitale Sehnen bzw. Muskelanteile der Rektussehne und des Vastus medialis und lateralis direkt in das Band inserieren, wobei hier die Funktionsstellung bei Naht nicht der vollen Streckung entsprechen sollte, um anschließend auch eine adäquate Beugung zu ermöglichen. Vielmehr muss hier die Potenz der im Gesunden verwendeten Muskulatur im Sinne der Retraktion und Dehnung mit einkalkuliert werden, sodass wir in der Regel in etwa 40 Grad Beugung vernähen. Postoperativ ist in diesem Fall eine Limitation des ROM durch eine Knieorthese, die von 0 bis 25 Grad gesperrt ist, vorgesehen. Dies ist einerseits zum Schutz der Bandinsertion erforderlich, andererseits beugt die geringe Beweglichkeit einer Fibrose vor. Die permanente Verfügbarkeit des Kunstbandes hat bei uns den Vorzug gegenüber biologischen Rekonstruktionen, z. B. durch Verwendung von Anteilen des Tractus iliotibialis, bekommen, welche aber ebenfalls eine Alternative darstellen würden.

14.5

14

Implantatwechsel bei Achsfehlern

Keine andere Patientengruppe reagiert so rasch auf Fehlimplantatlagen wie Patienten mit rheumatoider Arthritis. So finden sich leider gerade bei markraumgeführten Implantaten Umbauzonen, die oft eine wochenlange Entlastung erfordern. Erst die Akzeptanz der Achsfehler und die Korrektur derselben können zu einer dauerhaften Sanierung führen. Die in ⊡ Abbildung 14.3 dargestellte Knieendoprothese war bereits aufgrund von Beschwerden mit dem Erstimplantat markraumgeführt gewechselt worden. Schmerzen im Oberschenkel über Monate wurden der Kniegelenksoperation angelastet. Erst die Nativradiologie auch der Hüftregion zeigte eine Umbauzone, die allerdings tatsächlich durch varische Implantatlage und Instabilität im Kniegelenk verursacht war. Der Wechsel auf ein achsgeführtes Implantat in anatomischer Lage mit extralangen Stielen, allerdings ohne Spitzenbelastung und entsprechende osteoprotektive Therapie, hat die Umbauzone behoben.

14.6

Implantattypwechsel

Einfache Implantatlockerungen mit Saumbildung meist um das tibiale Implantat bei zementfreier Verwendung können durch Wechsel und zementierte Auflage revidiert werden. Die Resultate zementierter Knieendoprothesen erscheinen auch im Langzeitverlauf deutlich besser, obgleich andere Autoren [15] auch gute Erfahrungen mit zementfreier Verankerung bei RA haben. In

171 14.6 · Implantattypwechsel

a

b

c

d

14

⊡ Abb. 14.3a–d. a Ganzbeinaufnahme mit markraumgeführtem Implantat, valgischer Gelenkebene und eine mechanische Achse in 10° Varus und massiver Instabilität im Kniegelenk trotz Verwendung eines hohen Polyethylenplateaus, das lediglich zur Proximalisierung der Gelenklinie geführt hat; b Umbauzone diaphysär; c,d Revision in achsgeführtes Gelenk mit langstreckiger Krafteinleitung ohne Spitzenbelastung. Sowohl Gelenklinie als auch mechanische Achse sind wiederhergestellt

jedem Fall erscheint eine Revision bei gutem Knochenstock in höherem Maße erfolgversprechend. Whiteside et al. haben 2001 [16] festgestellt, dass bei Verwendung zementfrei verankerter Implantate die Knochenqualität essenziell für die Stabilität des Implantats im Langzeitverlauf war. Dies konnte bei 202 Patienten mit 15–18 Jahren Nachuntersuchungszeitraum durch Knochenanlagerung und -verdichtung auch bei schlechter Knochenqualität wie Osteoporose oder Knochendefekten im Rahmen des Ersteingriffs nachgewiesen werden. Anders stellen Sugita et al. [17] fest, dass die zementierte Anwendung eines All-Polyethylen-Tibiateils auch bei schlechter Ausgangssituation nach 13 Jahren Nachuntersuchungsintervall keine Lockerung zeigte. Die Verwendung von Oberflächenprothesen, die »unconstrained« laufen, kann in dieser Patientengruppe bei Vorschädigung der Bänder zu Instabilitäten auch bei primär gutem Balancement der Seitenbänder führen. Ist dies der Fall oder gibt es nach dem Eingriff Instabilitäten im Sinne einer antero-posterioren Instabilität, so kann es erforderlich sein, ein »constrained« geführtes Implantat zu wählen. Dieses kann einerseits »hemiconstrained« sein, das heißt posterior stabilisiert, aber seitlich noch Mobilität aufweisen und ist häufig mit geringen Veränderungen durch lediglich Wechsel der Femurkomponente und des Polyethylenplateaus durchführbar. Bei gravierenderen Instabilitäten ist allerdings der Wechsel auf ein Achsgelenk erforderlich, wobei hier weitere Knochenresektionen in Kauf genommen werden müssen. Dies sollte in einer Patientengruppe, die auch Implantattragezeiten von 40 bis 50 Jahren aufweisen können, sehr zurückhaltend indiziert werden. Denn das Auftreten von Knochensubstanzverlusten, wie wir es im Sinne von Fremdkörpergranulationsgewebsreaktionen kennen und vor allem auch bei frühen Implantaten (die auch heute teilweise nicht mehr Verwendung finden) mit ausgeprägter Metallose – die praktisch immer zu Kondylverlusten (⊡ Abb. 14.4) geführt hat –, sollte nicht automatisch mit Knochenersatzimplantaten der Tumorchirurgie beantwortet werden. In diesen Fällen kann eine Nekrosektomie der ausgiebigen Synovektomie angeschlossen werden, man sollte die Verschleißteile soweit wie möglich wechseln und kann Defekte im Kondylenbereich bei sonst im diaphysären Bereich gut verankerten Implantaten durch Zement aufbauen. Hierdurch lässt sich in der Regel ein über Jahre beschwerdefreier Zustand erzielen. Ein knöcherner Aufbau erscheint, da nicht biomechanisch wirksam, aufgrund des fehlenden Umbaus nicht zielführend.

172

Kapitel 14 · Rheumamanagement

⊡ Abb. 14.4. Der Kondylus ist komplett nekrotisch und von Fremdkörpergranulationsgewebe erfüllt; eine Ausräumung und Zementauffüllung ist bei stabilem intramedullär verankertem Implantat möglich

14

⊡ Abb. 14.5a,b. 47-jährige Patientin mit Zustand nach Knieendoprothese vor 16 Jahren; a,b periprothetische Fraktur mit winkelstabiler Verplattung und Verwendung von homologen Knochengrafts sowie BMP. Alternativ hatte die Konversion in ein Resektionsimplantat des distalen Femurs bestanden

a

b

Auch zementierte Achsgelenke können in zementfrei verankerte Achsgelenke [18] einer jüngeren Generation umgewandelt werden, wobei die Implantatauflage meist zementiert werden muss, aber im Verankerungsteil auch durch Knochenanlagerung stabilisiert werden kann. Der Wunsch nach Knochensubstanzerhalt aufgrund der zu erwartenden langen Tragedauer der Implantate, führt natürlich auch bei periprothetischen Frakturen teilweise zu verzweifelten Versuchen, massive Frakturen, die im osteoporotischen Knochen gelenknahe aufgetreten sind, zu stabilisieren und teilweise auch durch Verwendung von knochenfördernden Lokalmaßnahmen eine Resektionsprothese zu vermeiden. Homologe Knochentransplantation zur Auffüllung von Frakturdefekten, die Anwendung von Bone Morphogenic Protein sowie winkelstabile rasch belastbare Osteosynthesen ermöglichen dies teilweise (⊡ Abb. 14.5).

173 14.8 · Infektion

14

Bei Auftreten von Streckapparatproblemen und Bewegungsdefiziten liegt es an den früher bei Achsgelenken relativ häufig resultierenden Veränderungen der Gelenkebene, die weiter kranial rutscht, wodurch die Hebel in Beugung massive Druckmaxima auf die Patella bringt, die weit kaudal positioniert erscheint, und damit die Rupturwahrscheinlichkeit im Streckapparatbereich steigt. In diesen Fällen ist auch immer daran zu denken, eine Kaudalisierung des Implantats durch Nachresektion im Tibiabereich und Aufdoppeln der femoralen Komponente durch Beilegen von Implantat-Wedges oder Aufzementieren zu erreichen. Die Reorientierung der Gelenklinie sollte nicht durch Verwendung höherer Polyethylenplateaus kompensiert werden, da sich dadurch erneut die Gelenklinie nach kranial verschieben würde.

14.7

Wechsel auf Resektionsimplantate

Massive Knochensubstanzverluste, Achsdeviationen oder periprothetische Frakturen, die nicht durch Knochenaufbau, Knochenzement oder Verplattung gelöst werden können, müssen durch Resektion der betroffenen Knochen- und Gelenkanteile unter Verwendung von Resektionsimplantaten beantwortet werden. Hierbei bewähren sich modulare Systeme, die Knochenverankerungsteile und variable Resektions- und Gelenkteile aufweisen, sodass verschiedene Resektionsstrecken beantwortet werden können und die Gelenklinie erhalten bzw. wiederhergestellt werden kann. Die zuvor bereits angesprochene intramedulläre Einleitung sollte gerade bei Verwendung langer Stiele die Achsgegebenheiten soweit möglich berücksichtigen, vor allem aber Druckspitzen vermeiden, was nur durch die Wahl eines entsprechenden Implantatdesigns möglich erscheint. Dabei sollte auch trotz zementierter Auflage bzw. Defektzementierung eine zementfreie Stielform gewählt werden, die im Sinne nachfolgender Eingriffe knochenerhaltend und revisionsfreundlich erscheinen. Implantate mit Oberflächenstruktur für ossäre Integration sind im Stielbereich aufgrund zu erwartender Massivdefekte bei Revisionen möglichst zu vermeiden. Eine Hydroxyapatit-Beschichtung der Auflagefläche scheint demgegenüber Vorteile zu zeigen [19]. Ein weiteres Problem stellt hierbei erneut der Streckapparat dar, der meist im gleichen Ausmaß wie die Schädigung an Femur und/oder Tibia involviert ist und beim Wiedereingriff adressiert werden muss.

14.8

Infektion

Die Wahrscheinlichkeit einer Infektion ist mit 3- bis 6-fach höher als bei Osteoarthrosepatientengruppen [4] anzusetzen. Eine Änderung des medikamentösen Therapieregimes kann ursächlich sein [20]. Daher sind Gelenkergüsse und gewonnene Punktate derselben immer auch mikrobiologisch abzuklären. Rasche Synovektomie und Wechsel der Polyethylenteile kann hier unter Antibiose nach Keimsicherstellung als erste Stufe der Therapie effektiv sein. Bei selektiven Keimen bzw. bei Bildung von Implantatlagerlysen muss im Sinne des »effective joint space« nach Schmalzried [21] eine Implantatentfernung ein- oder zweizeitig mit Verwendung eines Interim-Spacers, aus der Keimsituation angepasstem Antbiotikazement [22] erfolgen (⊡ Abb. 14.6). Trotzdem erscheint gerade der Revisionseingriff bei RA sehr problematisch, wobei nach Garcia et al. einerseits die hohe Mortalitätsrate der multimorbiden Patientengruppe [23] mit 28 % (5 von 18), andererseits auch die Rezidivrate von weiteren 3 Patienten hoch erscheinen.

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Kapitel 14 · Rheumamanagement

⊡ Abb. 14.6. 80-jährige Patientin; achsgeführtes zementiertes Implantat mit guter Funktion. Nach 20 Jahren unter Medikation mit Biologika Auftreten einer nachgewiesenen Lymphknotentuberkulose und eines spezifischen Gelenksinfekts; besonders schwierige Situation bei einer infektbedingt bereits vor 22 Jahren durchgeführten Arthrodese auch des kontralateralen Beins; somit zweizeitig Explantation und Setzen eines statischen Zementspacers. Die Verwendung eines mobilen zweigeteilten Spacers war aufgrund der Explantationsdefekte mit Fraktur an der Tibia nicht möglich. Die Replantation erfolgte mit langstieligem, die Fraktur überbrückendem, Implantat. Die verbliebene Patellaschuppe wurde im Sinne einer Arthroplastik mit gut zentriertem Streckapparat belassen. Die intramedulläre Verankerung erfolgt zementfrei

14.9

14

Medikation und Revisions-OP

Die Medikation des Patienten mit RA besteht in den meisten Fällen aus einer Therapie mit DMARDs (z. B. Methotrexat), Cortison und NSARs. Der Großteil dieser Patienten erhält auch Biologika, die als Nebenwirkung Wundheilungsprobleme und ein deutlich erhöhtes Risiko von Infektionen aufweisen können [24]. Patienten mit Langzeitglukokortikoideinnahme müssen perioperativ substituiert werden. NSARs führen bekanntermaßen zu einer Plättchenagglutinationshemmung durch Zyklooxigenasehemmung (Cox 1). Je nach Dauer der Neusynthese von Zyklooxigenase kann dieser für die Chirurgie unangenehme Effekt mit vermehrter Blutungsneigung bis zu 10 Tagen anhalten. Die selektiven Cox-2-Präparate weisen diese Wirkung in wesentlich geringerem Maße auf und sind daher perioperativ deutlich besser geeignet. DMARDs müssen als plurivalente Gruppe von Medikamenten unterschiedlich beurteilt werden. Eine gute Evidenz zur Immunsuppression mit Infekt- und Wundheilungsrisiko gibt es nur bei Methotrexat, und dort sind die Ergebnisse wiedersprüchlich, sodass eine Pause nur unmittelbar um den OP-Zeitpunkt herum erforderlich erscheint [25, 26, 27]. Arava scheint hier ein größeres Risikopotenzial aufzuweisen und wird von Fürst et al. [28] aufgrund der langen Halbwertszeit präoperativ sogar stationär »ausgewaschen«, nachdem er eine vermehrte Infekthäufigkeit nachweisen konnte. Auch andere DMARDs werden vereinzelt erwähnt , ohne jedoch vermehrte Häufungen aufzuweisen, sodass die Pausierung dieser Medikamentengruppe aufgrund des Risikos, dass ein neuer Schub auftritt, unterbleiben kann. Die Biologicals und hier vor allem die TNF-alpha-Inhibitoren weisen in Studien bis zu 4-mal höhere Infektraten [29] auf, wobei andere prospektive Studien [30] dies relativieren,

175 Literatur

14

sodass es ausreichend erscheint, lediglich eine prä- und postoperative Distanz der Gabe einzuhalten. Dazu ist präparatabhängig das Dosierungsintervall eventuell zu dehnen bzw. eine Gabe auszulassen [31] und die Operation eher mittig bzw. nach dem zweiten Drittel im Intervall zu planen.

14.10

Revisionsziel

Im Vordergrund steht immer die Erzielung einer achsgerechten Implantatausrichtung, einer korrekten Gelenklinie und Gelenkstabilität. Die Erzielung dieser scheinbar einfachen Eckpunkte ist gerade bei Patienten mit rheumatoider Arthritis oft schwierig. Die zu erwartenden Tragezeiten von deutlich mehr als 20 Jahren erfordern ein frühes und aggressives operatives Vorgehen, damit sich fortschreitende Destruktionen minimieren lassen. Die Synovektomie mit einerseits der Beseitigung einer möglichen Rezidivsynovitis und andererseits auch der Reduktion des Fremdkörperabriebs und Erneuerung der Verschleißteile steht hierbei an erster Stelle und kann als sogenannte »Service«-Operation bezeichnet werden. Dabei wird keine substanzielle Veränderung durchgeführt, sondern nur Vorhandenes »gepflegt«. Fehllagen von Implantaten müssen korrigiert werden – sei es, dass sie primär so positioniert waren oder durch Migration oder Lockerung entstanden sind. Dabei sollte man möglichst knochen- und bandsparende Implantate verwenden, um den Knochenstock zu bewahren und dafür zu sorgen, dass bei potenziellen Folgeoperationen nicht immer größere Implantate mit mehr und mehr Knochenresektion nötig sind. Allerdings empfiehlt sich eine zementierte Vorgehensweise im Implantatauflagebereich mit deutlich verbesserten Standzeiten. Die Stabilität der Seitenbänder sollte primär angestrebt werden, ein zu straffes Band stellt kaum ein Problem dar – die Mobilität ist in der Regel bei dieser Patientengruppe kein Problem.

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14

Kapitel 14 · Rheumamanagement

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15

Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt C. H. Lohmann, A. P. Krüger

15.1

Einleitung

– 178

15.2

Klassifikation – 179

15.3

Erregerspektrum

15.4

Zeitlicher Ablauf – 180

15.5

Diagnostik – 180

15.6

Protheseninfekt: Definition

15.7

Klinisches Erscheinungsbild und Diagnose – 184

15.8

Frühinfekt

– 185

15.9

Spätinfekt

– 186

– 179

– 184

15.10 Fazit – 192 Literatur

– 192

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_15, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

178

Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

15.1

Einleitung

Die Anzahl der Knietotalendoprothesenträger nimmt jedes Jahr kontinuierlich zu. Ursache dafür sind die gestiegene Lebenserwartung der Bevölkerung, die höheren Ansprüche an die Lebensqualität der Patienten und die Ausweitung der Indikation, bedingt durch verbesserte Prothesendesigns, Qualität und Implantationsmöglichkeiten, sowie die verbesserte Implantationsqualität [1]. Die positiven Effekte der Versorgung eines Patienten mit einer totalen Knieendoprothese sind hinlänglich bekannt und wurden in den vorangegangenen Kapiteln ausführlich beschrieben. Neben den direkten Nachteilen einer Operation wie Schmerz, Krankenhausaufenthalt, verlängerte Nachbehandlung etc. muss der Patient jedoch das Risiko einer bakteriellen Kniegelenkinfektion in Kauf nehmen. In den letzten Jahrzehnten ist das Risiko einer periprothetischen Infektion durch Verbesserung der perioperativen Infektprophylaxe deutlich gesunken [2]. Das tatsächliche Risiko eines Patienten, nach totalem Kniegelenkersatz an einer bakteriellen Besiedelung zu erkranken, ist in der Literatur nicht einheitlich angegeben. Man muss von einer Infektionsrate nach primärer Knietotaloperation von bis zu 2 % in den ersten zwei Jahren ausgehen [3]. In der Literatur wird die Infektionsrate elektiver Gelenkersatzoperation je nach Kollektiv und Erfassungszeitraum in Größenordnungen von 0,5–1,5 % angegeben [4–12]. Bei Vorerkrankungen und Revisionserkrankungen steigen die Angaben auf bis zu 5 %, bei Reimplantationen nach periprothetischer Infektion bis in die Größenordnung von 15–20 % an. Im Jahr 2007 wurden in Deutschland 136.379 Kniegelenkendoprothesen implantiert, 9.598 Revisionen erfolgten. Demnach wurde bei ca. 7 % der Kniegelenkendoprothesen eine Revisionsoperation durchgeführt. Hiervon war bereits im Jahr 2007 die Hälfte aller Indikationen zum Wechsel, bedingt durch eine bakterielle Infektion, also durch eine septische Lockerung. Die bakterielle Infektion bei liegender Knietotalendoprothese stellt somit ein erhebliches Risiko für den Patienten dar und bedeutet in Zeiten knapper werdender Ressourcen

15

⊡ Abb. 15.1. Akute Kniegelenkinfektion nach Knie-TEP

179 15.3 · Erregerspektrum

15

auch für das Gesundheitssystem eine beträchtliche Komplikation und große ökonomische Belastung [13]. Gesicherte Risikofaktoren für das Auftreten einer periprothetischen Knieinfektion sind chirurgische Wundinfektionen, vorbestehende maligne Grunderkrankungen und der vorangegangene Wechsel einer einliegenden Endoprothetik. Wahrscheinliche Risikofaktoren sind Vorerkrankungen wie die rheumatische Arthritis, Diabetes mellitus, Übergewicht, ein geminderter Ernährungsstatus und hohes Lebensalter. Daneben sind eine Steroidtherapie, lokale Faktoren, eine ungünstige Weichteildeckung und eine vorangegangene septische Arthritis bekannt [14–17].

15.2

Klassifikation

Periprothetische Infektionen werden im Konsens in Früh- und Spätinfekte unterschieden. In der Literatur wird für die Frühinfektion ein Manifestationszeitpunkt zwischen 4 und 12 Wochen nach Primärimplantation definiert, Spätinfekte entsprechend später. Unter Betrachtung der physiologischen Grundlagen und der aktuellen Diskussion geht die jetzige Tendenz dahin, die Unterscheidung zwischen Früh- und Spätinfektion auf ca. 6 Wochen postoperativ zu legen [18, 19]. Die Frühinfektion steht in der Regel im direkten Zusammenhang mit einer intra- oder perioperativen Kontamination. Sie tritt meist mit deutlichen klinischen Zeichen wie starken Schmerzen und Fieber, CRP-Anstieg und lokaler Rötung auf [20]. Bei den Spätinfektionen (welche teilweise in der Literatur im Zeitraum von 3 Monaten bis 2 Jahren auch als verzögerte Frühinfektion bezeichnet wird) handelt es sich entweder um direkt perioperativ eingebrachte niedrig virulente bakterielle Erreger, welche erst spät zu klinischen Zeichen oder Problemen führen, oder um hämatogen verschleppte Erreger, die zum Beispiel durch eine bakterielle Infektion an anderer Körperstelle (z. B: urogenital, in den Mundschleimhäuten oder bei Unguis incarnatus) über den Blutstrom an das Prothesen-Knochen-Interface angespült werden.

15.3

Erregerspektrum

Der häufigste Keim für periprothetische Infektionen des Kniegelenks ist der Staphylococcus – bei Frühinfektionen typischerweise der Methicillin-sensible Staphylococcus aureus, bei Spätinfekten häufiger Staphylococcus epidermidis. Weitere häufige Erreger sind die Enterokokken als grampositive Keime und daneben auch gramnegative Erreger wie zum Beispiel Pseudomonaden. Bakterielle Infektionen in Anwesenheit eines Fremdkörpers sind schwierig zu behandeln. Die Bakterien (insbesondere die Staphylokokken) sind in der Lage, an die das Metall umgebenden körpereigenen Proteine anzuhaften. Durch Akkumulation und Proliferation der Mikroorganismen kommt es zur Ausbildung einer mehrschichtigen bakteriellen Zelllage, die als Biofilm bezeichnet wird. Damit haften die Bakterien mechanisch stabil an, sie verteidigen sich »mit dem Rücken zur Wand« und sind für die Abwehrzellen, wie auch für die systemischen Antibiotika schlechter zu erreichen. Die Bakterien regulieren über komplexe Mechanismen ihren Zellstoffwechsel und ihre Reproduktionsrate, sodass sie eine bis zu 10.000-fach erniedrigte Antibiotikawirkung erreichen. Für Staphylococcus aureus wurde im Tierversuch festgestellt, dass in Anwesenheit eines subkutanen Fremdkörpers eine 100.000-fach kleinere Menge von Bakterien ausreicht, um ei-

180

Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

nen Infekt auszulösen als ohne Fremdkörper [21]. Entsprechend hoch ist auch das Risiko, dass bei einer hämatogenen Streuung eine geringe Anzahl von Bakterien, die das endoprothetisch versorgte Gelenk erreicht, eine periprothetische Infektion auslöst. Bei einer Staphylococcusaureus-Sepsis erhöht sich das Risiko für eine Streuung in eine einliegende Knieendoprothese auf über 50 % [22].

15.4

Zeitlicher Ablauf

In den ersten 24 bis 28 Stunden wandeln sich die Bakterien von ihrer im freien Gewebe schwimmenden Phase in die sessile Phase und haften an die Oberflächen an (⊡ Abb. 15.2). Innerhalb von 30 Tagen kommt es zur Ausbildung eines stabilen Biofilms. Aus dem biologischen Verhalten der Bakterien resultiert auch die Einteilung in Früh- und Spätinfekte, da die in einem stabilen Biofilm befindlichen Bakterien nur noch schwer bzw. nicht mehr von der Fremdmaterialoberfläche zu reinigen sind [21].

15.5

Diagnostik

15.5.1 Röntgen

Die klassische Standardröntgenaufnahme stellt den ersten Schritt in der bildgebenden Untersuchung des betroffenen Gelenkes dar. Lockerungssäume und Resorptionsareale, aber auch periostale Reaktionen können einen Hinweis auf das Ausmaß einer Infektion geben. In frühen Stadien sind derartige Veränderungen jedoch nicht zu erwarten. Weiterhin lässt sich aufgrund der klassischen Projektionsradiographie keine Differenzierung zwischen einer aseptischen und einer septischen Lockerung einer Endoprothese treffen. Anhand dieser Aufnahmen lassen sich jedoch Aussagen zur Verankerung der Prothese, wie auch bei fehlender Dokumentation, zur Art und zum Implantationsverfahren treffen. Weiterhin sind klassische Röntgenaufnahmen im Verlauf zur Beurteilung wertvoll [23–28] (⊡ Abb. 15.3 und 15.4).

15

⊡ Abb. 15.2. Staphylokokkenbesiedelung im Rasterelektronenmikroskop

181 15.5 · Diagnostik

15

15.5.2 Magnetresonanztomographie (MRT )

Die Untersuchung des betroffenen Gelenkes im MRT ist bei klassischen Implantaten aus Metallen aufgrund der relativ geringen Menge des magnetischen Metalls zwar technisch möglich. Sie führen nicht zu einer Lockerung, sondern nur zu einer geringen Erwärmung des Materials. Bei modernen Endoprothesen aus nichtmagnetischen Metallen ist die Untersuchung technisch problemlos möglich. Die einliegenden Fremdmaterialien führen jedoch zu einer starken Artefaktbildung, sodass im Regelfall keine verwertbaren Aussagen getroffen werden können.

15.5.3 Computertomographie (CT )

Für die konventionelle Computertomographie gilt wie für die Kernspintomographie die Einschränkung, dass die starke Artefaktbildung eine sinnvolle diagnostische Aussage im Regelfall nicht zulässt. Eine Ausnahme ist hier die femorale Komponente des Oberflächenersatzes. Aufgrund der geringen Schichtdicken der einliegenden Endoprothese kann im Dünnschicht-CT eine gute Abbildung der Knochenstruktur hinter dem femoralen Schild erreicht werden. Auch kleine Resorptionssäume/Lakunen können sicher diagnostiziert werden.

15.5.4 Nuklearmedizinische Verfahren

Die 3-Phasen-Skelettszintigraphie galt in der Vergangenheit als Standardinstrument zur Diagnose von Gelenkinfektionen. Sie ist jedoch nicht für entzündliche Prozesse spezifisch und hat ihren Stellenwert in der Diagnostik verloren. Aufgrund der niedrigen Sensitivität und Spezifität sollte im Regelfall auf die Anwendung der 3-Phasen-Skelettszintigraphie als diagnostisches Hilfsmittel in der Beurteilung eines möglicherweise infizierten Gelenks verzichtet werden. Gleiches gilt auch für die Leukozyten-Szintigraphie in den verschiedenen Varianten, die in der klinischen Praxis und in den vorliegenden Studien die gesetzten Erwartungen nicht erfüllt hat.

⊡ Abb. 15.3. Periprothetische Ostelysen (Pfeile) bei infizierter Knie-TEP

⊡ Abb. 15.4. Periprothetische Osteolysen bei infizierter Hüft-TEP

182

Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

15.5.5 Positronen-Emissions-Tomographie (PET )

Mit diesem neuen Verfahren steht ein Mittel zur Verfügung, das den erhöhten Glukosestoffwechsel bei pathologischen Prozessen des Knochens relativ präzise lokalisieren und zudem dreidimensional darstellen kann. Erste Hinweise auf die zu erwartende Sensitivität und Spezifität in der Diagnostik periprothetischer Infektionen sind vielversprechend. Aktuell ist noch keine abschließende Beurteilung sinnvoll. Möglicherweise wird dieses Verfahren in der Zukunft einen Schwerpunkt der Diagnostik bilden [23, 26].

15.5.6 Punktion

15

Beweisend für eine periprothetische Infektion ist das Vorhandensein von Bakterien im Gelenk bzw. in den an das Gelenk angrenzenden Knochen des eingebrachten Prothesenmaterials. Zum Nachweis der Bakterien kann die Gelenkflüssigkeit oder das entsprechende gelenknahe Gewebe entnommen und untersucht werden. Die Punktion eines Kunstgelenks ist bei der oftmals vorliegenden Ergussbildung am Knie relativ einfach. Jedoch birgt jede Punktion das Risiko der Verschleppung von Hautkeimen in das Gelenk und somit in die zu diagnostizierende Punktionsflüssigkeit [24, 25, 26]. Lokalanästhetika sollten wegen einer möglichen bakteriziden Wirkung nicht verwendet werden. Eine Gelenkpunktion ist bei gleichzeitig laufender Antibiotikatherapie nicht zu verwerten. Ebenfalls schränken in der Vergangenheit stattgefundene Antibiotikatherapien die Aussagefähigkeit ein. Idealerweise sollte ein Antibiotikafenster von mindestens 14 Tagen vor einer Punktion eingehalten werden. Letztendlich liegt in der Literatur keine einheitliche Bewertung der Punktionen vor. Zwar wird in der Mehrheit der Veröffentlichungen beim positiven Keimnachweis in einer Punktion von einer bakteriellen Besiedelung und einer Sensitivität von 90 % ausgegangen, ein negatives Ergebnis einer Punktionsuntersuchung hat jedoch nur eine sehr geringe Aussagekraft. Neben der Bakteriologie liefert die zytologische Untersuchung der Punktatflüssigkeit wertvolle Informationen. Bei der Kombination vom Vorliegen einer erhöhten Leukozytenzahl (mehr als 2,5–103 Leukozyten/μl) und einem Anteil von mehr als 60 % polymorphkerniger Zellen wird eine Sensitivität von 0,98 und eine Spezifität von 0,95 beschrieben (26, 29). Der Nachweis von Bakterien durch Gramfärbung im Gelenkpunktat, in Kombination mit mehr als 5 Neutrophilen in einem Gesichtsfeld bei 400-facher Vergrößerung entspricht dem definitiven Nachweis einer periprothetischen Infektion. Das Vorliegen der Bakterien allein, ohne gleichzeitigen Leukozytennachweis, liefert zwar einen Hinweis, könnte jedoch theoretisch durch eine Verschleppung von Bakterien von der Körperoberfläche generiert worden sein. Mit der Einführung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) besteht auch die Möglichkeit, bakterielle DNA in der Punktatflüssigkeit zu bestimmen. Leider liefert diese Methode viele falsch-positive Ergebnisse, sodass sie nicht als Standardtestverfahren eingesetzt werden kann [12, 28, 30–36].

15.5.7 Histologie

Die histopathologische Untersuchung entnommener Gewebeproben liefert in der Diagnostik einer periprothetischen Infektion die höchste Genauigkeit und ist als Goldstandard zu be-

183 15.5 · Diagnostik

15

trachten [37, 27]. Hierbei sind die neutrophilen Granulozyten von höchstem Interesse. In der Konsensusklassifikation wird ein Grenzwert von mehr als 23 neutrophilen Granulozyten in insgesamt 10 Highpower Fields (Highpower Fields = Gesichtsfeld bei 400-facher Vergrößerung) vorgeschlagen [38]. Die Histologie ist im Vergleich der mikrobiologischen und klinischen Diagnostik überlegen [38, 39].

15.5.8 Zusammenfassung der Diagnostik

Eine periprothetische Infektion kann nur mit gesicherten positiven bakteriologischen Befunden als definitiv angenommen werden. Allerdings bestehen im klinischen Alltag erhebliche Schwierigkeiten mit falsch-negativen oder falsch-positiven Befunden, z. B. durch Kontamination. Hier treten insbesondere die koagulase-negativen Staphylokokken, Propioni- und Corynebakterien häufig als falsch-positiver Nachweis in den Vordergrund. Der Beobachter sollte die gewonnen Befunde jederzeit kritisch hinterfragen und im Zweifel eine Wiederholung der Probengewinnung einleiten. Generell gilt, dass ein alleinstehender positiver mikrobiologischer Befund nicht als beweisend für das Vorliegen einer periprothetischen Infektion anzusehen ist. Hier muss das klinische Gesamtbild betrachtet werden. Ein wichtiges Detail ist die Beobachtungszeit (Bebrütungszeit) der mikrobiologischen Proben. Der alte Standard von 3 Tagen Bebrütungszeit ist überholt. Es sollten mindesten 14 Tage Beobachtung/Bebrütung erfolgen. Innerhalb der ersten 3–7 Tage werden nur 75 % der Erreger nachgewiesen/angezüchtet, wobei es sich dann meist um Staphylokokken handelt. Langsam wachsende Spezies, z. B. Proprioni können oft erst nach 10–12 Tagen der Kultivierung nachgewiesen werden [40, 41]. Der größte Teil der Infektionen wird durch eine Verschleppung von Bakterien von der Hautoberfläche in die Tiefe des Gelenkes zum Zeitpunkt der Operation ausgelöst. Im weiteren Leben des Prothesenträgers treten jedoch immer wieder Bakteriämien auf, ausgelöst meist durch kleinere Verletzungen im Mund- oder Anogenitalbereich, auch Entzündungen im Nagelbett sind häufige Ursachen. Im Blutstrom zirkulierende Bakterien können die Zement-Knochen-Grenze oder das Zement-Prothesen-Interface erreichen und dann eine Infektion auslösen. Mehr als 60 % der Infektionen zeigen sich in den ersten Jahren, ca. 30 % in den Jahren 2 bis 10 postoperativ [42]. Jedoch sind nicht alle spät auftretenden Infektionen durch hämatogen verstreute Bakterien ausgelöst. Auch niedrigvirulente Bakterien können lange Zeit im Gelenk überleben und die klinische Manifestation der Infektion erst spät auslösen. Von den Infektionen klar abzugrenzen sind Hypersensitivitätsreaktionen. Die Datenlage zur Inzidenz dieser Reaktionen ist in der Kniegelenkendoprothetik noch unklar. Es werden Häufigkeiten von 0,15 % bis 5 % angegeben [98]. Bei einer Hypersensitivitätsreaktion handelt es sich um eine Entzündung des endoprothetisch versorgten Gelenks ohne bakteriellen Keimbefall. Die metallische Endoprothese setzt Ionen frei, die artikulierenden Gelenkkörper können kleinste Partikel (Nanopartikel) freisetzen, auf die das Immunsystem einiger Patienten reagiert. Es entsteht eine lymphozytäre Reaktion, i. S. einer Hypersensitivität, welche im klinischen Erscheinungsbild von einer Infektion nur schwer zu unterscheiden ist, ähnlich einer Typ-IV-Reaktion mit lymphozellulären Infiltraten in der Gelenkkapsel.

184

Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

15.6

Protheseninfekt: Definition

In der Literatur sind zahlreiche Definitionen eines Protheseninfekts beschrieben [3, 43, 44]. Folgende Definitionen werden favorisiert: Ein Protheseninfekt liegt vor, wenn 1. ein Fistelgang mit Verbindung zum Gelenk vorliegt, der entweder durch Arthrographie oder intraoperativ darstellbar ist 2. mindestens zwei der folgenden Kriterien zutreffen: – positive Bakteriologie einer intraoperativen Gewebeprobe oder Gelenkflüssigkeitsentnahme – in der Histologie mehr als fünf neutrophile Granulozyten pro Highpower-Field im periprothetischen Gewebe – mehr als 1700 Leukozyten pro μl oder mehr als 65 % neutrophile Granulozyten in der Gelenkflüssigkeit – klinische laborchemische Zeichen der Infektion – radiologische Zeichen der Infektion Naturgemäß sind niedrigvirulente hämatogene Infektionen oder niedrigvirulente intraoperativ ausgelöste Infektionen (Low-grade-Infekt) von verzögerten Hypersensitivitätsreaktionen nur schwer, manchmal gar nicht zu unterscheiden.

15.7

Klinisches Erscheinungsbild und Diagnose

Die exakte Erhebung der Anamnese mit zeitlichem Ablauf und Schmerzcharakter sind wichtige diagnostische Hilfen zur Feststellung einer periprothetischen Infektion. Jedes Gelenk ist nach der Operation geschwollen, schmerzhaft und ist nicht frei beweglich. Ein in den ersten Tagen, trotz adäquater Analgesie, gleichbleibend hohes Schmerzniveau, sowie nächtliche Schmerzspitzen sind Indikatoren für eine mögliche bakteriell entzündliche Genese. Der Frühinfekt mit seinen hochvirulenten Erregern erleichtert die Diagnose durch seine rasch progrediente Klinik. Für die Low-grade-Infektion (verzögerte Infektion/Spätinfektion vom niedrigvirulenten Typ) sowie die Hypersensitivitätsreaktion sind ein Persistieren der Schmer-

15

⊡ Abb. 15.5. Intraoperative PusEntleerung bei infizierter Knie-TEP

185 15.8 · Frühinfekt

15

zen über die ersten 12 Monate postoperativ hinaus, wie auch ein progredientes Einsteifen durch massive Arthrofibrose richtungsweisende Zeichen. Das klinische Erscheinungsbild einer periprothetischen Infektion ist außerordentlich bunt und vielfältig, vom unauffälligen Gewebebefund bis hin zur offensichtlichen Fistelbildung. Besteht ein offener Kontakt der Endoprothese mit der Außenwelt, ist immer von einer bakteriellen Besiedelung des einliegenden Implantats auszugehen. Die sogenannte »sterile Fistel« ist eine chirurgische Legende und existiert nicht [26]. Ein isolierter subkutaner Weichteilinfekt in der Nähe des Operationsgebietes ist selten und sollte bis zum operativen Beweis des Gegenteils als perioperative Infektion des Gelenkes angesehen werden. Das Ausmaß der Funktionseinschränkung hängt von verschiedenen Faktoren ab, neben dem Ausmaß des Entzündungszustands ist die Beschwerdesymptomatik ganz wesentlich durch eine infektbedingte Lockerung des Implantats bestimmt. 10 % der Kniegelenkinfektionen verlaufen inapparent [45, 46, 47]. Nach wie vor ist das C-reaktive Protein (CRP) als Leitparameter für die Beurteilung eines periprothetischen Infektionsgeschehens (wie auch generell eines Infektionsgeschehens) etabliert [48, 45, 25, 46]. Zu beachten ist, dass bei chronischen Verläufen und insbesondere bei infizierten Wunden mit Fistelbildung der CRP-Wert, wie auch sämtliche anderen Entzündungsparameter, normwertig sein können, da die Erreger mit der Gewebsflüssigkeit ausgespült werden und die Entzündungsparameter keine systemisch relevante Konzentration erreichen können. Gleiches gilt für Patienten, die keine adäquate Immunantwort generieren können [26, 49], z. B. solche im fortgeschrittenen Lebensalter, Patienten mit konsumierende Erkrankungen etc. Die Blutsenkungsgeschwindigkeit (BSG) ist als alte laborchemische Untersuchungstechnik etwas in Vergessenheit geraten, hat jedoch ihren Stellenwert als unspezifischer Marker des Entzündungsgeschehens im Köper mit hoher Sensitivität. Weiterhin ist die Blutsenkungsgeschwindigkeit der Erhöhung der CRP-Werte um ein bis zwei Tage voraus und kann somit als erste laborchemische Untersuchung ein Hinweis auf das Infektgeschehen geben. Das Interleukin 6 (IL-6) und Procalcitonin (PCT) sind sensitive Parameter für die Detektion eines Infektes und können auch zur Diagnostik eines periprothetischen Infektes benutzt werden. Es fehlen jedoch ausreichend breite Erfahrungen oder wissenschaftliche Nachweise der Validität und sie haben somit noch nicht ihren Eingang in die klinische Diagnostik gefunden [26, 27, 46, 50, 51]. Die körpereigene Abwehr des Patienten kann Bakterien, die eine Endoprothese erreicht haben, die eine Grenzmenge überschritten und eine Infektion ausgelöst haben, nicht ausheilen. Ein konservatives Vorgehen mit antibiogrammgerechter antibiotischer Therapie kann die bakterielle Besiedelung des Gelenkes/der Endoprothese nicht eradizieren, sie kann allenfalls die Symptome der Erkrankung unterdrücken. Die konservative Therapie der periprothetischen Infektion ist somit ausschließlich den Fällen vorbehalten, in denen eine operative Therapie nicht infrage kommt (fehlende Einwilligung des Patienten, schlechter Allgemeinzustand des Patienten mit nicht mehr gegebener Operationsfähigkeit etc.). Die Behandlung des periprothetischen Infektes des Kniegelenkes erfolgt somit fast ausnahmslos chirurgisch. Die Strategie der chirurgischen Intervention ist abhängig von der Dauer der vorliegenden Infektion.

15.8

Frühinfekt

Ein Frühinfekt ist ein bakterieller periprothetischer Infekt, welcher kürzer als 6 Wochen postoperativ vorliegt. Unabhängig von der klinischen Ausprägung nimmt man an, dass die Bakterien in dieser Zeit noch keinen stabilen Biofilm ausgebildet haben. Prinzipiell ist somit

186

Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

eine vollständige Entfernung der Bakterien ohne Entfernung aller Fremdmaterialien möglich. Entscheidend für das therapeutische Vorgehen ist die unverzügliche chirurgische Intervention, um die Etablierung eines stabilen Biofilms und die Ausbildung einer periprothetischen Osteitis zu verhindern. Bei begründetem Verdacht auf eine periprothetische Infektion innerhalb der 6 Wochen postoperativ ist somit eine konsequente und zeitnahe Entscheidung mit operativer Sanierung indiziert. Insbesondere muss eine persistierende Sekretion aus dem Wundgebiet bzw. ehemaligen Einstichstellen der Redondrainagen über den 14. Tag hinaus sowie jede größere Serum- oder persistierende Hämatombildung bis zum Beweis des Gegenteils als Infekt bewertet werden. Vorsicht ist geboten bei der Beurteilung der laborchemischen Parameter und der Klinik des Patienten mit fistelnden/sezernierenden Wunden. Infizierte Wunden, welche gut drainiert sind, zeigen in der laborchemischen Untersuchung keine Erhöhung der Entzündungsparameter und können auch klinisch unauffällig ablaufen. Im Gelenkpunktat lassen sich oft dennoch die auslösenden Bakterien nachweisen.

15.8.1 Operative Therapie des Frühinfektes

1. Umgehende Indikationsstellung (möglichst innerhalb der ersten 12 Stunden nach Verdachtsdiagnose) 2. Operative Revision mit vollständiger Synovektomie/Débridement, Entfernung aller beweglichen Teile (insbes. PE-Teile) 3. Antibiogrammgerechte intravenöse Antibiose für 2 Wochen, dann für 4 Wochen oral 4. Konsequente Spülung, Schonung, kurzfristige Ruhigstellung mit eingeschränkter passiver Mobilisierung zur Vermeidung des Bakterientransports durch das Lymphsystem

15

Antibiotische Zusätze zu der Spülflüssigkeit/professionelle Lösungen zur Spülung septischer Wunden (antiseptische Laugen etc.) haben gegenüber nichtantiseptisch wirkenden kristalloiden Spülllösungen keinen signifikanten Vorteil gezeigt. Die Wahl der Spülflüssigkeit ist somit dem Operateur überlassen und unerheblich. Sollten Flüssigkeiten mit Zusätzen benutzt werden (Wasserstoffperoxid, Poly-Jod-Lösungen etc.), sollten diese mit 0,9 %-Kochsalzlösungen vor dem Wundverschluss ausgespült werden. Eine geplante Revisionsoperation in kurzer zeitlicher Folge nach dem Ersteingriff ist nicht indiziert. Falls klinisch vertretbar sollte eine operative Grenzzeit von mindestens 14 Tagen eingehalten werden. Aus gleichem Grunde ist die teilweise empfohlene Einlage von nicht resorbierbaren antibiotikahaltigen Wirkstoffträgern in das Gelenk im Rahmen des Frühinfekts nicht indiziert. Diese müssen in einer zweiten Operation wieder entfernt und im Falle einer Ketteneinlage mit externer Ausleitung bleibt ein Kontakt zur Oberfläche erhalten und steigert das Risiko einer Reinfektion. Eine Indikation zur Vakuumtherapie im Rahmen der Frühinfektion kann zum jetzigen Zeitpunkt nicht gegeben werden [52, 53, 54].

15.9

Spätinfekt

Der Spätinfekt ist das Vorliegen einer periprothetischen Infektion mit einer Dauer von mehr als 6 Wochen. Zu diesem Zeitpunkt haben die Bakterien einen stabilen Biofilm errichtet und können sich gegenüber dem angreifenden Immunsystem und systematisch verabreichten Antibiotika erfolgreich verteidigen. Es muss weiterhin davon ausgegangen

187 15.9 · Spätinfekt

15

werden, dass die Bakterien nicht nur den Gelenkbinnenraum und die gelenkwärts gelegenen Oberflächen der Fremdmaterialien der Endoprothese besiedelt haben, und dass der daran angrenzende Knochen bzw. das Prothesen-Zement-Interface oder Zement-KnochenInterface von Bakterien besiedelt ist. Zur Sanierung des Befundes muss eine vollständige Entfernung der Fremdmaterialien und bei zementierten Endoprothesen eine vollständige Entfernung des Zementköchers erfolgen. Weiterhin müssen alle Weichteiloberflächen (Synovialis/gelenknahe Anteile der Neokapsel) gründlich entfernt werden. Eine Belassung des Implantats oder nichtkonsequentes Débridement führt nicht zu einer Ausheilung des periprothetischen Infekts und sollte nur im Ausnahmefall (z. B. bei fehlender Einwilligung des Patienten oder schlechtem Allgemeinzustand des Patienten mit daraus folgendem Zwang zur kurzen Operationsdauer) erfolgen. In diesen Fällen kann über eine Suppression der Infektion durch eine Antibiotikatherapie diskutiert werden. Diese kann gegebenenfalls lebenslang erfolgen. Die Entfernung des endoprothetischen Materials und die darauf folgende definitive Versorgung des Gelenks mit Reimplantation neuer Gelenkkomponenten kann ein- oder zweizeitig erfolgen.

15.9.1 Einzeitiges Vorgehen

Der einzeitige septische Prothesenwechsel beinhaltet das Entfernen der Endoprothese mit radikalem Débridement und definitive Versorgung des Gelenks mit neuen prothetischen Materialien in einer operativen Sitzung (⊡ Abb. 15.6). Theoretische Grundlage ist die Vorstellung, dass durch die komplette Entfernung des Fremdmaterials sowie das radikale Débridement und den Einsatz von antibiotikahaltigem

a

b

⊡ Abb. 15.6a,b. a Ausgedehntes Débridement und b Spacerimplantation

188

Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

Zement bei der Reimplantation eine vollständige Ausheilung des Infekts (vollständige Entfernung der verursachenden Bakterien) in einer operativen Sitzung möglich ist. Häufig verwenden Operateure, die dieses Vorgehen bevorzugen, bei der Reimplantation vollzementierte Knieendoprothesen, um eine optimale bakterizide Wirkung durch Antibiotikabeimischung des Zements zu erreichen. Generell sollten für ein einzeitiges Vorgehen die frühen Spätinfekte ausgewählt werden (früher verzögerter Frühinfekt genannt, 6 Wochen bis 3 Monate Infektionsdauer) – unter der Vorstellung, dass die von den Bakterien ausgelöste an das Implantat angrenzende Osteitis sich nicht in die Tiefe des Knochens fortgesetzt hat. Schwierig zu behandelnde Keime, z. B. mit multiplen Resistenzen, wie auch das Vorliegen weiterer Risikofaktoren (wie vorher genannt) sollten ein Ausschlusskriterium für die einzeitige Versorgung darstellen. In der Literatur werden Erfolgsraten für die einzeitige Sanierung von unter 90 % genannt, jedoch hat sich das Verfahren gegenüber dem zweitzeitigen Vorgehen nur in wenigen ausgesuchten Kliniken als Standard etablieren können [8, 24, 28, 45, 46, 50, 55, 57–63].

15.9.2 Zweizeitiges Vorgehen

Der zweitzeitige Wechsel ist als Goldstandard der Behandlung periprothetischer Infektion zu betrachten [64, 45, 66, 67, 69]. Das Standardverfahren ist hierfür die vollständige Entfernung des einliegenden Fremdmaterials, das radikale Débridement und das Einbringen eines Platzhalters (Spacer, ⊡ Abb. 15.7). Der Platzhalter wird zumeinst aus Zement gefertigt (PMMA), welcher im Idealfall mit antibiogrammgerecht ausgewählten Antibiotika versetzt wird. Der Platzhalter übt somit mehrere Funktionen aus.

Der Spacer 1. spannt die Weichteile vor und verhindert somit eine Verkürzung der Muskulatur und der Kapsel 2. ermöglicht teilweise eine Beweglichkeit des Gelenkes durch seine gelenkformähnlichen Oberflächen

15

a

b

⊡ Abb. 15.7a,b. a präformierte, kommerziell erhältliche Spacer, b »handgeformter« femoraler Spacer

189 15.9 · Spätinfekt

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3. wirkt als intraartikuläres Medikament, da der grobporige PMMA-Zement die beigemischten Antibiotika langsam freigibt 4. vermeidet spätere kosmetische/operative Komplikationen, da durch die Vorspannung der Weichteile bei der späteren Reimplantation genug Raum vorhanden ist, um das Weichgewebe um die neu eingesetzten Implantate spannungsarm zu verschließen

Der Zement Von der Industrie werden Zemente angeboten, welche bereits ab Werk mit den Antibiotika Gentamicin (z. B. Palacos R) versetzt sind. Verfügbar sind auch Revisionszemente, denen 2 Antibiotika (in der Regel Gentamicin und Clindamycin) beigemischt sind. Für die additiven Antibiotika gilt, sie müssen in Pulverform vorliegen und hitzestabil sein (bis 83° C) und dürfen in gesamter Volumenmenge nicht 10 % überschreiten, da sonst die mechanische Stabilität des Zements beeinträchtigt wird. Hierzu ist anzumerken, dass eine Beimischung von Antibiotika zum Zement, welche nicht vom Hersteller vorgenommen wird, die Produkthaftung des Herstellers aufhebt und den Operateur als Hersteller eines Medizinprodukts definiert. Zement kann in den unterschiedlichsten Formen als Platzhalter angewendet werden. Von der Industrie werden vorgeformte femorale und tibiale Komponenten aus medikamentenhaltigem Zement angeboten, welche analog den Originalendoprothesenteilen nach Entfernung der infizierten Endoprothesen und Débridement aufzementiert werden. Diese Produkte sind jedoch mit erheblichen Kosten verbunden, daher verwenden viele Operateure handgeformte Spacer aus antibiotikahaltigem Zement. Diese zeichnen sich jedoch oft durch grobe Unregelmäßigkeiten an den artikulierenden Gelenkflächen aus. Der aus Zement geformte, ein Gelenk simulierende Abstandhalter hat gegenüber einer Endoprothese einen erhöhten Zementabrieb zur Folge. Je unregelmäßiger die Oberfläche, desto höher der Zementabrieb. Zement beinhaltet unter anderem zur Röntgendarstellbarkeit beigemischte Stoffe, wie z. B. Zirkoniumdioxid, welches fast keramikhart ist. Diese Abriebpartikel können bei späterer Implantation einer Endoprothese zu einem erhöhten Verschleiß, z. B. zwischen Polyethylen und Metall, führen. Die Effektivität, Knochenzement als Medikamententräger zur intraartikulären Antibiotikatherapie zu verwenden, ist weitreichend untersucht und gut belegt [77–83]. Insbesondere bei der Antibiotikakombination von Gentamicin und Clindamycin kann eine längerfristige Antibiotikafreisetzung aus dem Zement erreicht werden.

⊡ Abb. 15.8. Röngenbild a.-p. und seitlich nach Spacerimplantation

190

Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

Problemkeime in der Spacerversorgung Einige Autoren empfehlen eine zweizeitige Versorgung ohne Einlage eines Spacers beim Vorliegen bestimmter Problemkeime (multiresistente Keime, Enterococcus-Spezies, Pseudomonas, koagulase-negative Staphylokokken und Pilze) – unter der Vorstellung, dass die vorgenannten Erreger auch auf der PMMA-Oberfläche des Spacers einen Biofilm bilden können [49]. Der zweizeitige Wechsel ohne Spacer wird mit Ruhigstellung durch Fixateur externe durchgeführt, unter bewusster Inkaufnahme einer schlechteren Gelenkfunktion durch die Ruhigstellung und der möglichen Infekteintrittstellen an den Schrauben des Fixateur externe. Das Konzept des spacerlosen zweizeitigen Wechsels konnte sich bisher nicht durchsetzen. Das theoretische Konzept erscheint offensichtlich, jedoch konnte ein positiver Effekt evidenzbasiert noch nicht nachgewiesen werden [99, 67].

Die definitive endoprothetische Versorgung Über den Zeitpunkt der zweiten Operation, also das Entfernen des Platzhalters und Einsetzen der definitiven Gelenkversorgung/Endoprothese, gibt es in der Literatur keine einheitliche Meinung, es werden Zeitspannen von 2–6 Monaten beschrieben [84–96]. Hier sollte man den Einzelfall betrachten und generell die Weichteilsituation, die Risikofaktoren des Patienten sowie die Art des Erregers und sozial-ökonomische Aspekte berücksichtigen. Ein problemloser Keim, mit adäquater antibiotischer Abdeckung durch den medikamentengetränkten Zement-Spacer, darf nach 6-wöchiger Antibiotikatherapie nach Prothesenentfernung ohne Antibiotikapause und erneute Punktion definitiv versorgt werden, wenn sich die Entzündungswerte im Verlauf normalisiert haben. Dies entspricht einem Intervall von 6 Wochen zwischen Explantation und definitiver Versorgung. Problemkeime sollten nach Spacer-Versorgung mind. 6 Wochen antibiotisch behandelt werden (davon die ersten 2 Wochen intravenös). Dann ist eine 2-wöchige Antibiotikapause (Fenster) mit nachfolgender Punktion zu empfehlen. Sollte die 2. Punktion keinen sterilen Befund ergeben, ist ein Wechsel des Spacers mit antibiogrammgerechter Beimischung indiziert. In diesem Fall beträgt das Intervall mind. 10 Wochen zwischen Explantation und definitiver Versorgung.

15

Ökonomische Aspekte Generell würde eine Reoperation vor Ablauf von 30 Tagen eine Zusammenlegung der Fallpauschalen und somit eine nur einfache Bezahlung der zweifachen Leistung nach sich ziehen. Medizin-ökonomisch gibt das deutsche Gesundheitssystem somit einen Mindestabstand von 30 Tagen zwischen den Operationen zur kostendeckenden Erlöserzeugung vor.

Perioperative Betrachtungen Eine frühe Reoperation steigert das Risiko einer lokalen und systemischen (Re-)Infektion, wie auch die Möglichkeit kosmetischer Probleme bei der Weichteildeckung. Eine späte Reoperation kann bei zunehmender Arthrofibrose und Einsteifung des Gelenks sowohl operationstechnische Probleme beim Wiedereinbringen des endoprothetischen Materials als auch einen eingeschränkten Bewegungsumfang des operierten Kniegelenks postoperativ zur Folge haben. Zusammenfassend ist eine Intervallzeit von 6 Wochen zu empfehlen.

191 15.9 · Spätinfekt

15

Intraoperativ sollten mindestens 3 mikrobiologische Proben sowie mindestens eine histopathologische Probe entnommen werden. Eine Drainagenanlage erscheint gerechtfertigt, wenn auch nicht zwingend erforderlich und sollte jedoch spätestens nach 48 Stunden entfernt werden. Einzelfälle mit massiv erhöhter Sekretion sollten nicht zum deutlich verlängerten Belassen der einliegenden Drainage verleiten, sondern zur frühen Reintervention bei vermuteter persistierender Infektion. Die früher oft verwendete Versteifung des Kniegelenks in Streckstellung mittels Orthese im Intervall zwischen 1. und 2. Operation bei zweitzeitigem Vorgehen kann nicht mehr als modern angesehen werden. Sie führt zu einer übermäßigen Versteifung des Kniegelenks mit den vorgenannten nachfolgenden Komplikationen. Es wird eine Teilbelastung des Kniegelenks bis 20 kg Körpergewicht und passiver Beübung bis 60 Grad Flexion empfohlen, welche täglich physiotherapeutisch beübt werden sollte. Die Menge des Abriebs ist bei passiver Beübung zu vernachlässigen. Für die Reimplantation gilt, dass man diese gut planen, die laborchemischen Entzündungsparameter überprüfen und die Weichteilsituation exakt einschätzen sollte. Im Falle der bereits in der Voruntersuchung sich abzeichnenden Komplikationen empfiehlt sich die zeitnahe Planung der Defektdeckung, um mögliche Weichgewebedeckungen rechtzeitig zu gewährleisten. In der Reoperation sollte eine großzügige Arthrolyse des Gelenkes mit Entfernung vorhandener Arthrofibrose-Areale durchgeführt werden sowie eine nochmalige Aufarbeitung und Probengewinnung mit mindestens 3 mikrobiologischen und mindestens einer histopathologischen Probe, einer gründlichen Spülung des Gelenks und sorgfältiger Weichteildeckung. Unter Spannung adaptiertes Gewebe sollte unbedingt vermieden werden. Hier ist die Indikation zu Schwenklappen (z. B. Gastrocnemius-Schwenklappen) in Erwägung zu ziehen, da der Verschluss des Gelenkbinnenraums gegenüber der Körperoberfläche bei suffizienter Durchblutung von entscheidender Bedeutung für ein rezidivfreies postoperatives Geschehen ist.

Antibiotikatherapie Der Standard des zweitzeitigen Vorgehens beinhaltet einerseits die Verwendung von antibiotikahaltigem Zement als lokalem Medikamententräger intraartikulär, wie auch die systemische (intravenös und/oder peroral) verabreichte Antibiose während des Intervalls zwischen 1. und 2. Operation als auch für einen Zeitraum postoperativ nach Reimplantation der definitiven Gelenkversorgung. Für den letztgenannten Zeitraum verwenden die meisten Autoren 4 bis 6 Wochen. Als Standardtherapie ist die Verwendung von Ciprofloxacin und Rifampicin anzusehen [97]. Das Ciprofloxacin sollte nur unmittelbar postoperativ intravenös angewendet werden und danach peroral verabreicht werden, da es oral die gleiche Bioverfügbarkeit erreicht – und das bei einem ca. 10-fach verminderten Kostenfaktor. Rifampicin ist nach Möglichkeit bis 14 Tage i. v. anzuwenden. Die früher oft angewendeten mehrmonatigen Antibiotikagaben als Schutzantibiose nach operativem Wechseleingriff beim zweiten Eingriff gelten als nicht mehr indiziert. Sollten sich in der ambulanten Kontrolle vor Durchführung der Implantationsoperation (der 2. Operation) Verdachtsmomente für das Persistieren einer Infektion, wie z. B. erhöhte Entzündungsparameter, persistierender Schmerz, persistierende Bewegungseinschränkung oder progrediente Arthrofibrose zeigen, so sollte in der 2. Operation eher ein Spacerwechsel mit Neueinlage eines Antibiotikum-beladenen Zement-Spacers und weiterführender konsequen-

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Kapitel 15 · Diagnostik und therapeutisches Vorgehen beim Knieprotheseninfekt

ter Antibiotikatherapie in dem neu gewonnenen Antibiogramm der Erreger durchgeführt werden und eine definitive Versorgung des Gelenks in einer weiteren Operation erfolgen.

15.10

Fazit

Bei steigenden Fallzahlen in der Knieendoprothetik steigt auch die Zahl der infizierten Revisionsoperationen an. Zur Beherrschung des periprothetischen Infektes ist eine zeitnahe und konsequente operative Sanierung zu empfehlen. Die periprothetischen Infekte sind in Früh- und Spätinfekte zu unterscheiden, wobei die Frühinfekte bis 6 Wochen nach Vorliegen der Infektion definiert werden. Bei den Frühinfektionen kann das endoprothetische Material belassen werden, durch radikales Débridement und die konsequente antibiogrammgerechte Antibiotikatherapie können bis zu 70 % der Fälle ausgeheilt werden. Für eine Infektionsdauer von länger als 6 Wochen (die Spätinfektion) ist ein zweizeitiger Wechsel anzustreben.

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16

Knieendoprothetik und Allergie P. Thomas

16.1

Einleitung

16.2

Mögliche Erscheinungsbilder einer Metallimplantatallergie – 198

16.3

Diagnostik bei Verdacht auf Implantatunverträglichkeit – 200

16.4

Ausblick

16.5

Zusammenfassung Literatur

– 198

– 202 – 204

– 204

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_16, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

198

16.1

16

Kapitel 16 · Knieendoprothetik und Allergie

Einleitung

Der Einsatz von Knieendoprothesen nimmt ständig zu und gibt den Patienten Lebensqualität zurück. Sofern Beschwerden auftreten, werden zunächst klassische Auslöser wie Infekte oder mechanische Ursachen gemäß etablierten Diagnoseschritten abgeklärt. An gelenkbildenden Endoprothesen führen Korrosion und Abriebpartikel zu Metallfreisetzung, sodass auch metallallergiebedingte Komplikationen denkbar sind. Als Auslöser stehen Nickel, Chrom und Kobalt im Vordergrund. Auch allergische Reaktionen auf Knochenzementkomponenten wurden vereinzelt berichtet. Auch wenn die Implantatallergie insgesamt selten erscheint, so gibt es hierzu schon Berichte aus den 1960er und 1970er Jahren [10]. Zu Metall-Metall-gepaarten Hüftendoprothesen wurde neben deutlicher Kobalt- und Chromfreisetzung auch Metallallergie in Assoziation mit Implantatlockerung beschrieben. Eine 2006 veröffentlichte Studie [19] zur Hüftendoprothetik verglich bei einem heterogenen Patientengut mit Keramik-, Metall-Kunststoff-, Metall-Metall-Paarung 53 Patienten mit stabilen und 104 Patienten mit gelockerten Hüftprothesen. Es zeigte sich, dass eine Metall- sowie Knochenzementkontaktallergie zwar nicht direkt mit einem Implantatversagen verknüpft war, aber mit einer kürzeren 10-Jahres-Implantatüberlebensdauer (41,3 % gegenüber 50,5 %) einherging. Auch bei einer eigenen Untersuchung [35] zu 44 Patienten mit Beschwerden nach Knieendoprothetik zeigten sich erhöhte Metallallergieraten von 20 % gegen Nickel, 14 % gegen Kobalt und 7 % gegen Chrom. Bei 239 in unserem Münchner Register geführten Patienten mit Metallimplantat-assoziierten Beschwerden hatten 29,7 % eine Metallallergie – und zwar 21,3 % gegen Nickel, 10,9 % gegen Kobalt und 5 % gegen Chrom (teils auch mehrere Kontaktallergien pro Patient) [13]. Bei Knochenzementen könnte unter anderem Gentamicin ein potenzieller Allergieauslöser sein. Die Relevanz gefundener Kontaktallergien gegen Metalle oder Knochenzementkomponenten als potenzielle Beschwerdenursache bei komplikationsbehafteter Endoprothetik wird allerdings kontrovers diskutiert. Häufig werden nämlich trotz kutaner Metallallergie die entsprechenden in den Körper eingebrachten Metalle reaktionslos vertragen. So berichteten Carlsson et al. [6], dass nur einer von 18 Patienten mit bekannter Metallallergie und Implantation des allergieauslösenden Metalls eine Komplikation – nämlich ein Ekzem durch Stahldrahtcerclage – entwickelt hatte. Duchna et al. [12] fanden keine erhöhte Metallallergierate nach Metallimplantation. Dass vermutlich nur wenige Patienten mit kutaner Kontakt- (Metall-)Allergie auch Komplikationen nach Endoprothetik entwickeln, wird auch aus den Studien von Rau und Thomsen [29] und Thyssen et al. [40] deutlich. Bei retrospektiver fragebogengestützter Untersuchung von Endoprothesenträgern bzw. bei Nachuntersuchung metallallergischer Ekzempatienten hatte man kein erhöhtes Revisionsrisiko in Assoziation mit Metallallergie gesehen. Diese kontroverse Datenlage zeigt, dass eine im Epikutantest identifizierte Metallallergie nur bedingt Aussagen über eine vermutete periimplantäre Überempfindlichkeitsreaktion zulässt und zusätzliche Diagnostikschritte sinnvoll sind.

16.2

Mögliche Erscheinungsbilder einer Metallimplantatallergie

16.2.1 Hautreaktionen

Viele Fallberichte beschreiben Ekzeme nach Osteosynthesen, speziell Plattenosteosynthesen an den Extemitäten, bei Nickel-, Chrom- oder Kobaltallergie. In den 1980er Jahren berichteten

199 16.2 · Mögliche Erscheinungsbilder einer Metallimplantatallergie

16

Kubba et al. [25] von lokalen Ekzemen, rezidivierenden an Erysipele erinnernden lividen Rötungen und Schwellungen sowie Wundheilungsstörungen in Assoziation mit Metallimplantaten und Metallallergie. Auch nach Stahldrahtcerclage oder Metallklammer-Naht wurden nickelallergiebedingte Ekzeme beobachtet. Als seltene hypererge Reaktion durch Metallimplantate ist eine Vaskulitis beschrieben. Persistierende Rötung, Juckreiz und Großzehenschwellung bei einer mit Kirschnerdraht fixierten Umstellungsosteotomie einer nickelallergischen Patientin ist ein weiteres Beispiel einer mit Osteosynthese assoziierten Hautreaktion. Fallberichte weisen auch darauf hin, dass Ekzeme über hautnah verbliebenen Metallfragmenten korrosionsabhängig bei Metallallergie auftreten können. Vereinzelt wird über Ekzeme bei Knieendoprothesen oder selten bei Hüftendoprothesen berichtet. In ⊡ Abbildung 16.1 ist ein lokales Ekzem bei Metallallergie nach Endoprothetik abgebildet. Bei Knieendoprothesen wurde auch eine Fistelbildung als Ausdruck einer Knochenzementunverträglichkeit beobachtet.

16.2.2 Weitere Reaktionsformen

Beeinträchtigte Wund- und Frakturheilungen wurden in Assoziation mit einer Metallallergie beschrieben. Speziell bei Knieendoprothetik wurden rezidivierende Schmerzen, Bewegungseinschränkungen und Ergüsse ohne Infektnachweis, aber mit zeitgleicher Metallallergie beobachtet. Auch bei Hüftendoprothetik – speziell Metall-Metall-Paarung – sind Patienten beschrieben, die rezidivierende Schmerzen und/oder Endoprothesenlockerungen ohne klassische Auslöser aufwiesen. In Zusammenschau von gefundener Metallallergie und lymphozytär geprägter Entzündung wurden solche Fälle als Metallimplantatallergie interpretiert. Das

⊡ Abb. 16.1. Ekzem nach Endoprothetik

200

Kapitel 16 · Knieendoprothetik und Allergie

Zusammentreffen von lymphohistiozytären Infiltraten, Lockerung, teilweise Ergussbildung und weitgehend fehlender Riesenzell-Fremdkörperantwort wurde von Willert et al., Davies et al. sowie Baur et al. [2, 9, 41, 42] als Hinweis auf lokale Überempfindlichkeitsreaktionen interpretiert. In einer eigenen Untersuchung bei Patienten mit revidierter Metall-Metall-Endoprothetik und periimplantärer lymphozytärer Entzündung fand sich eine hohe Koinzidenz mit kutaner Kontaktallergie und metallspezifischer T-Zell-Hyperreaktivität in vitro. Manchmal lässt sich die Verdachtsdiagnose eines »low grade«-Infekts nicht erhärten, und es ergibt sich in Zusammenschau von nicht nachweisbarem Infekt, aber gefundener Metallallergie, entsprechender Histopathologie und Beschwerdefreiheit unter Verwendung von Alternativmaterialien die Diagnose einer Implantatallergie. Noch ist unklar, ob auch Metallallergie eine Rolle spielt bei a) manchen Fällen von aseptischer Endoprothesenlockerung mit implantatnahen Osteolysen, b) persistierenden Leisten-/Hüftschmerzen und zystischen »Pseudotumoren« nach MetallMetall-Oberflächenersatz und c) Patienten mit Arthrofibrose.

16.3

Diagnostik bei Verdacht auf Implantatunverträglichkeit

Der Weg zur Diagnose einer Implantatallergie geht über den Ausschluss häufigerer Beschwerdenursachen wie mechanische Faktoren und neurologische Komplikationen sowie speziell den gegebenenfalls wiederholten Ausschluss eines (»low grade«-) Infektes durch genügend lange Proben-Inkubation. Die Allergiediagnostik umfasst als Bausteine die allergologische Anamnese, den Epikutantest und die Beurteilung von periimplantärem Gewebe. Vermutlich wird in Zukunft auch eine Weiterentwicklung des Lymphozytentransformationstests ergänzende Informationen liefern. Grundsätzlich gilt, dass die im Rahmen einer Epikutantestung gefundenen positiven Reaktionen nur teilweise auf die periimplantäre Reaktion übertragen werden können und deshalb besonders kritisch auf ihre klinische Relevanz hinterfragt und im Kontext weiterer Untersuchungen gewertet werden sollten.

16.3.1 Anamnese

16

Bei der allergologischen Anamnese können beispielsweise Ekzeme, Rötung und Nässen durch Modeschmuck/Jeansknöpfe/Ohrringe ebenso wie allergieverdächtige Komplikationen bei früheren Osteosynthesen auf eine Metallallergie deuten, ebenso wie Stomatitis durch Dentalmetalle. Rötung, Juckreiz durch acrylatbasierte Zahnprothesen oder lokale Entzündung, Juckreiz und Ekzeme durch Acrylatfingernägel können auf eine Acrylatallergie hinweisen. Schließlich muss auch an konkurrierende Allergieauslöser wie Inhaltsstoffe von Desinfektionsmitteln oder Pflegepräparaten bei implantatnahen »Ekzemen« genauso wie z. B. an anderweitige Hauterkrankungen (Tinea) gedacht werden.

16.3.2 Epikutantestung

Für den Nachweis einer Nickel-, Chrom- oder Kobaltkontaktallergie stehen bewährte Testsubstanzen zur Verfügung, die gewöhnlich im Rahmen einer Standardtestreihe an der

201 16.3 · Diagnostik bei Verdacht auf Implantatunverträglichkeit

16

Haut eingesetzt werden. Für andere Legierungsmetalle gibt es keine ausreichend geprüften Testpräparationen. Die Aussagekraft einer Testung mit »Legierungsplättchen« ist in unseren Augen zweifelhaft und wird nicht empfohlen. Sofern Knochenzement verwendet wurde, sollte auch eine Testung mit Knochenzementkomponenten erfolgen. Hier kommen als potenzielle Kontaktallergene Acrylate und Additiva wie Gentamicin infrage, zu denen auch eine periimplantäre Exposition des Patienten denkbar ist. Zur Reaktionsbeurteilung gegenüber Gentamicin führen wir auch eine Spätablesung nach 7 Tagen durch, da wir wiederholt Spätreaktionen hierzu beobachtet haben. In einer Stellungnahme der Deutschen Kontaktallergiegesellschaft wird darauf hingewiesen, dass diese Diagnostik als Baustein der Implantatallergie-Abklärung noch Gegenstand der allergologischen Forschung ist und damit noch keine standardisierten Aussagen möglich sind. Dies gilt speziell für Benzoylperoxid, das nicht nur oft zu unspezifisch-irritativen Testreaktionen führt, sondern zu dem auch noch unklar ist, ob und in welchem Ausmaß eine lokale Freisetzung nach Knochenzementaushärtung noch stattfindet.

16.3.3 Histologie

Periimplantäres Gewebe, welches bei Knie-TEP-Patienten im Rahmen einer Arthroskopie gewonnen werden kann, sollte formalinfixiert einer weiteren (immun)histologischen Untersuchung zugeführt werden. Beurteilt werden das entzündliche Zellinfiltrat speziell im Hinblick auf lymphozytäre Entzündung, makrophagendominierte Fremdkörperreaktion oder infektassoziierte Veränderungen (wie Granulozyten und Plasmazellen im Infiltrat). Speziell für die Endoprothesenlockerung wurden im Rahmen einer Konsensusklassifikation 4 histopathologische Muster beschrieben. Der Typ I (Abrieb-Typ) umfasst ein meist aus Makrophagen und multinukleären Riesenzellen bestehendes Infiltrat; der Typ II (Infektionstyp) kann eine ausgeprägte oder eine Minimalinfektion mit chronisch granulierender Entzündung zeigen; der Typ III (Mischtyp) stellt eine Kombination der beiden vorhergehenden dar; beim Typ IV (Indifferenztyp) liegt ein zellarmes, kollagenfaserreiches Bild vor. Zwar ist bisher kein eindeutiges histopathologisches Korrelat für eine periimplantäre hypererge Reaktion definiert, es wird aber eine Spättypüberempfindlichkeit diskutiert in Zusammenhang mit folgenden lymphozytären Infiltrationsmustern: Diffuses Muster (wie in ⊡ Abb. 16.2), perivaskuläres Muster und follikelartige Anordnung sind hier beschrieben. Willert hatte für einen Subtyp 2001 [42] den Begriff Aseptic Lymphocytic Vasculitis-Associated Lesion (ALVAL) vorgeschlagen. Molekulare Charakteristika im Sinne eines präferenziellen Zytokinmusters hypererger Reaktionen werden derzeit noch beforscht.

16.3.4 Lymphozytentransformationstest (LTT)

Der LTT wird nicht als allgemein gültiger Allergietest angesehen, sondern zeigt eine Sensibilisierung gegenüber einem Antigen nach entsprechender Exposition an. In der Form einer Proliferationsantwort-Analytik gibt dies genauso eine hier schützende Reaktivität (nach Immunisierung) gegenüber Tetanustoxoid wider wie eine krankmachende Reaktivität beispielsweise nach Amoxicillin-Einnahme mit anschließendem Exanthem. Derzeit laufen auch in unserer Arbeitsgruppe Untersuchungen zu Zytokinmustern bei LTT-Reaktivität, sodass in Zukunft eine bessere Ergebnisbewertung zu erwarten ist.

202

Kapitel 16 · Knieendoprothetik und Allergie

⊡ Abb. 16.2. Periimplantäre lymphozytäre Infiltrate (Färbung: antiCD3) bei einem metallallergischen Patienten mit Endoprothesenlockerung (aus Thomas und Thomsen [32])

16.3.5 Zusammenschauende Befundbewertung

16

Die Diagnose einer Metallimplantatallergie sollte im Kontext der klinischen Befunde (speziell nach Ausschluss orthopädischer Differenzialdiagnosen), des Epikutantestergebnisses und der periimplantären Histopathologie erfolgen. Wie im Flussdiagramm der ⊡ Abbildung 16.3 dargestellt, werden die Beschwerden der Patienten erst in Zusammenschau mehrerer Diagnostikschritte und Befunde als allergische Reaktion interpretiert. Ein Beispiel ist das Zusammentreffen von beeinträchtigter Frakturheilung bei Verwendung Co-Cr-haltiger Osteosynthesematerialien, Diagnose einer Chromallergie, Charakteristika einer Überempfindlichkeitsreaktion im periimplantären Gewebe und Heilung nach Revisions-OP mit Alternativmaterialien. Allerdings ist das Epikutantestergebnis nur teilweise auf periimplantäres Gewebe übertragbar, und die funktionelle Bewertung periimplantärer lymphozytärer Infiltrate wird derzeit noch untersucht, sodass die Implantatallergiediagnostik eine die interdisziplinäre Zusammenarbeit fördernde Herausforderung bleibt.

16.4

Ausblick

An verbesserten Diagnostikparametern wird ebenso gearbeitet wie an einer klaren Definition der periimplantären hyperergen/allergischen Gewebereaktion. Davon abhängig können gezielte Therapieentscheidungen gefällt werden. Noch ist dies aber nur bedingt möglich und so ist die Entwicklung von »hypoallergenen« Implantaten schon einen Schritt voraus.

16

203 16.4 · Ausblick

Patient mit Verdacht auf Implantatallergie (nach Infektausschluss)

Allergologische Anamnese und Befund

Ja

Diﬀerentialdiagnostik Mykologie, Bakteriologie, evtl. PE

Assoziierte lokale Hauterscheinungen

Nein

Epikutantest Standard, KnochenzementBestandteile

positiv

he isc rg e l al uf on t a akti h ac Re rd Ve

+

Implantatnahe Gewebeprobe *) Histologie, Immunhistologie

x)

negativ (Verdacht auf) Überempﬁndlichkeitsreaktion

Reaktion auf nichtImplantat-assoziierte Materialien?

Andere Erkrankung (wie Tinea, Stauungsekzem) mTherapie anpassen

Keine Überempﬁndlichkeitsreaktion

Andere Erkrankung m Therapie anpassen Reaktion auf Implantatinhaltsstoﬀe?

Integrierende Wertung von Anamnese, klinischem Bild und Untersuchungsbefunden *) (Immun)histologische Kriterien für eine periimplantäre Überempﬁndlichkeitsreaktion werden derzeit erarbeitet x) LTT kann parallel durchgeführt werden, die Aussagekraft ist noch nicht evaluiert ⊡ Abb. 16.3. Flußschema zur Allergiediagnostik bei Verdacht auf Implantatallergie (modifiziert nach Thomas und Thomsen [32])

204

Kapitel 16 · Knieendoprothetik und Allergie

16.4.1 Modifizierte Implantatmaterialien für Patienten mit Metallallergie

Implantate für den Einsatz bei Patienten mit Metallallergie sollen gemäß Hersteller entweder vermindert Nickel, Chrom oder Kobalt freisetzen – oder werden aus Alternativmaterialien angefertigt. Angeboten werden beispielsweise Implantate, die aus Titanlegierungen hergestellt sind und/oder auf den Gleitflächen ▬ eine 1- bis 2-fache Oberflächenbeschichtung zur Reduktion der Metallionenabgabe tragen, ▬ eine Multilayer-Oberflächenbeschichtung zur Reduktion der Metallionenabgabe haben oder ▬ eine Oberflächenhärtung/Keramisierung z. B. aus Oxinium besitzen. Zu den verschiedenen Materialmodifikationen sind allerdings Langzeitbeobachtungen an den entsprechenden Patienten nötig, um beispielsweise Stabilität und Effektivität der verschiedenen angebotenen Beschichtungsvarianten zu beurteilen. Ein mögliches Problem wird gemäß Herstellern ständig minimiert: Die potenzielle Gefahr des Abplatzens von Beschichtungspartikeln (»Oberflächenabplatzer«), die als sehr harte Partikel über »Dreikörperverschleiß« zu einer kürzeren Überlebensrate des Implantats führen. Auch könnten sich zu dünne Beschichtungen mit der Zeit abreiben und das potenziell allergieauslösende Material läge wieder frei.

16.5

16

Zusammenfassung

Die allergologische Diagnostik bei vermuteter Implantatunverträglichkeit kann sich auf gängige Methoden wie den Epikutantest oder die Histopathologie stützen, wobei die Diagnose »Implantatallergie« immer individuell in Zusammenschau der Befunde gestellt wird. Laufende Forschungsprojekte müssen noch Daten zur weiteren Etablierung von Beurteilungskriterien liefern. Das Thema bekommt aber zunehmend Aufmerksamkeit und es gibt Berichte zu Patienten, die nach der Diagnose einer Metallimplantatallergie durch Einsatz von Alternativmaterialien beschwerdefrei werden. Dennoch muss vor einer weiterreichenden Überarbeitung der 2008 unter Mitwirkung des Autors [38] formulierten Empfehlungen eine verbesserte Datenlage erarbeitet werden. Stützt man sich auf derzeitige Daten, dann liegt das Risiko von Komplikationen aufgrund einer Allergie gegen Implantatkomponenten weit unter dem Risiko der Komplikation durch einen Infekt. Es darf aber das offene, gut dokumentierte, abwägende Aufklärungsgespräch nicht vergessen werden.

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206

Kapitel 16 · Knieendoprothetik und Allergie

34. Thomas P, Summer B, Sander CA et al. (2000) Intolerance of osteosynthesis material: evidence of dichromate contact allergy with concomitant oligoclonal T-cell infiltrate and TH1-type cytokine expression in the periimplantar tissue. Allergy 55(10):969–972 35. Thomas P, Barnstorf S, Rueff F (2004) Kontaktallergie gegen Endoprothesenkomponenten als mögliche Ursache einer Knieendoprothesen-Unverträglichkeit. Allergo J 13:51 36. Thomas P, Gollwitzer H, Maier S, Rueff F (2006) Osteosynthesis associated contact dermatitis with unusual perpetuation of hyperreactivity in a nickel allergic patient. Contact Dermatitis 54(4):222–225 37. Thomas P, Schuh A, Eben R, Thomsen M (2008) Allergien auf Knochenzementbestandteile. Orthopäde 37(2):117–120 38. Thomas P, Schuh A, Ring J, Thomsen M (2008) Orthopädische-chirurgische Implantate und Allergien. Gemeinsame Stellungnahme des Arbeitskreises Implantatallergie (AK20) der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie (DGOOC), der Deutschen Kontaktallergie Gruppe (DKG) und der Deutschen Gesellschaft für Allergologie und Klinische Immunologie (DGAKI). Orthopäde 37(1):75–88 39. Thomas P, Braathen LR, Dorig M et al. (2009) Increased metal allergy in patients with failed metal-on-metal hip arthroplasty and peri-implant T-lymphocytic inflammation. Allergy 64(8):1157–1165 40. Thyssen JP, Jakobsen SS, Engkilde K et al. (2009) The association between metal allergy, total hip arthroplasty, and revision. Acta Orthop 80(6):646–652 41. Willert HG, Buchhorn GH, Fayyazi A et al. (2005) Metal-on-metal bearings and hypersensitivity in patients with artificial hip joints. A clinical and histomorphological study. J Bone Joint Surg Am 87(1):28–36 42. Willert HG, Buchhorn A, Fayyazi A, Lohmann CH (2000) Histopathologische Veränderungen bei Metall/MetallGelenken geben Hinweise auf eine zellvermittelte Überempfindlichkeit. Osteologie 9:165–179 43. Witzleb WC, Hanisch U, Kolar N et al. (2007) Neo-capsule tissue reactions in metal-on-metal hip arthroplasty. Acta Orthop 78(2):211–220 44. Zamzow H (2008) Implantatallergien in der Knieendoprothetik aus Sicht eines Unfallchirurgen beim Medizinischen Dienst der Krankenversicherung (MDK). Orthopäde 37(2):121–124

16

207 16.5 · Literatur

Weichteildefektmanagement P. T. Funovics

17.1

Einleitung

17.2

Wundheilung und postoperativer Weichteildefekt – 208

17.3

Präoperative Planung

17.4

Weichteildefekt und Infektion – 211

17.5

Weichteildefekte ohne funktionelles Defizit – 212

17.6

Weichteildefekte mit funktionellem Defizit – 216

17.7

Postoperatives Management Literatur

– 208

– 210

– 222

– 223

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_17, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

17

208

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

17.1

Einleitung

Die Inzidenz von Wundheilungsstörungen und Weichteildefekten als Komplikation nach Knietotalendoprothesen wird mit bis zu 20 % aller Fälle angegeben. Es ist anzunehmen, dass dieser Prozentsatz im Rahmen von Revisionseingriffen am Kniegelenk angesichts des wiederholten und erweiterten Weichteilschadens noch weiter ansteigt. Mit zunehmender Anzahl implantierter Prothesen ist auch ein Anstieg komplexer Revisionsfälle unausweichlich. Defekte der Weichteile unterschiedlichen Ausmaßes bis hin zu freiliegendem Knochen oder Prothesenmaterial treten dabei in etwa 5 % der Fälle auf und stellen mitunter die schwerstwiegenden Komplikationen dar. Häufig ist aufgrund der folgenden Infektion ein Erhalt des prothetischen Materials nicht möglich und eine Arthrodese oder Amputation die einzig verbleibende Therapieoption. Entsprechend kommt in der Revisionschirurgie neben der Behandlung von Knochendefekten insbesondere dem Weichteilmanagement eine außerordentliche Bedeutung für den endgültigen Therapieerfolg zu.

17.2

17

Wundheilung und postoperativer Weichteildefekt

Die Heilung chirurgisch induzierter Wunden läuft in unterschiedlichen Phasen ab. Ausgangspunkt ist die Zone kompromittierter Durchblutung durch Zerstörung des Kapillarsystems im Rahmen der Inzision. Nach nur kurzer Latenzphase kommt es in der anschließenden exsudativen Phase zur Ausbildung von Gerinnseln und einem Fibrinnetz. Die gesteigerte kapillare Permeabilität durch vasoaktive Mediatoren erlaubt die Einwanderung der Entzündungszellen. Makrophagen beseitigen in der resorptiven Phase Nekrosematerial und zelluläre Abfallprodukte. Lymphozytäre Zytokine lösen die Einwanderung erster Fibroblasten aus, die durch die Expression von Fibronektin für den Beginn des eigentlichen Reparationsvorgangs verantwortlich sind. Nach etwa 48 bis 72 Stunden kommt es in der Proliferationsphase zur Migration zahlreicher Fibroblasten in das Wundbett. Die Ausschüttung großer Mengen an Glykosaminoglykanen wie Chondroitinsulfat, Hyaluronsäure, Dermatansulfat und Heparinsulfat bildet die Grundlage für die Ausbildung eines Kollagennetzwerks. Erst nach etwa 3 Wochen ist wieder ein Gleichgewicht der An- und Abbauvorgänge eingestellt. Essenziell für den ungestörten Ablauf der Heilung ist dabei die permanente Neoangiogenese, die die Basis für einen ausreichenden fibroblastären Stoffwechsel bietet. Nach etwa 21 Tagen beginnen die Regenerationsphase und schließlich die vollständige Maturation der Wunde, die bis zu 2 Jahre in Anspruch nehmen kann. Das primär gebildete Kollagen vom Typ III wird langsam durch Fasern des Typs I ersetzt. Die Migration und Differenzierung epithelialer Zellen führt neben der Schrumpfung der Wundfläche um etwa ein Drittel ihres Ausmaßes schließlich zur vollständigen Reepithelialisierung. Die zunehmende Quervernetzung der Kollagenfaserstruktur verleiht der Narbe ihre Stabilität. Bereits nach 6 Wochen sind 70 % des Ausgangswerts erzielt, endgültig werden aber nicht mehr als 80 % erreicht. Zudem ist die Elastizität des gebildeten Gewebes deutlich herabgesetzt. Die Störung dieses Verlaufs in jeder seiner Phasen kann den heiklen Prozess der Wundheilung unterbrechen und zur Ausbildung chronischer Komplikationen führen. Besonders jene patientenbezogenen Umstände, die die Rekapillarisierung des Wundbetts stören, stellen demnach potente Risikofaktoren dar. Stoffwechselerkrankungen führen in diesem Zusammenhang nicht nur zur Verschlechterung lokaler Umstände, sondern beeinflussen auf systemischer Ebene viele Bereiche der Entzündungskaskade zum Schlechteren. Patienten

209 17.2 · Wundheilung und postoperativer Weichteildefekt

17

mit Diabetes mellitus zeigen aufgrund ihrer Erkrankung nicht nur einen höheren Bedarf an chirurgischen Interventionen, sondern haben auch ein wesentlich höheres Risiko für Komplikationen. Die Mikroangiopathie führt zu einer chronische Hypoxie im Wundbereich. Ein erhöhter Blutzuckerspiegel kann das Potenzial der neutrophilen Chemotaxis und Phagozytose langfristig herabsetzen und seinerseits selbst als Entzündungsmediator wirken. Ähnlich hypoxische Wundverhältnisse können bei Rauchern durch den herabgesetzten Oxygenierungsgrad des Hämoglobins beobachtet werden. Periphere Gefäßerkrankungen oder lokale Fibrosierung nach Strahlentherapie können die lokale Durchblutung und damit einen normalen Heilungsverlauf stark gefährden. Langjährige Kortisontherapie, aber auch Unterernährung führen zu deutlich herabgesetzter Immunfunktion, T-Zell-Aktivierung, Phagozytose und anderen Funktionen der Wundheilung. Gefährlichster Risikofaktor für die normale Narbenbildung ist die lokale Infektion. Entzündung und prolongierter Heilungsverlauf begünstigen einander wechselseitig. Im orthopädischen Bereich bedeutet dies nicht nur eine Gefährdung der Wunde, sondern des implantierten Materials und damit des gesamten Therapieerfolgs. Die Folge gestörter Wundheilung ist vielfältig und reicht von lokaler Rötung der Inzision bis hin zur phlegmonösen Entzündung und Sepsis (vgl. ⊡ Tabelle 17.1). Die Einteilung postoperativer Weichteildefekte nach Kniegelenksendoprothese unterscheidet nach Laing fünf Stadien [14]. Während die Stadien 0 und I unter der Voraussetzung eines infektfreien Implantates noch lokale Eingriffe an der Haut zulassen, hat die Erfahrung gezeigt, dass in die Tiefe reichende Defekte der Stadien II bis IV bereits häufig eine Lappenplastik erfordern. Im Bereich des Bewegungsapparats stellen die Weichteile vor dem Hintergrund der orthopädischen Chirurgie nicht nur den anatomischen Gewebemantel zur Deckung der knöchernen Strukturen dar, sondern sind auch ein funktionell wirksamer Bestandteil. Weichteildefekte können daher neben einer gestörten Wundfläche auch andere Regionen mit gering ausgeprägtem Subkutangewebe, wie beispielsweise die Präpatellarregion, betreffen. Genauso wie Haut und Subkutangewebe unterliegen selbstverständlich auch tiefer liegende Strukturen dem heiklen Prozess der Wundheilung und können durch mehrfache operative Exposition folgenschwer geschädigt werden. Die tendinösen Anteile des Streckapparats zeigen als bradytrophes Gewebe schon von Natur aus eine reduzierte Kapillarisierung und werden durch den operativen Zugang zusätzlich beschädigt. Je nach Art des operativen Traumas entstehen also Defekte in unterschiedlichen anatomischen Bereichen oder aber befallen alle Strukturen und exponieren Knochen und prothetisches Material. Am Knie ist die Weichteildeckung besonders am ventralen Aspekt, also dem typischen Operationsfeld, anatomisch begrenzt und ein Schutz des darunterliegenden Streckapparats nur sehr beschränkt. Nicht selten reichen primär oberflächliche Weichteildefekte zunehmend in die Tiefe und führen unbehandelt auch zu einer Kontinuitätsschädigung des Streckapparats. Entsprechend können fortgeschrittene Defekte einerseits eine signifikante Infektionsquelle darstellen und andererseits den vollständigen Funktionsverlust des betroffenen Gelenks nach sich ziehen.

⊡ Tab. 17.1. Stadieneinteilung der Weichteildefekte nach Laing et al. [14] Stadium

Defekt

0

Wundrötung ohne Dehiszenz oder Nekrose

I

oberflächliche Hautnekrose

II

großflächige Hautnekrose mit Fistel

III

tiefe Wunddehiszenz, Fistel, evtl. umschriebene Exposition Prothese

IV

großflächige, allschichtige Gewebsnekrose mit weiter Exposition der Prothese

210

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

Für die Therapieplanung von Weichteildefekten im Kniegelenksbereich im Rahmen von Revisionseingriffen erscheint es also durchaus sinnvoll, sie nicht nur entsprechend ihres Ausmaßes zu definieren, sondern auch in Defekte mit funktionellem Defizit und ohne funktionelles Defizit zu unterscheiden.

17.3

17

Präoperative Planung

Die Therapie von Weichteilläsionen um das Kniegelenk richtet sich in erster Linie nach ihrer Art. Während oberflächliche Störungen der Wundheilung bis hin zu ausgedehnten Hautdefekten plastisch-chirurgische Verfahren wie lokale oder freie Lappenplastiken erfordern, so bedarf die Wiederherstellung funktioneller Strukturen wie dem Streckapparat häufig nicht nur der einfachen Rekonstruktion der betroffenen Abschnitte, sondern mitunter auch der Verwendung zusätzlicher Implantate. Im Rahmen der präoperativen Planung ist die Beurteilung des tatsächlichen Ausmaßes der Komplikation entscheidend. Oberflächliche Hautdefekte müssen hinsichtlich ihrer Tiefenausdehnung exakt beurteilt werden. Die Sondierung von Wundtaschen gibt Aufschluss über das tatsächliche Defektausmaß. In seltenen Fällen kann eine Fistulographie unter sterilen Bedingungen eine Beteiligung des Gelenksraums identifizieren. Ist eine Ausdehnung in die Tiefe präoperativ nicht eindeutig zu erheben, so muss sie in der Operationsvorbereitung zumindest erwartet werden. Keinesfalls sind Revisionen auch noch so kleiner Wunden bei bestehender Knietotalendoprothese unter ambulanten Rahmenbedingungen durchzuführen. Neben der Beurteilung der Weichteildeckung sollte eine genaue Funktionsüberprüfung eine Beteiligung des Streckapparats abklären. Beurteilung der Restfunktion und Palpation lassen bereits oft eine Schädigung klinisch erkennen, besonders bei geschlossenen Wundverhältnissen. Eventuell kann eine zusätzliche Bildgebung wie Sonographie oder Magnetresonanztomographie trotz prothetischer Artefakte eine genauere Darstellung zulassen, um zu beurteilen, inwiefern eine primäre Adaption oder zusätzliche Rekonstruktionsmethoden indiziert erscheinen. Neben der Beurteilung der Weichteile sind auch betroffene Skelettabschnitte und das Gelenk selbst in die Diagnostik einzuschließen. Eine Lockerung oder Infektion der Prothese sollte man klinisch und radiologisch, eventuell auch szintigraphisch ausschließen oder aber im Sinne der Revision in den Therapieplan miteinbeziehen. Mehrschichtige Defekte erfordern meist eine Lappenplastik, da ein einfacher Sekundärverschluss oder Spalthautdeckung nicht zur Behandlung ausreichen (⊡ Abb. 17.1). In der überwiegenden Mehrzahl der Fälle werden entsprechende Eingriffe daher auch interdisziplinär und vor allem gemeinsam mit einem plastisch-chirurgischen Konsil zu planen sein. Hilfreich in der Evaluation der möglichen Lappen ist eine angiographische Darstellung der unteren Extremität. Da die meisten bildgebenden Verfahren wie konventionelle Angiographie oder angiographische Computertomographie sich in der Routine oft auf die arterielle Darstellung beschränken können, ist hier besonders auf die Abbildung einer zusätzlichen venösen Phase Wert zu legen, um eine Lappenversorgung zu gewährleisten Neben der Beurteilung des zu behandelnden Defekts an sich müssen auch die Risikofaktoren des individuellen Patienten bedacht werden. Metabolische Erkrankungen, Durchblutungs- und Gerinnungsstörungen sind in der präoperativen Planung zu berücksichtigen und sollten nach Möglichkeit optimiert werden, um vor allem im Falle freier Lappenplastiken die bestmöglichen Heilungschancen zu gewährleisten. Unter nicht beeinflussbaren Verhältnissen ist mitunter auch die Wahl einer freien oder gestielten Lappenplastik zu überdenken und gar ein ablatives Verfahren zu erwägen.

211 17.4 · Weichteildefekt und Infektion

a

b

17

⊡ Abb. 17.1a,b. Klinisches und radiologisches Bild eines Patienten mit massiver Varus-Gonarthrose und Zustand nach Weichteiltrauma im Bereich des proximalen Unterschenkels. Die deutlichen Vernarbungen und der reduzierte Weichteilmantel stellen ein hohes Risiko für postoperative Wundheilungsstörungen dar, sodass hier bei Planung einer totalendoprothetischen Versorgung bereits initial eine zusätzliche Lappenplastik erwogen werden sollte

Die erwähnten Überlegungen zeigen, dass die präoperative Planung ein interdisziplinärer Zugang zum Management ausgedehnter Weichteildefekte haben muss. Die häufige Beteiligung der betroffenen Endoprothese und die damit verbundene Therapie bleibt aber dennoch ein vorrangig orthopädisches Problem.

17.4

Weichteildefekt und Infektion

Der Ausschluss einer Infektion des Wundbetts oder der Prothese, beziehungsweise ein entsprechender Keimnachweis sind vor Revision erforderlich, um eine abgestimmte antibiotische Therapie einzuleiten. Sollte ein Keimnachweis nicht gelingen, so ist jedenfalls eine Abschirmung mittels Breitbandantibiotikum zu verordnen. Selbst im Falle von Weichteildefekten, die den Gelenkraum nicht erreichen, sollte ein allfälliger Protheseninfekt durch Punktion dennoch ausgeschlossen werden. Bei der Punktion ist sehr auf sterile Verhältnisse zu achten, und sie sollte weit vom Ort der Wundheilungsstörung im gesunden Gewebe durchgeführt werden, um eine iatrogene Kontamination zu vermeiden. Bei offenen Wunden gelingt ein Keimnachweis mitunter erst nach wiederholten Abstrichen. Vor dem Defektverschluss ist jedenfalls ein ausgedehntes Débridement entzündlich veränderten und nekrotischen Gewebes notwendig. Bei Keimbefall oder bei sehr ausgedehnten Nekrosen können hierzu auch mehrzeitige Eingriffe notwendig werden. Als temporärer Wundverschluss können Vakuumverbandsysteme nicht nur die Abheilung und Keimbeseitigung deutlich beschleunigen, sondern erlauben über eine vorsichtige Zügelung der Weichteile auch schrittweise eine Verkleinerung der Defektzone. Bei Wunddefekten, die bis an die Prothese reichen, ist in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle, selbst bei nicht nachgewiesenem Keimbefall, von einer Prothesenkontamination auszugehen. Offene Wunden können die sonst eindrucksvollen Entzündungszeichen eines tiefen Protheseninfekts lange verschleiern. Oftmals im ambulanten Bereich durch eine entsprechende Wundhygiene und regelmäßigen Verbandwechsel anbehandelt, erlauben sie die ausreichende Drainage des Gelenksraums und verhindern so eine Exazerbation und Sepsis. Eine Revision derartiger Wunden muss demnach auch dem tiefen Protheseninfekt Rechnung tragen. In den meisten Fällen wird dies einen zweizeitigen Wechsel zur Folge haben. Vor dem Hintergrund einer notwendigen plastischen Lappenrekonstruktion gefährdet ein einzeitiger Prothesenwechsel

212

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

nicht nur die Beherrschung des Infekts und das Überleben der Prothese, sondern nicht zuletzt auch die Einheilung der Lappenplastik, die häufig die letzte Alternative zur Amputation darstellt. Entsprechend sollten bei aufwendigen plastischen Rekonstruktionen eine Explantation der Prothese und der Wechsel gegen einen Zementspacer erfolgen. Im Falle foudroyanter Infekte kann sogar eine Strategie mit mehrfachen Revisionen notwendig werden. Nach Explantation der Prothese erfolgt hierbei zunächst ein Weichteilverschluss mit Vakuumsystem. Nach Infektabheilung wird gemeinsam mit einem erneuten Wechsel des Zementspacers eine plastische Deckung des Gelenks durchgeführt. Erst in einem dritten Eingriff ist die Reimplantation einer Prothese nach Abheilung der Weichteilrekonstruktion möglich. Derartige Vorgehensweisen können im Zusammenhang mit der Verwendung modularer Revisionsprothesen entscheidend sein, da diese ein besonders hohes Reinfektionsrisiko zeigen. Eine weitere Reduktion dieser Komplikation kann auch die Verwendung silberbeschichteter Implantate bringen. Selbstverständlich hängen die exakte zeitliche Planung solcher Eingriffe und die Abstimmung orthopädischer und plastischer Rekonstruktionen vom individuellen Heilungs- und Infektverlauf ab und sollten unbedingt interdisziplinär festgelegt werden.

17.5

17

Weichteildefekte ohne funktionelles Defizit

Weichteildefekte um das Kniegelenk im Rahmen von Revisionen sind aus bereits erwähnten Gründen relativ häufig. Ein vorsichtiger Ungang mit den Weichteilen und eine ausreichende, spannungsfreie Deckung des Gelenkes sind essenzielle Faktoren für einen komplikationsarmen Verlauf. Besonders in Gegenwart lokaler Infektionen steigt das Risiko von Wundheilungsstörungen und gefährdet so den Ausgang der gesamten Operation. Die Optionen für die Behandlung dieser Komplikationen sind vielfältig und müssen in Abhängigkeit von Größe, Tiefenausdehnung, umgebenden Weichteilstrukturen, Anatomie der Extremität und Gesamtstatus des Patienten gegeneinander abgewogen werden. Unter der Voraussetzung eines funktionsfähigen Streckapparats dient die Behandlung von Haut- und Weichteildefekten nicht nur dem anatomischen Verschluss des Gelenks, sondern hilft auch, eine Vaskularisierung der darunterliegenden Strukturen aufrechtzuerhalten und Spätkomplikationen zu verhindern. In der Mehrzahl der Fälle wird dazu die Verwendung eines vitalen Muskellappens erforderlich sein. Als Standardverfahren haben sich im Kniegelenksbereich der mediale und zum Teil auch der laterale Gastrocnemius-Lappen etabliert. Ihre einfache chirurgische Exposition und varietätenarme Durchblutung haben sie zu Zugpferden in der plastischen Deckung von Defekten im Bereich des distalen Oberschenkels, der Patella und vor allem des proximalen Unterschenkels werden lassen. Vornehmlich der mediale Gastrocnemius stellt damit wohl den am häufigsten verwendeten Lappen in dieser Region dar und sollte vom orthopädischen Chirurgen im Rahmen von Kniegelenksrevisionen auch selbständig präpariert werden können. Andere Lappenverfahren sind seltener und sollten entsprechend interdisziplinär durchgeführt werden.

17.5.1 Spalthauttransplantation

Spalthauttransplantationen dürfen nur bei sehr beschränkten und oberflächlichen Defekten indiziert werden. Diese entsprechen in den meisten Fällen dem Stadium I nach Laing. Vor der Deckung muss zweifelsfrei verifiziert sein, dass keine Ausdehnung in die Tiefe besteht, da eine kontinuierliche Wundsekretion mit großer Wahrscheinlichkeit zur Abstoßung des Trans-

213 17.5 · Weichteildefekte ohne funktionelles Defizit

17

plantats führt. Oft ist vor der Transplantation zusätzlich eine Reinigung des Wundgrundes mittels Vakuumverband notwendig. Die Spalthaut selbst wird meistens mit einer Schichtdicke von 0,4 mm vom lateralen Oberschenkel entnommen. Die Applikation eines Schaumstoffschwämmchens mit Hautklammern direkt auf das Transplantat hat sich in der Verbandtechnik bewährt, um ein schnelleres Einheilen zu begünstigen.

17.5.2 Perforatalappen

Bei umschriebenen oder fistulierenden Defekten, deren Débridement keine Vergrößerung mit sich bringt, können Perforatalappen zur Anwendung kommen. Diese lokalen fasziokutanen Verschiebelappen sind von Perforansgefäßen abhängig, welche den Faszienspiegel durchbrechen und ein umschriebenes Haut- und Subkutisareal versorgen. Verwendet werden diese Lappen seit den frühen 1990er Jahren. Eine exakte Präparation und die genaue Kenntnis dieser Gefäße im Bereich des ventralen Unterschenkels machen sie zu technisch anspruchsvollen Rekonstruktionen. Vorangegangene Traumata, lokale Narbenbildung wie Fasziotomien am Unterschenkel sowie ihre begrenzte anatomische Größe schränken ihre Indikation stark ein, wodurch sie sich als Standardverfahren nicht wirklich durchsetzen konnten. Der Vorteil dieser Rekonstruktionen liegt in einem sehr ansprechenden kosmetischen Ergebnis und der Möglichkeit, bei ihrem Versagen weitere Verfahren anschließen zu können. Vor allem aber wird durch den ausschließlichen Transfer von Haut und Subkutis kein funktionelles Defizit hervorgerufen, da das Muskelgewebe vollkommen intakt bleibt. Nach exaktem Débridement des ursprünglichen Defekts wird der Perforatalappen gehoben. Aufgrund der anatomischen Variabilität der Perforansgefäße ist häufig eine ultraschallgezielte Präparation notwendig. Nach seiner Isolation kann der Lappen entweder lokal geschwenkt, oder frei transplantiert werden. Die Entnahmestelle wird primär verschlossen. Im Kniegelenksbereich haben sich Perforatalappen aus dem Gebiet des Vastus lateralis, Tensor fasciae latae oder medialen Gastrocnemius etabliert. Zu bedenken ist bei ihrer Verwendung, dass die meisten Defekte im Zusammenhang mit Knietotalendoprothesen ein größeres Transplantat erfordern als es diese Lappen darstellen.

17.5.3 Lokaler Gastrocnemius-Schwenklappen

Der Gastrocnemius-Kopf stellt einen idealen gestielten Muskellappen zur Defektdeckung im Kniegelenksbereich dar. Während sich der mediale, größere Kopf zur Versorgung des proximalen Unterschenkels bis hin zum distalen medialen Oberschenkel anbietet, so lässt sich der laterale, kleinere Kopf nicht ganz so weit nach proximal schlagen und beschränkt sich vorwiegend auf prätibiale Defekte, da er etwa 4 cm kürzer ist. Für ausgedehnte Rekonstruktionen können beide Lappen in Kombination verwendet werden. Kontraindikationen für die Verwendung dieser Muskeln stellen alle vorangegangenen Operationen oder Traumata im Bereich des Unterschenkels dar, da eine Gefäßversorgung nicht mehr sicher gewährleistet ist oder ausgedehnte Vernarbungen eine Mobilisierung des Gewebes unmöglich machen. Zusätzlich muss eine ungestörte Soleus-Funktion klinisch bestätigt werden, um nicht die spätere Plantarflexion aufzuheben. Der Gastrocnemius ist der oberflächliste Muskel des dorsalen Unterschenkels. Seine beiden Köpfe, die an den Femurkondylen entspringen, laufen in Höhe des Fibulköpfchens zusammen

214

17

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

und vereinigen sich mit dem Soleus in einem großen Faszienspiegel zur Achillessehne. Die mediale und laterale Arteria suralis versorgen die beiden Köpfe von proximal kommend als Abgänge der Arteria poplitea. Eng mit den Gefäßen verlaufen die versorgenden Nervenäste aus dem Nervus tibialis. Die Lappen können über eine Längsinzision dorsomedial oder dorsolateral am Unterschenkel mobilisiert werden. Die Inzision verläuft medial von der Höhe des Tibiaplateaus bis etwa 10 cm proximal des Knöchels. Im Falle einer Tunnellierung nach ventral sollte eine Hautbrücke von etwa 7 cm Breite gegenüber dem chirurgischen Zugang zum Kniegelenk bestehen bleiben. Im Falle einer ausgedehnten Exposition des Kniegelenks und der proximalen Tibia bei größeren Knochendefekten, oder der Verwendung von modularen Prothesen können die Lappen unter Umständen auch über die ventrale Inzision direkt geborgen werden. Die Präparation der beiden Köpfe selbst bis zu ihrem Einstrahlen in die Achillessehne erfolgt meist stumpf digital, wobei distale perforierende Gefäße einfach ligiert werden können. Die beiden Köpfe werden durch eine bindegewebige mediane Raphe getrennt, welche die Identifizierung ihrer Begrenzung erlaubt. Im Bereich des tendinösen Einstrahlungsgebiets kann der jeweilige Kopf schließlich mit einem zarten Sehnenrand durch einen schrägen Schnitt gegenüber der Achillessehne scharf abgesetzt werden. Der Erhalt eines Sehnenrandes ist hilfreich für die spätere Fixierung des Muskels. Für die Deckung von Defekten im Bereich der Patella und der proximalen Tibia reicht eine stumpfe Mobilisierung des Kopfes, die die Gefäßversorgung des Lappens nicht gefährdet. Soll der Lappen bis in den Bereich des distalen Oberschenkels geschlagen werden, so ist eine vorsichtige Präparation seines Ursprunggebiets unter strengem Erhalt der versorgenden Strukturen notwenig. Der Lappen kann sowohl mit seinem inneren als auch äußeren Aspekt an der Oberfläche geschwenkt werden. Zu beachten ist, dass keine Traktion auf die Suralgefäße ausgeübt wird. Eine filetierende Inzision des Faszienspiegels erlaubt es, den Lappen in seiner Ausdehnung noch weitere zu vergrößern und gewährleistet zudem ein besseres Einheilen der auf ihn transplantierten Spalthaut. Das sehnige Ende des Gastrocnemius-Schwenklappens wird schließlich mit der ventrolateralen oder ventromedialen Unterschenkelfaszie vernäht. Bei leichter Weichteilspannung können transkutane Polsternähte zur Lappenfixierung dienen. Nach Verschluss des chirurgischen Zugangs wird der freiliegende Muskelbauch mittels Spalthaut gedeckt und mit Schaumstoffschwämmchen versiegelt um ein rasches Anwachsen des Hauttransplantats zu fördern. Im Falle einer lateralen Gastrocnemiuspräparation ist sehr auf den Nervus peronaeus zu achten, der im Bereich des Fibulahalses zwischen Gastrocnemiuskopf und der Bizepssehne hervortritt. Im Übrigen unterscheidet sich seine Präparation nicht von der des medialen Anteils. Eine Nekrose des Schwenklappens ist meist auf einen intraoperativen Fehler zurückzuführen. Im Rahmen einer raschen Revision muss insbesondere ein Knicken oder ein Ausriss des Versorgungsgefäßes ausgeschlossen werden. Eine exakte Blutstillung bei der Präparation der Lappen ist notwendig, um ein Kompartmentsyndrom des Unterschenkels zu vermeiden. Eine Verletzung des Nervus suralis ist bei vorsichtiger Präparation selten. Die postoperative Funktion im Sinne der Plantarflexion zeigt nur einen minimalen Kraftverlust. Unter der Voraussetzung einer regelrechten Soleusfunktion können sogar beide Gastrocnemiusköpfe ohne wesentliche postoperative Einschränkung verwendet werden. ⊡ Abbildung 17.2 zeigt die Präparation des lokalen Gastrocnemius-Schwenklappens.

17.5.4 Freie Lappenplastiken

In Fällen ausgedehnter Weichteildefekte im Bereich des ventralen Kniegelenksaspekts, in denen ein Gastrocenemiusschwenklappen bereits verwendet wurde, versagt hat oder in

215 17.5 · Weichteildefekte ohne funktionelles Defizit

a

b

c

d

e

f

g

h

17

⊡ Abb. 17.2a–h. Präparation des lokalen Gastrocnemius-Schwenklappens. a Chirurgischer Zugang zum lateralen Gastrocnemiuskopf und b vollständig dargestellter Muskellappen; c Darstellung der versorgenden Gefäße; d Tunnellierung des Lappens an die Defektstelle und e Fixation mittels Polsternähten; f,g klinisches Ergebnis; h chirurgischer Zugang zum medialen Gastrocnemiuskopf

216

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

seiner Ausdehnung zu klein ist, müssen alternative Rekonstruktionsverfahren indiziert werden. In diesen komplexen Situationen hat sich der freie Latissimus-dorsi-Lappen als verlässliches Transplantat erwiesen. Derartige Rekonstruktionen erfordern ein interdisziplinäres Management und plastisch-chirurgische Unterstützung. Voraussetzung für den mikrochirurgischen Transfer sind eindeutig identifizierbare und vor allem intakte Anschlussgefäße im Defektbereich, welche präoperativ durch angiographische Methoden abgeklärt werden müssen. Ein großer Vorteil der freien Lappenplastiken ist ihre variable Größe, sowie auch die Elastizität und flexible Deckung des beweglichen Gelenks. So sind freie Lappentransplantationen auch bei höchst seltenen poplitealen Defekten, wie sie im Rahmen von Tumoren, Verbrennungen oder Traumata auftreten können. Vor der Durchführung derartiger Rekonstruktionen müssen vor allem Infektionen des Kniegelenks und der betroffenen Prothese ausgeschlossen werden, da der Verlust solch großer Lappen, wie er in etwa 12 % der Fälle auftritt, meist nur noch eine Amputation zulässt.

17.5.5 Weichteilexpander

In ausgewählten Fällen, in denen ein spannungsfreier Primärverschluss nach Implantation einer Knietotalendoprothese unwahrscheinlich erscheint, kann die präoperative Implantation von Weichteilexpandern angedacht werden. Ihr großer Vorteil liegt in der schrittweisen Stimulation des Hautwachstums durch kontinuierliche Expansion, wobei das Unterhautgewebe nicht nur gedehnt und verdünnt wird, sondern auch ein Dickenwachstum gefördert wird. Zusätzlich führt die Ausbildung bindegewebiger Pseudomembranen zu robusten Weichteilschichten, die einen späteren Primärverschluss begünstigen. Üblicherweise werden die mit Kochsalzlösung befüllbaren Silikonexpander sechs bis acht Wochen vor Implantation einer Prothese in präpatellare, subkutane Taschen implantiert und in weiterer Folge über ihre Portkammern schrittweise gefüllt. Bei Implantation der Prothese können die Expander schließlich wieder entfernt werden.

17.6

17

Weichteildefekte mit funktionellem Defizit

Weichteildefekte des Streckapparats stellen durch den potenziellen Funktionsverlust eine schwerwiegende Komplikation in der Knieendoprothetik dar. Ihre Inzidenz wird in der Literatur bei Primärimplantationen mit bis zu 2,5 % angegeben. Genaue Daten für die Revisionsprothetik liegen nicht vor, dürften aber deutlich höher sein. Wie bereits dargestellt unterliegen die Strukturen des Streckapparats demselben Heilungsverlauf wie die oberflächlicheren Schichten. Für eine adäquate Vernarbung des Bindegewebes muss also zumindest mit einem Zeitraum von sechs Wochen gerechnet werden. In Abhängigkeit ihrer Ausdehnung können Diskontinuitäten des Streckapparats mit begleitenden äußeren Defekten einhergehen. Vor allem chronische Infekte können einen solchen Verlauf begünstigen, da einerseits Wunddehiszenzen zu einer Arrosion der Sehnen durch eine gestörte Durchblutung führen, und andererseits ein rupturierter Streckmechanismus eine sekundäre Wunddehiszenz hervorrufen kann. So treten diese Defekte gerade in der Revisionsendoprothetik häufig vergesellschaftet auf. Es ist daher in vielen Fällen eines funktionellen Defizits notwendig, sich zusätzlicher plastischer Eingriffe zur Augmentation der Weichteildeckung zu bedienen, wie sie oben

217 17.6 · Weichteildefekte mit funktionellem Defizit

17

erwähnt sind. Erst dies führt zu Verhältnissen, die eine Heilung der Streckapparatrekonstruktion erlauben. Es erscheint bei der Beurteilung und Therapieplanung eines Streckapparatdefekts durchaus sinnvoll, ähnlich wie bei äußeren Wunden eine systematische Einteilung vorzunehmen. Diese kann sich nach der Lokalisation und den einzelnen anatomischen Strukturen richten, die alle von dem Defekt betroffen sein können und möglicherweise einer unterschiedlichen Therapie bedürfen. Entsprechend des Verlaufs von proximal nach distal können Quadrizeps-Sehne, Patella, Patellarsehne und ihre Insertionsstelle an der proximalen Tibia für den Funktionsverlust verantwortlich sein. Schließlich kann es in seltenen Fällen zur vollständigen Zerstörung des Streckapparats kommen. Die präoperative Abklärung erfordert also eine exakte klinische und radiologische Untersuchung und den zusätzlichen Ausschluss anderer Ursachen wie neurogener oder systemischer Erkrankungen. Wie auch in der Therapie von Wundheilungsstörungen ist die vorausgehende Behandlung eines allfälligen Infekts oder anderer prothesenbezogener Komplikationen essenziell, um eine erfolgreiche Rekonstruktion zu erzielen.

17.6.1 Einfache Quadrizeps-Sehnen-Dehiszenz

Die einfache Quadrizeps-Sehnen-Dehiszenz tritt meist früh postoperativ auf und ist häufig auf einen unsachgemäßen Verschluss des operativen Zugangs zurückzuführen. Differenzialdiagnostisch sollten jedoch auch immer prädikative Risikofaktoren wie metabolische Erkrankungen, Kortisontherapie oder genetische Bindegewebsdefekte ausgeschlossen werden, da sie häufig die Therapie komplexer machen können. Liegen solche Pathologien nicht vor, so bedarf es in der Revision der primären Dehiszenz meist nur einer einfachen Sekundärnaht. Im Falle der Revisionsendoprothetik jedoch kann die Dehiszenz der Quadrizeps-Sehne allerdings bereits Hinweis auf eine gestörte Durchblutung geben. Entsprechend ist intraoperativ das Gewebe exakt zu beurteilen und hinsichtlich seiner Vitalität und Vaskularisierung zu untersuchen. Liegen derartige Schäden vor, so sollte sich das Vorgehen an der Behandlung der komplexen Ruptur orientieren.

17.6.2 Komplexe Dehiszenz der Quadrizeps-Sehne

Lokale Vaskularisationsschäden der Quadrizeps-Sehne durch Revisionen und systemische Erkrankungen, aber auch partielle Resektionen im Rahmen ausgedehnter Infekte oder Atrophien, wie bei Arthrodesenauflösungen, lassen eine einfache Naht der Sehne nicht mehr zu. Die Rate an rezidivierenden Dehiszenzen ist zu groß, um auf eine Augmentation zu verzichten. Neben biologischen Transplantaten, wie Fascia-lata-Streifen, Plantaris-Sehne, Semitendinosus- oder Gracilis-Plastiken wurden in diesem Zusammenhang auch AllograftRekonstruktionen beschrieben. Gerade in der Revisionsendoprothetik halten zunehmend auch Bandimplantate wie LARS® (⊡ Abb. 17.3) oder Trevira® mit großem Erfolg Einzug. Diese Implantate weisen eine außergewöhnliche Biokompatibilität auf und zeigen innerhalb weniger Wochen eine deutliche fibroblastäre Integration. Mit einer Reißfestigkeit bis über 4000N haben sie nur eine minimale Elongationsrate im Langzeitverlauf. Für die Streckapparatrekonstruktion sind Bänder mit geringem Elastizitätsmodul besser geeignet. Der große Vorteil dieser Implantate gegenüber anderen Rekonstruktionmethoden ist neben ihrer universellen Verfügbarkeit die

218

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

beliebige Größenadaption und der Verzicht auf die Gewinnung von Autografts mit entsprechendem Sekundärdefekt. Zusätzlich ist man im Falle systemischer Erkrankungen nicht auf Transplantate mit reduzierter Qualität angewiesen. Zu beachten ist bei ihrer Verwendung, dass sie durch entsprechende Weichteilinterposition von prothetischen Komponenten getrennt werden müssen, um ein Durchscheuern zu verhindern. Ihr wesentlicher Nachteil liegt in der Eigenschaft eines Fremdkörpers, der im Falle eines Infekts genauso zu explantieren ist wie endoprothetisches Material. Dies führt bei einem vollständig eingeheilten Implantat zu einem großen funktionellen Defekt, der später umso schwieriger bis gar nicht mehr zu rekonstruieren ist. Im Falle von Quadrizepsdehiszenzen kann das Bandimplantat nach Readaptation der Sehne gleichsam einer Fasziendopplung aufgelegt werden. Da das Band nicht resorbierbar ist, empfiehlt sich die Fixierung mit ebenfalls nicht resorbierbarem Nahtmaterial zumindest an den entscheidenden Stellen der Kraftübertragung, um eine Stabilität auch über einen langsamen Vernarbungsprozess hinweg zu gewährleisten. Im Bereich der distalen Quadrizepsmuskulatur ist darauf zu achten, dass das Band nicht zu viel Muskulatur abdeckt, sondern im tendinösen Anteil fixiert wird, da hier erstens eine robustere Verankerung möglich ist und zweitens die Kontraktilität der Muskulatur durch Ausbildung einer Narbenplatte nicht eingeschränkt wird. Zusätzlich kann das Band zwecks verstärkter Insertion von Muskelfasern mit distalen Anteilen des Vastus lateralis gedeckt werden. Sollten keine nach außen durchtretenden Wunddefekte vorliegen, so ist aufgrund des meist deutlich ausgebildeten Subkutangewebes am distalen Oberschenkel eine zusätzliche Deckung mittels Lappenplastik nicht notwendig.

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17 ⊡ Abb. 17.3a–c. Rekonstruktion einer bereits zuvor augmentierten Reruptur der Quadrizeps-Sehne mittels LARS®-Band. a Darstellung der komplexen Dehiszenz; b transossäre Verankerung des Bandes im Bereich der Tuberositas tibiae und c vollständige Rekonstruktion des Streckapparats im Sinne einer Augmentation

c

219 17.6 · Weichteildefekte mit funktionellem Defizit

17

17.6.3 Patellarsehnenruptur und proximaler Tibiadefekt

Die Patellarsehnenruptur stellt im Unterschied zur Quadrizeps-Sehnenruptur fast immer eine komplexe Komplikation dar, da primäre Rekonstruktionen ohne Augmentation meistens versagen. Nur frische Rupturen bei jugendlichen und gesunden Patienten können erfolgreich genäht werden. Ganz besonders im Falle von Revisionen jedoch ist die Rerupturrate deutlich erhöht. Zum einen führt die wiederholte Exposition des Gelenks mit entsprechender Mobilisierung und gegebenenfalls auch notwendigem Release des Ligamentum patellae zu einer deutlichen Traumatisierung, zum anderen kann die Verwendung achsgeführter Prothesen, besonders mit rückversetzter Achse ein zusätzliches Zugmoment auslösen. Implantationsfehler mit anteriorem Weichteilimpingement im Bereich des Tibiaplateaus führen unbehandelt zum unvermeidbaren Durchscheuern der Sehne. Schließlich können zusätzliche ausgedehnte Knochendefekte den prothetischen Ersatz der proximalen Tibia notwendig machen und erfordern damit per se eine Refixation des Ligaments. Es wurden zahlreiche Rekonstruktionsverfahren der Patellarsehne beschrieben, wobei die vollständige Wiederherstellung der aktiven Streckfunktion nach wie vor als sehr schwer zu erzielen gilt. Als biologische Augmentationen bieten sich in diesem Bereich Semitendinosus- oder Bizepssehnen in Verbindung mit einem Gastrocnemius-Schwenklappen an. Als Allograft-Rekonstruktion wurde die Verwendung von Achillessehnen mit an der proximalen Tibia verschraubbarem Calcaneus-Block etabliert. Diese Verfahren haben die Ergebnisse der ursprünglich beschriebenen Transplantation von Patellarsehnen als Bone-Tendon-Bone-Allografts übertroffen. Mit der steigenden Verfügbarkeit von Kunstbändern seit den 1980er Jahren werden diese zunehmend auch zu Rekonstruktion der Patellarsehne verwendet (⊡ Abb. 17.4). Gegenwärtig können diese Bänder ausgezeichnet an den medialen und lateralen Rand des Ligamentum patellae fixiert und transossär durch das Tuberculum geführt werden. Die zusätzlich zu rekonstruierende Sehne erhält so wieder die Möglichkeit einer Kraftübertragung mit voller aktiver Streckung. Umstritten ist hierbei nach wie vor die ideale Vorspannung im Sinne der Gelenksstellung zum Zeitpunkt der Rekonstruktion. Die zunehmende Erfahrung zeigt aber, dass vor allem bei Verwendung von Kunstbändern eine Steigerung der Extension gegenüber dem intraoperativen Zustand selten möglich ist, es also empfehlenswert erscheint, die Wiederherstellung des Ligaments in voller Streckung durchzuführen. Die Nachbehandlung führt dabei selbstverständlich zu einem deutlich protrahierten Gewinn einer Beugefunktion. In dieser Hinsicht ist eine genaue Aufklärung des Patienten besonders wichtig. Eine Sonderstellung im Hinblick auf die Rekonstruktion der Patellarsehne nimmt der knöcherne Defekt im Bereich der Insertionsstelle am Tuberculum tibiae ein. In Folge von ausgedehnten Infekten, reduzierter Knochenqualität oder im Rahmen von Explantationen gut verankerter Prothesen kann es zu derart großen Tibiadefekten kommen, dass in der Rekonstruktion ein modularer prothetischer Ersatz die sinnvollste Variante darstellt. Diese Rekonstruktionen erfordern die Reinsertion der Patellarsehne an endoprothetisches Material. Die direkte Fixation der Sehne selbst über Krallenplatten oder Kompressionssysteme birgt die große Gefahr der Nekrose der eingeklemmten Sehnenabschnitte und des Ausreißens. Als erfolgreiche Alternative haben sich hier Gewebeschläuche aus dem gleichen Material wie die Kunstbänder LARS® und Trevira® durchgesetzt. Die Prothese wird dabei vor Zusammenstellung im Gelenkbereich an der proximalen Tibia gleich einem Ärmel vollständig von dem Schlauch überzogen. In Höhe des Gelenkspalts wird der Schlauch gekürzt, wobei im Bereich des Sehnenansatzes eine ventrale Lasche nach proximal erhalten werden kann. An dieser Stelle kann die Sehne unter Einbeziehung allfälliger Ösen an

220

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

b

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⊡ Abb. 17.4a–c. Patellarsehnenrekonstruktion mittels LARS®-Band. a Patellarsehnenruptur mit deutlicher Patella alta nach Revisionsprothese des linken Kniegelenks; b es erfolgt zunächst die transossäre Fixation des LARS®Bandes im Tuberositasbereich und c in weiterer Folge die Reinsertion des Streckapparats an das Kunstband

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der Prothese in vollständiger Streckung mit nicht resorbierbarem Nahtmaterial inseriert werden. Zusätzlich erfolgt eine Fixierung des Schlauches an der Prothese und der Muskulatur des proximalen Unterschenkels, womit eine natürliche Kraftübertragung hergestellt wird. Aufgrund der anatomischen Verhältnisse der Weichteile um die proximale Tibia kommt eine modulare Prothese ohne weitere Deckung unmittelbar unter der Subkutis zu liegen, wodurch Infektionen in bis zu einem Drittel der Fälle beobachtet wurden. Erst durch die routinemäßige Verwendung des medialen Gastrocnemius-Schwenklappens zur Weichteilaugmentation beim proximalen Tibia-Ersatz konnten die Infektionsraten auf ein mit anderen Prothesen vergleichbares Maß reduziert werden. Die Verwendung des Gastrocnemius erlaubt hierbei eine zusätzliche Fixationsmöglichkeit der Patellarsehne. Diese Verfahren, die mittlerweile den Standard im onkologisch-orthopädischen Bereich darstellen, erlauben eine höchst erfolgreiche Wiederherstellung einer aktiven Funktion mit vollständiger Streckung und Beugung über 90°.

17.6.4 Patelladefekt

Im Rahmen einer Kniegelenksrevision kann es nach Entfernung einer gut fixierten Komponente durch Polyethylenabrieb oder bei übertriebener Resektion bei vorangegangenen Eingriffen zu substanziellem Knochenverlust im Bereich der Patella kommen. Die Inzidenz von Patellafraktu-

221 17.6 · Weichteildefekte mit funktionellem Defizit

17

⊡ Abb. 17.5. Die Verwendung eines Kunstbandes erlaubt die Fixation eines Patella-Ersatzes durch Nahtmaterial

ren bei Implantation von Knieprothesen wird mit einer großen Breite zwischen 0,3 % und 11 % angegeben – abhängig davon, ob ein Patellaflächenersatz durchgeführt wird. In derartigen Fällen kann eine Refixation einer neuen Patellakomponente unmöglich werden. Die Patellektomie als therapeutische Alternative führt aber zu einer deutlich reduzierten Streckfunktion. Sollte noch eine residuale Knochenschale der Patella verfügbar sein, so kann durch eine Spongiosaplastik mit aus dem distalen Femur gewonnenem Knochenmaterial eine Patella partiell wiederhergestellt werden. Häufig ist für die Fixierung der Spongiosa ein kleiner Weichteillappen notwendig, der entweder aus umliegendem Narbenmaterial oder einem Fascia-lataAnteil dargestellt wird. Im Falle des vollständigen Patellaverlustes erlauben durch Nähte fixierbare Metallimplantate, die mit einer Polyethylenfläche bestückt werden können, eine endoprothetische Rekonstruktion. Steht für die Verankerung derartiger Implantate kein ausreichendes Sehnenmaterial zur Verfügung, so kann der Streckapparat über diesen Abschnitt hinweg mit einem Kunstband augmentiert werden, an welches die Patella durch nicht resorbierbares Nahtmaterial fixiert wird (⊡ Abb. 17.5).

17.6.5 Vollständiger Streckapparatdefekt

Ein vollständiger Defekt des Streckapparats über alle anatomischen Abschnitte hinweg ist selten und kommt vorwiegend im onkologischen Rahmen vor. Dennoch können ausgedehnte rezidivierende oder chronische Infekte ähnlich ausgedehnte Läsionen nach sich ziehen. Die Verhältnisse nach Auflösung langjährig bestehender Arthrodesen entsprechen zumindest vom funktionellen Standpunkt ebenfalls einer kompletten Streckapparathypotrophie (⊡ Abb. 17.6). Biologische Verfahren sind für diese Defekte aufgrund ihrer Größe praktisch nicht mehr möglich. Selbst wenn ausgedehnte Allografts zur Anwendung kommen, erfordern sie meist die Augmentation durch Kunstbänder oder -schläuche. Die Verwendung von breiten Bandimplantaten bietet einerseits die Möglichkeit, diese im distalen Quadrizepsbereich breitbasig zu verankern und andererseits transossär an der proximalen Tibia oder einer prothetischen Komponente zu fixieren. Zusätzlich erlauben sie die Annaht oben beschriebener Patellaimplantate. Essenziell ist in diesem Zusammenhang auch die Augmentation des meist muskulär deutlich geschwächten Apparats um funktionelle Muskellappen. Der lokale Sartoriusschwen-

222

Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

b

⊡ Abb. 17.6a–d. Auflösung einer Kniearthrodese durch eine modulare Tumorprothese des distalen Femurs und der proximalen Tibia mit Rekonstruktion des vollkommen hypotrophen Streckapparats durch einen LARS®-Schlauch. a radiologisches Bild der Arthrodese, b intraoperative Darstellung nach Entfernung der Platten, c ein LARS®-Schlauch ummantelt die gesamte proximale Tibiakomponente, d eine nach proximal erhaltene Lasche erlaubt die Reinsertion der verbleibenden Quadrizepsmuskulatur

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klappen kann sehr weit distal im Bereich seiner tendinösen Insertion abgetrennt und mit eben diesem Sehnenanteil an den proximalen Patellapol fixiert werden. Die Mobilisierung nach proximal gewährleistet seine intakte Vaskularisierung und Innervation, wodurch er in Folge seiner späteren Hypertrophie zu einer kräftigen Unterstützung in der aktiven Streckung wird. Die Rekonstruktion solcher Defekte geht immer auch mit einem entsprechenden Verlust an Weichteilen einher, weshalb die Wiederherstellung des gesamten Streckapparats nicht ohne zusätzliche Verfahren, wie dem Gastrocnemius-Lappen, zur weiteren Deckung auskommen kann.

17.7

Postoperatives Management

Die Rekonstruktion von Weichteildefekten um das Kniegelenk im Rahmen der Revisionsendoprothetik erfordert eine intensive Nachbehandlung. Entscheidend für den Erfolg der beschriebenen Verfahren ist eine ungestörte, vor allem infektfreie Heilung des ohnehin meist

223 Literatur

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stark vorgeschädigten Gewebes. Anders als in der Primärprothetik ist daher die funktionelle Ruhigstellung das oberste Prinzip. Zur Nachbehandlung von lokalen und freien Lappenplastiken empfiehlt sich die Ruhigstellung in dorsalen Oberschenkelgipsschienen. In der frühen postoperativen Phase sollten Patienten zumindest bis zum 5. postoperativen Tag strenge Bettruhe einhalten. In den ersten 24 Stunden ist eine regelmäßige Lappenkontrolle wenigstens alle sechs Stunden erforderlich. Die weitere funktionelle Nachbehandlung ist in Abhängigkeit der Weichteilsituation deutlich verlangsamt. Rekonstruktionen, auf die durch die Kniegelenksbewegung Zug ausgeübt wird, erfordern eine Fixierung des Gelenks bis zur vollständigen Heilung. Bei Verbandtechnik und Lagerung des Patienten ist ein Druck auf allfällige Gefäßrekonstruktionen penibel zu vermeiden. Ein genaues Gerinnungsmanagement muss sich an der individuellen Situation orientieren und muss in den meisten Fällen gegenüber Bedenken hinsichtlich der späteren Gelenkfunktion im Vordergrund stehen. Drainagen sollte man im Gegenzug länger belassen, um Hämatome ausreichend abzufördern. Bei zu hoher Blutungsneigung können postoperative Einblutungen zum Abquetschen vaskulärer Rekonstruktionen führen. Entsprechend frühzeitig sind bei derartigem Verdacht Revisionseingriffe zu indizieren. Spalthautareale werden vorzugsweise mit Schaumstoffschwämmchen bedeckt, die erst am 5. postoperativen Tag gewechselt werden. Kommt es zu vermehrter seröser Sekretion, so kann noch sekundär ein Vakuumverband appliziert werden. Auch Spalthauttransplantate erfordern in den meisten Fällen eine Ruhigstellung bis zur Abheilung. Die Nachbehandlung von funktionellen Streckapparatrekonstruktionen sollte individuell anhand der intraoperativen Beobachtungen festgelegt werden. Generell erfordert die Ausheilung aber zunächst eine fixierte Streckstellung für 6 Wochen. Selten ist mit einer früheren Wiederaufnahme der Beugefunktion zu rechnen, weswegen diesbezügliche Wünsche des Arztes wie auch des Patienten im frühen postoperativen Management deutlich in den Hintergrund treten müssen. Besonders jugendliche Patienten können eine zufriedenstellende Funktion auch später noch zurückgewinnen. Für die weitere Nachbehandlung bewähren sich sperrbare Orthesen, die im zwei- bis dreiwöchigen Intervall auf 30°, 60° und 90° freigegeben werden. Bereits präoperativ muss dem Patienten im Aufklärungsgespräch bewusst gemacht werden, dass die Dringlichkeit des zu gewährleistenden Extremitätenerhalts die Bedeutung des funktionellen Ergebnisses deutlich überwiegt. Gleichzeitig muss dem behandelnden Chirurgen klar sein, dass die Erfolgsrate von Kniegelenksrevisionen gemeinsam mit begleitenden Weichteilund Streckapparatrekonstruktionen ganz besonders nach chronischen Infektionen stark eingeschränkt ist und eine Amputation oder Arthrodese mitunter sogar eine raschere Remobilisierung mit sich bringen würde, was eine besonders strenge Indikationsstellung notwendig macht.

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Kapitel 17 · Weichteildefektmanagement

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IV

IV

Anforderungen an ein modulares Knie-Revisionssystem

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Tibiale und femorale Offset-Rekonstruktion – 227 T. Randau, D.C. Wirtz

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Kopplungsgrade – 235 R. Bieger, R. Decking, H. Reichel

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Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei – 247 M. Tingart, J. Beckmann, C. Lüring

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Rekonstruktion der Gelenklinie – 259 C.H. Siebert

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Das neue modulare Brehm-Kniesystem: BPK-S Integration – 269 K. Trieb, K.D. Heller, D.C. Wirtz

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Tibiale und femorale Offset-Rekonstruktion T. Randau, D.C. Wirtz

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_18, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

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Kapitel 18 · Tibiale und femorale Offset-Rekonstruktion

Die Funktion des Kniegelenks hängt in hohem Maße von seiner korrekten Biomechanik ab, welche wiederum durch die komplexen Bewegungen der Gelenkkomponenten zueinander bestimmt wird und nur bei einwandfreiem Funktionieren eine schmerzfreie und stabile Gelenkbewegung gestattet. Ein besonderer Anspruch in der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks liegt daher in der optimalen Ausrichtung der Implantatkomponenten zueinander in allen Dimensionen. Das Resultat der Operation misst sich unmittelbar an der Funktion des operierten Gelenks, also an postoperativer Achsstellung, Bewegungsausmaß und Gelenkstabilität. Die Ansprüche an ein Revisionsimplantat sind dementsprechend hoch und es muss dem Operateur ausreichend Möglichkeiten geben, die einzelnen Gelenkkomponenten individuell zu positionieren und stabil zu implantieren, was nur durch eine Modularität des Systems gewährleistet werden kann und häufig den Einsatz von variablen Offset-Adaptern erforderlich macht. In der primären Endoprothetik hat sich in der Mehrheit der reine Oberflächenersatz durchgesetzt. Hierbei werden die Gelenkkomponenten an die vorhandenen anatomischen Landmarken ausgerichtet und in der entsprechenden Größe und Konfiguration gewählt. Die Positionierung kann dann, nach korrekter Schnittführung und Vorbereitung der Implantatlager, relativ frei erfolgen, sodass ein anatomisch und biomechanisch günstiges Ergebnis erreicht werden kann. Die präzise Positionierung der Gelenkkomponenten zueinander ist nicht nur für ein gutes klinisches Ergebnis, sondern auch maßgeblich für die Standzeit der Prothese mitbestimmend. Außer dem korrekten Stellungsverhältnis aller Gelenkkomponenten zueinander muss auch die Wiederherstellung der natürlichen Gelenklinie angestrebt werden, da nur in dieser Position die muskuläre und ligamentäre Führung des Gelenks sichergestellt ist. Jeder Operateur, der viele Revisionsfälle in seiner Praxis zu Gesicht bekommt, kann bestätigen, das Malalignment, Achsabweichungen und Verstöße gegen die biomechanischen Prinzipien vom Kunstgelenk durch vermehrten Abrieb, schlechte oder schmerzhafte Funktion und deutlich verringerte Standdauer der Prothese quittiert werden. Gleichzeitig wird die präoperative Planung im Revisionsfall durch die bereits veränderte Anatomie des voroperierten Gelenkes deutlich erschwert und der Befund in situ kann stets Situationen präsentieren, die im Vorfeld nicht absehbar waren. Im Gegensatz zur primären Endoprothetik unterliegt die Implantatpositionierung im Revisionsfall maßgeblichen Limitationen, die besonders durch die erforderliche aufwendigere Verankerung der Implantate im oft minderwertigen Knochenlager entstehen. In der Regel erfolgt diese über intramedulläre Kraftträger, also Stems oder Stiele, welche die mechanische Belastung aus der metaphysären Knochenregion in den diaphysären Knochen übertragen. Die Probleme in der Verwendung von intramedullären Kraftträgern ergeben sich dann aus den anatomischen Gegebenheiten von Tibia und Femur, die interindividuell sowie intraindividuell einer starken Variationsbreite unterliegen können [1]. Tibial stellt sich nicht selten die Situation dar, dass die metaphysäre und diaphysäre Schaftachse nicht miteinander übereinstimmen (vgl. ⊡ Abb. 18.1). Der Weg und die Achse des Stems, der entsprechend tief genug eingebracht wird, um zentriert im Bereich der Diaphyse zu liegen zu kommen und dort ein Pressfit zu erreichen, ist anhand der anatomischen Achse des Knochens fest definiert und nicht variabel. Kommt dabei das proximale, gelenknahe Ende des Stems nicht im Mittelpunkt der Metaphyse zu liegen, so wird das darauf aufgebrachte Tibiaplateau eine entsprechende Abweichung in der mediolateralen oder anterior-posterioren Ausrichtung aufweisen [2, 3]. Das Offset beschreibt dabei die Variation zwischen Position, Ausrichtung und Achse des Stems im Vergleich zur Position und Ausrichtung der femoralen oder tibialen artikulierenden Anteile des Kunstgelenks. In einer anatomischen Untersuchung an humanen Leichen-Tibiae hat Abraham 2007 [4] zeigen können, dass bei 20 Tibiae nur 5 einen identischen Markraummittelpunkt der Diaphyse und Metaphyse aufwiesen. Die restlichen 15 Knochen wiesen eine Abweichung von bis zu 8 mm

229 Kapitel 18 · Tibiale und femorale Offset-Rekonstruktion

⊡ Abb. 18.1. 67-jährige Patientin, aseptischer Knieprothesenwechsel mit Genesis-II-CC-Prothese (Fa. Smith & Nephew). Die metaphysäre und diaphysäre Schaftachse unterscheiden sich, dadurch bedingt ist die Femur- und Tibiakomponente zu weit lateral positioniert (blau: Soll-Position, rot: Ist-Position)

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⊡ Abb. 18.2. 59-jährige Patientin, aseptischer Knieprothesenwechsel mit MRH-Prothese (Fa. Stryker). Tibial besteht eine unterschiedliche metaphysäre (rot) und diaphysäre (blau) Schaftachse, dadurch bedingt ist die Tibiakomponente valgisch positioniert

auf, was eine optimale Positionierung des Tibiaplateaus ohne Überhang auf einem geraden Stem nicht erlaubt. Dabei fielen große inter- und intraindividulle Unterschiede auf. Durchschnittlich lag der Mittelpunkt der Metaphyse 4,1 mm anteromedial dem Mittelpunkt der Diaphyse. Eine sichere Planung und Vorhersage des nötigen Offsets über native Röntgenbilder in zwei Ebenen wurde im Rahmen der Untersuchung als zu unsicher identifiziert. Daten aus klinischen Studien bestätigen diese Beobachtung (z. B. Mahoney 2006: 15 von 20 Knieprothesen-Revisionspatienten benötigen tibial ein Offset von 4 bis 8 mm [5]). Auch in der primären Endoprothetik mit kurzer, metaphysär-medullärer Verankerung, kann es dabei bereits zu deutlichen Asymmetrien zwischen der anatomischen Achse der Tibia und der Achse eines intramedullären Kraftträgers kommen (6). Weitere Untersuchungen [7] konnten zeigen, dass es nicht nur beachtliche Unterschiede in der Relation zwischen diaphysärem Mittelpunkt und dem Zentrum des Tibiaplateaus gibt, sondern dass sich diese auch wesentlich verschiebt, je nach Position in der Diaphyse. Je nach Länge oder Einbringtiefe eines Prothesenstiels wird sich also die Position seines proximalen Endes relativ zum Tibiaplateau verändern. Zusätzlich zeigen die Studien von Hicks [7] und Abraham [4] die große Variationsbreite der Anatomie zwischen einzelnen Individuen und einzelnen ethnischen Gruppen (besonders im asiatischen Raum). Abgesehen von der Verschiebung des Mittelpunkts kann bei Verwendung einer intramedullären Führung auch die Achse

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Kapitel 18 · Tibiale und femorale Offset-Rekonstruktion

des Implantats in eine Varus-Valgus-Position gezwungen werden (vgl. ⊡ Abb. 18.2). Desweiteren kann es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich werden, die korrekte Neigung des Tibiaplateaus – also den physiologischen posterioren Slope der proxialen Tibia – entsprechend zu rekonstruieren. Ein Stem, der in einem varisch oder valgisch ausgerichteten oder anteroposterior gebogenen intramedullären Kanal eingebracht wird, kann so das darauf montierte Tibiaplateau in allen Dimensionen fehlpositionieren. Der Positionierung des Femurschildes kommt generell eine besondere Bedeutung zu. Der Ersatz der distalen Femuroberfläche erfolgt in der Regel über einen Radius von 270° und mehr. Das Femur verfügt dabei über verschiedene Gelenkflächen, welche je nach Flexions- oder Extensionsstellung des Gelenks mit dem Tibiaplateau artikulieren. Durch eine Änderung der Höhe des Tibiaplateaus oder des Inlays werden die Höhe des Gelenkspalts und damit die Bandspannung in jeder Position des Gelenks gleichermaßen beeinflusst, zudem verschiebt sich die Position der neuen Gelenklinie von ihrem physiologischen Ideal nach kranial hin. Die Position der distalen femoralen Gelenkfläche bestimmt nur die Position des Gelenkspalts in Extension, während die dorsale femorale Gelenkfläche nur die Position und Weite des Gelenkspaltes in 90° Flexion bestimmt. Einer möglichen Dysbalance zwischen Extension und Flexion muss dementsprechend durch eine Positionskorrektur der femoralen Komponente begegnet werden. Auch femoral haben anatomische Studien gezeigt, dass es sehr häufig zu Unterschieden in der diaphysären und metaphysären »Schaftachse« kommt [8]. Eine auf einem geraden und diaphysär verankerten Press-fit-Stem aufgebrachte Femurkomponente steht dabei in der Regel 4 bis 8 mm zu weit nach ventral vor, was zu einer Vergrößerung des Gelenkspalts in Flexion und damit zu unbalancierter Gelenklinie und Instabilität führen würde (vgl. ⊡ Abb. 18.3). In etwa einem Viertel der beschriebenen Fälle hätte die anteroposteriore femorale Biegung das Einbringen eines geraden Schaftes bis in die Diaphyse gänzlich unmöglich gemacht. Klinisch bestätigt sich diese Beobachtung in der Studie von Mahoney, wo 21 von 22 Patienten zur optimalen Positionierung der femoralen Komponente bei intramedullärem Stem ein Offset von 4 bis 8 mm benötigten [5]. Eine Fehlpositionierung der intramedullären Führung kann nicht nur zur Verschiebung des Femurschildes in der sagittalen Ebene führen, sondern auch zu einer Verkippung, was die Varus-Valgus-Achse des Kunstgelenkes negativ beeinflussen kann. Auch hier ist die Länge und Dicke des eingebrachten Stiels von Bedeutung. Längere und dickere Stiele stellen sich dabei, sofern über den richtigen Eintrittspunkt eingebracht, durch ihre Verankerung in der Diaphyse und ihre dadurch fest vorgegebene Orientierung, besser in die anatomische Achse eines normalkonfigurierten Femurs als kürzere und dünnere Stiele. Das Problem der Offset-Rekonstruktion wird zurzeit meist durch modulare Offset-Adapter adressiert, welche mittels Schraubverbindung oder Steck-Konus-Verbindung zwischen intramedullärem Stem und Gelenkkomponente eingebracht werden können. Eine Übersicht über aktuell verfügbare Revisionsknieendoprothesensysteme und die im System implementierten Offset-Rekonstruktionsoptionen sind zur Übersicht in ⊡ Tabelle 18.1 dargestellt. Ein Offset-Adapter stellt dabei ein Zwischenstück dar, welches als Stem-Verlängerung den Ansatzpunkt der Gelenkkomponente in der horizontalen Ebene um ein definiertes Maß verschiebt – in der Regel ohne dabei die Achse zwischen Stem und Gelenkkomponente zu verändern. Modulare Offset-Adapter sollten dabei optimalerweise in jeder beliebigen Orientierung montierbar sein, sodass das Offset 360° frei eingestellt, und in jede Richtung abweichend eingesetzt werden kann. Ist ein Offset schon in der Gelenkkomponente selbst integriert, so orientiert sich dies an den anatomisch meist vorkommenden Varianten, also femoral nach posterior und tibial nach anteromedial. Diesem Nachteil einer fehlenden Variationsmöglich-

231 Kapitel 18 · Tibiale und femorale Offset-Rekonstruktion

⊡ Abb. 18.3. 68-jährige Patientin, aseptischer Knieprothesenwechsel mit Genesis-II-CC-Prothese (Fa. Smith & Nephew). Aufgrund fehlender Offsetkorrektur ist die Femurkomponente ca. 3 mm zu weit nach ventral positioniert (roter Pfeil)

18

⊡ Abb. 18.4. 68-jährige Patientin, zweiter aseptischer Knieprothesenwechsel mit Nexgen-Prothese (Fa. Zimmer). Adäquate Offset-Korrektur femoral mit OffsetKorrekturschaft bei weiten Verhältnissen metaphysär (roter Pfeil). Tibial weit distale modulare Schaftankopplung (blauer Pfeil); bei sehr engen Schaftverhältnissen wäre hier eine Offset-Korrektur, sofern nötig, nur unmittelbar unter dem Tibiaplateau möglich gewesen

keit in jede beliebige Richtung steht der Vorteil entgegen, dass kein weiteres Zwischenstück eingefügt werden muss und daher die Anzahl von Kopplungen minimiert wird sowie die Tatsache, dass der Stem nicht noch zusätzlich durch einen Offset-Adapter verlängert wird. Dies kann besonders dann relevant sein, wenn die Gelenkkomponente, z. B. aufgrund eines Kopplungsmechanismus, weit in die Metaphyse hineinragt. Muss hier noch ein in der Regel 3 cm oder längerer Offset-Adapter montiert werden, bevor der Stem in der gewünschten Position angebracht werden kann, so kann besonders tibial bei sich früh verschmälernder Epiphysenregion der Platz eventuell nicht ausreichend sein (s. ⊡ Abb. 18.4). Stems mit integriertem Offset (s. oben) oder kürzere Offset-Adapter wären demnach gegenüber Längeren im Vorteil, haben jedoch höhere Anforderungen an das Material, da die Kraftübertragung ungünstiger ist, wenn die Offset-Variation und damit die Parallelverschiebung der axial wirkenden Kräfte auf engem Raum erfolgt. Die wenigsten Systeme adressieren bisher das klinisch deutlich seltenere Problem einer Verkippung der Prothese in der Varus-Valgus-Achse durch die intramedulläre Verankerung,

medio-laterales Offset bis 6 mm in der Stemposition einstellbar

keine

Offset

Varus / Valgus

zementfrei 92 und 172 mm, Ø 11–20 mm zementiert: 52 und 92 mm, Ø 12, 15 oder 18 mm

zementfrei 117 oder 177 mm, Ø 12–20 mm zementiert: 77 oder 157 mm, Ø 12, 15 oder 18 mm

StemGrößen

StemGrößen

zementiert 6° Valgus fixiert, zementfrei 5° oder 7°

Varus/ Valgus

Vollgekoppelt/ Scharnier

Kopplung

+2 mm / - 2 mm Stemposition an der Femurkomponente in sagitaler Ausrichtung

EnduRo

Modell

Offset

Aesculap ®

Femoral

Hersteller Endo-Modell® - M

SigmaTM P.F.C. ® / SigmaTM

s. femoral – modulare zementfrei 75, 115 und Stems tibial und femoral 150 mm, Ø 10–24 mm zementiert: 30 und 60 mm, verwendbar Ø 13 oder 15 mm

s. femoral – modulare Stems tibial und femoral verwendbar

modularer Offset-Adapter ändert frei um 1°, Hemiund Vollkeile zur Augmentation

s. femoral – modulare s. femoral – modulare Stems tibial und femo- Stems tibial und femoral verwendbar ral verwendbar

kein Varus/Valgus tibiale Plattform mit 3° oder 7° post. Slope

keine

keine

Stems mit festem Offset von 4,5 mm verfügbar, 360° einstellbar modulare Offset-Adapter: 4, 6 und 8 mm, 360° einstellbar

kein Offset einstellbar

kein Offset des Stems einstellbar

keine

zementfrei 30, 100 und 155 mm, Ø 10–24 mm, Offset-Variante 100 und 155 mm, Ø 11–18 mm zementiert 30, 60 und 100 mm, Ø 13 zementfrei 80 und 150 mm, Ø 10–23 mm Zementiert 40, 80 und 155 mm, konisch

zementfrei 120, 160 und 220 mm gerade, sowie 220 und 280 mm mit Biegung. Ø 9 - 24 mm zementiert 80, 120 und 160 mm, Ø 10 - 20 mm

zementfrei zylindrisch 60–280 mm (6 Größen), Ø 10–18 mm, oder konisch zementiert 50–280 mm (9 Größen), Ø 8–11 mm konisch

zementfrei 125 oder 175 mm, Ø 10–24 mm zementiert: 90 oder 130 mm, Ø 13 oder 15 mm

modulare Offset-Adapter: 2,4 und 6 mm, 360° einstellbar

fixiert 6° Valgus

fixiert 6° Valgus

6° Valgus im Ansatz, modularer Offset-Adapter ändert um 1°

Stems mit festem Offset von 4,5 mm verfügbar, 360° einstellbar

modulare OffsetAdapter: 2 und 4 mm, 360° einstellbar,

fixiert 6° Valgus

modulare OffsetAdapter: 2, 4 und 6 mm, 360° einstellbar, 30 mm lang

kein Offset einstellbar

+2 mm/- 2 mm Stemposition an der Femurkomponente in sagittaler Ausrichtung

posterior stabilized (LPS), zapfengeführt (LCCK) oder gekoppelt (RHK), fixed- und mobile bearing

NexGen

Zimmer®

ungekoppelt (CR), posterior stabilized (PS) oder zapfengeführt (TS)

Scorpio TS

Stryker ®

Stems in 5° oder 7° Valgus wählbar

posterior stabilized, als high-flex oder constrained

vollgekoppelt, Rotationsoder Scharniervariante

Legion

Smith & Nephew

teilgekoppelt (posterior stabilized) mit fixed- oder mobile bearing

TC3-RP

LINK®

DePuy

⊡ Tab. 18.1. Beispiele von Knierevisionssystemen verschiedener Hersteller und der im System implementierten modularen Variationsmöglichkeiten in Offset-, Varus-/Valgus-Varianten und Stem-Verankerung

18

Tibial

232 Kapitel 18 · Tibiale und femorale Offset-Rekonstruktion

233 Literatur

18

noch wird das im Wesentlichen tibialseitig relevante Problem der korrekten Slope-Einstellung regelhaft angegangen. Ein modulares, achsveränderndes Zwischenstück, mit dem eine Variation des Winkels zwischen Gelenkkomponente und Stem erzeugt werden kann, ist unseres Wissens bisher »am Markt« nicht erhältlich. Obwohl einzelne Hersteller gesonderte Varus-/ Valgus-Varianten für Revisionsknieprothesen anbieten, ist eine gleichzeitige stufenlose 360° einstellbare Offset-Rekonstruktion nicht möglich (vgl. ⊡ Tabelle 18.1). Alternativ bleibt dann nur die Möglichkeit, einen schlankeren oder kürzeren Stem in einer zementierten Variante zu wählen, der genug Spielraum im intramedullären Kanal für die nötige Positionskorrektur erlaubt.

Literatur 1. 2. 3. 4. 5. 6.

7. 8.

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19

Kopplungsgrade R. Bieger, R. Decking, H. Reichel

19.1

Einleitung

19.2

Kopplung: Nicht zu viel – nicht zu wenig – 236

19.3

Einteilung der Kopplungsgrade – 237

19.4

Kopplungsgrade im klinischen Alltag – 244 Literatur

– 236

– 245

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_19, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

236

Kapitel 19 · Kopplungsgrade

19.1

Einleitung

Kopplungsmechanismen werden in der Knieendoprothetik notwendig, wenn eine partielle oder totale Insuffizienz der anatomischen Stabilisatoren des Kniegelenks vorliegt. In Situationen mit eingeschränkter oder fehlender intrinsischer Stabilität ist daher die Übernahme der Funktion durch das Implantat notwendig. In der Primärendoprothetik ist eine solche implantatbedingte Führung eher die Ausnahme und betrifft in erster Linie Valgus- oder Varusfehlstellungen von mehr als 20° oder ausgeprägte Flexionskontrakturen. In der Revisionsendoprothetik hingegen sind solche Insuffizienzen nicht die Ausnahme, sondern eher die Regel. Zum besseren Verständnis muss man das Kniegelenk hierzu als Drehscharniergelenk mit physiologischerweise 6 Freiheitsgraden betrachten. Zum einen sind dies die Translationsbewegungen: anterior-posterior (»Roll-back-Mechanismus«), medio-lateral und kranio-kaudal (im Rahmen von axialen Distraktions- bzw. Kompressionskräften). Freiheitsgrade in der Sagittalebene sind die Flexion-Extension und in der Frontalebene die Ab- und Adduktion. In der Transversalebene spielt sich die Innen- und Außenrotation ab, welche den als »screwhome« beschriebenen Mechanismus ermöglicht, bei dem die Tibia im Übergang zur vollen Streckung eine Außenrotationsbewegung erfährt [4]. Eingeschränkt werden diese Freiheitsgrade durch ein komplexes knöchernes und weichteiliges System. Diese physiologischen Stabilisatoren sind unterteilt in mediale und laterale Strukturen, sie haben dynamische Funktion im Rahmen des Streck- und Beugevorgangs. In Streckstellung sind hauptsächlich die dorsale Kapsel, die Kniebeuger sowie die dorsalen medialen und lateralen Seitenbandanteile in Aktion. In zunehmender Beugung verlagert sich die Funktion auf die vorderen Kollateralbandanteile und das hintere Kreuzband. Aus dieser Aufstellung ergibt sich, dass entsprechend dem jeweiligen Insuffizienzmuster das Implantat spezifische Funktionen übernehmen muss [21]. Bedenkenswert bleibt dabei Folgendes: Je stärker eine Prothese gekoppelt ist und je mehr stabilisierende Funktion sie übernimmt, desto mehr müssen die dabei entstehenden Kräfte vom Implantat aufgefangen werden und können sich dann in Form von höherem Abrieb, Lockerungsrate und Implantatermüdung niederschlagen. Aus diesem Grund sollte der Grundsatz gelten: so viel Kopplung wie nötig, aber so wenig wie möglich [23].

19.2

19

Kopplung: Nicht zu viel – nicht zu wenig

Das Prinzip der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks zielt auf die möglichst originäre Rekonstruktion der anatomischen Strukturen ab. Hierbei ist einer Wiederherstellung der Gelenklinie sowie einer korrekten Rotation, sowohl der femoralen als auch tibialen Komponenten, ebenso Rechnung zu tragen wie einem ausbalancierten Beuge- und Streckspalt. Um Fehler zu vermeiden, empfiehlt sich ein standardisiertes Vorgehen. Prinzipiell kann man sowohl mit dem Femur als auch mit der Tibia beginnen. In der Praxis der Autoren hat es sich bewährt, zunächst die Tibia zu präparieren, um eine Referenz sowohl für die Extension als auch Flexion zu schaffen [11]. Im ersten Schritt wird das Tibiaplateau in lotrechter Position zur Schaftachse aufgebaut. Hierbei ist sowohl die korrekte Rotation als auch die Wiederherstellung der Gelenklinie zu beachten, welche ca. 15–20 mm proximal der Fibulaspitze zu liegen kommen sollte [11, 22]. Knöcherne Defektsituationen müssen je nach Ausprägung mit knöchernen oder metallischen Augmentationen und entsprechenden Schaftverlängerungen versorgt werden.

237 19.3 · Einteilung der Kopplungsgrade

19

⊡ Abb. 19.1. Modulares Legion-Revisionssystem mit ansteigendem Kopplungsgrad von CR über PS zu CC und Hinge. (Anmerkung: Das Hinge-Modul befindet sich derzeit in der Markteinführung in den USA und wird Ende 2011 in Deutschland verfügbar sein)

Im zweiten Schritt gilt es, das Femur möglichst anatomisch zu rekonstruieren. Die Wiederherstellung der Gelenklinie kann durch entsprechende knöcherne oder artifizielle Augmentationen erreicht werden. Besondere Beachtung erfordert die Einstellung einer korrekten Rotation. Nach Balancierung des Beugespalts wird dieser auf den Streckspalt übertragen. Die Zielstellungen bestehen in einer physiologischen Beinachse, einer vollen Streckfähigkeit und stabilen Seitenbandführung. Zeigt sich hierbei eine Inkongruenz mit zu weitem Beugespalt im Sinne einer Flexionsinstabilität, kann dies mit der Wahl einer größeren oder weiter posterior positionierten (Offset-Adapter!) femoralen Komponente behoben werden. Sollte sich auch hiernach keine suffiziente Stabilität einstellen, muss man ein Implantat mit Valgus-Varus-Führung wählen. Ebenso ist bei einer sagittalen Instabiltät ein Implantat zu wählen, das dieses Problem adäquat adressiert. Aus dem dargelegten Algorithmus ergibt sich die Notwendigkeit für ein Revisionssystem, mit dem flexibel auf die intraoperative Situation reagiert werden kann. Anhand der 2005 eingeführten modularen Legion-Revisionsprothese (⊡ Abb. 19.1) möchten wir im Weiteren darstellen, welche Lösungswege ein solches System bieten sollte und wann wie viel Führung vom Implantat übernommen werden muss [5].

19.3

Einteilung der Kopplungsgrade

19.3.1 Ungekoppelte Implantate

Hinteres Kreuzband erhaltend Die Verwendung kreuzbanderhaltender Implantate im Sinne von CR- (»cruciate retaining«-) oder DD- (»deep dish«-)Komponenten des Legion-Revisionssystems ist ausgesprochen selten und setzt ein weitgehend intaktes hinteres Kreuzband, einen stabilen mediolateralen Bandapparat und einen ausgeglichenen Beuge- und Streckspalt voraus. Diese Forderungen sind jedoch im Revisionsfall selten erfüllt. Ausnahmen können Fälle eines Inlaywechsels beim Frühinfekt oder PE-Verschleiß sein, bei einer Inlayerhöhung oder bei einer unikompartimentellen Endoprothesen-Konvertierung in ein bikondyläres Design [25].

238

Kapitel 19 · Kopplungsgrade

Hinteres Kreuzband ersetzend Bei insuffizientem hinteren Kreuzband und somit drohender dorsaler Subluxation der Tibia gegenüber dem Femur in zunehmender Beugestellung kann auf ein »posterior stabilized«(PS-)Design zurückgegriffen werden. Hierbei verhindert ein sich nach kranial verjüngender interkondylärer Zapfen der tibialen Komponente, der in einer nockenartigen Aussparung der Femurkomponente zu liegen kommt, ein dorsales Abgleiten der Tibia. Daneben ermöglicht ein von dorsal nach ventral ansteigendes Zapfendesign oder eine entsprechend konzipierte femorale Nocke ein »roll-back« in zunehmender Flexion (⊡ Abb. 19.2). Walker hat in einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2000 folgende Charakteristika des PSDesigns beschrieben [42]: 1. verbesserter Quadrizeps-Hebelarm in endgradiger Flexion 2. vergrößerter ROM durch Vermeidung eines dorsalen Impingements 3. Vermeidung einer dorsalen tibialen Subluxation 4. Kontrolle und Verschiebung der Kontaktfläche nach dorsal in Flexion und ventral in Extension Voraussetzung für den Erfolg ist ein stabiler Kollateralbandapparat und ein ausgewogener Streck- und insbesondere Beugespalt. Zu beachten ist, dass es bei einem Auseinanderbewegen des Femurs gegenüber der Tibia in zunehmender Beugestellung zu einer Luxation über den Zapfen hinweg kommen kann. Diese »jump height« ist eine implantatspezifische Größe und bewegt sich zwischen 15 und 18 mm [26] (⊡ Tabelle 19.1). Um eine solche durch eine Asymmetrie des Beuge- und Streckspalts bedingte Dislokation zu vermeiden, ist ein penibles

19

⊡ Abb. 19.2. PS-Design, bei dem der Zapfen-NockenMechanismus die Funktion des hinteren Kreuzbands übernimmt. Das Femur wird durch den Zapfen-Nocken-Kontakt ab ca. 60° Flexion daran gehindert, nach vorne zu gleiten. Bei fehlendem Formschluss sind eine Rotation sowie ein Varus-Valgus-Spiel möglich

239 19.3 · Einteilung der Kopplungsgrade

19

Weichteilmanagement notwendig. Die Bestimmung der Weichteilbalance ist in Streckstellung gut durchzuführen. In Beugung hingegen kommt es oft zur kompensatorischen Rotation im Hüftgelenk, sodass eine Applikation von Varus- und Valgusstress unter gleichmäßiger Vorspannung schwierig sein kann. Das weitere Weichteilmanagement erfordert die Kenntnis der verschiedenen Stabilisatoren sowohl in Beugung als auch in Streckung. Wird der Streckspalt neben den Kollateral- und Kreuzbändern auch von dorsalen Kapsel-, Muskel- und Sehnenanteilen stabilisiert, sind bei Beugung überwiegend Kollateral- und Kreuzbänder aktiv, da die dorsalen Kapselanteile in Streckung straff, in Beugung hingegen entspannt sind. Hieraus ergibt sich, dass ein Verlust der Kreuz- und Seitenbänder in Beugung deutlich mehr zu Buche schlägt als in Streckstellung. Weiter unterteilen muss man auch die Funktion der vorderen und hinteren Anteile insbesondere des medialen Kollateralbandes. Der Streckspalt wird entscheidend von den hinteren und der Beugespalt von den vorderen Anteilen unterstützt [50]. Im Hinblick auf knöcherne Defektsituationen beeinflussen tibiale Knochenverluste die Stabilität des Streck- und Beugespalts weniger, da ein kontinuierlicher Übergang des Seitenbands in das Periost die Funktionalität lange bewahrt. Ausgeprägte femorale Defekte im Bereich der Epikondylen führen hingegen zu einem unausgewogenen Spiel insbesondere in Beugung [18]. Man sollte auch nicht zu viel Stabilität durch den Streckapparat allein erwarten, da es postoperativ durch einen Zuwachs an Beugefähigkeit über 90° hinaus zu einer Elongation der Quadrizepssehne kommen und sich eine Instabilität erst mit Verzögerung einstellen kann. Eine solche Elongation macht sich bei entspannter Muskulatur, z. B. im Sitzen, bemerkbar, wenn der Beugespalt sich weitet und ein Zug der Flexoren an der Tibia zu einer dorsalen Luxation über den Zapfen hinaus führen kann [18].

⊡ Tab. 19.1. Angabe der implantatspezifischen Jump height. 1 Ward et al. [45], 2 Herstellerangabe, 3 Mihalko et al. [26] Komponente

Jump-Height (mm)

Howmedica MRH

521

Techmedica RHK

401

Intermedics RHK

401

Biomet RHK 22 mm Inlay

331

Biomet RHK12 mm Inlay

441

S-ROM

261

Zimmer NexGen RHK

402 PS

CC

Depuy PFC Sigma

16,33

20,33

Smith&Nephew Genesis II

183

183

Stryker Duracon

15,93

20,33

Stryker Scorpio

153

213

Zimmer NexGen

173

253

240

Kapitel 19 · Kopplungsgrade

⊡ Abb. 19.3. Knie-TEP-Komplettwechsel auf ein Legion-Revisionsimplantat mit PS-Inlay bei vorheriger hochgradiger Instabilität

Alternativ zu einem »posterior stabilized«-Plateau kann ein ultrakongruentes Inlay mit ventraler Lippe verwendet werden. Aufgrund der ventralen Position des Sicherungsmechanismus resultiert hierbei eine etwas größere »jump height«. Bei fehlendem Zapfen sind jedoch weder eine Führung in der Frontalebene noch eine Rotationsstabilität gegeben [26].

19.3.2 Teilgekoppelte Implantate

19

Die nächsthöhere Stufe an implantatbedingter Führung und Stabilität bildet die Gruppe der »constrained Condylar«- (CC-)Designs. Die ursprüngliche Constrained-Condylar-Knieprothese wurde von Insall und Kollegen mit dem Total Condylar III in den 1970er Jahren am Hospital for Special Surgery in New York entwickelt [12]. Hierbei ermöglicht ein längerer und vor allem sich nicht verjüngender Zapfen eine Sicherung in der Frontal- und Sagittalebene. Auch dieses Zapfendesign ist, ähnlich wie bei den PS-Modellen, darauf ausgelegt, ein femorales »roll-back« zu unterstützen [41] (⊡ Abb. 19.4). Verwendung finden CC-Inlays bei mediolateraler Instabilität und Asymmetrie des Beugeund Streckspalts (nach Sculco bei einer Asymmetrie > 7–10 mm [36]), wobei auch bei dieser Art von Implantat eine Dislokation über den Zapfen hinaus erfolgen kann. Diese »Jump height« ist implantatspezifisch und liegt zwischen 18 und 25 mm und somit über der von PSInlays [26] (⊡ Tabelle 19.1). Probleme können sich durch die Stabilisierung in der Frontalebene einstellen. Unter extremer Varuslast kann es zu einer Deformierung des Zapfens kommen. Aufgrund dieses Mechanismus haben verschiedene Modelle einen metallischen Verstärkungsstab eingearbeitet [42]. Daneben nimmt das Implantat auch verstärkt Rotationskräfte auf, was zu einer höheren Anforderung an die Verankerung im Knochen führt. Eine Reihe von Autoren hat unterschiedliche Constrained-Condylar-Knieendoprothesen im Revisionsfall nachuntersucht und zum Teil gute [20, 28, 35], aber auch weniger gute [7,

241 19.3 · Einteilung der Kopplungsgrade

19

⊡ Abb. 19.4. CC-Design. Das formschlüssige ZapfenNocken-Design ermöglicht die Übernahme der Funktion sowohl des hinteren Kreuzbands als auch der Seitenbänder. Das Femur wird durch den Zapfen-NockenKontakt ab ca. 60° Flexion daran gehindert, nach vorne zu gleiten. Nach Herstellerangaben sind ca. 6° Spiel für die Rotation und 4° in der Frontalebene möglich

⊡ Abb. 19.5. Komplettwechsel bei Knie-TEP-Lockerung auf Legion-Revisionsimplantat mit CC-Inlay

31] Ergebnisse präsentiert. 2009 publizierten Kim und Kim eine Nachuntersuchung von 97 Patienten (114 Knie) mit einem mittlerem Follow-up von 7,2 Jahren nach NexGen LCCKImplantation. Es zeigte sich eine Revisionsrate von 9 % (3 % Quadrizepsrupturen) bei einer Kaplan-Meier-Überlebensrate von 96 % nach 10 Jahren mit der Revision/Lockerung als Endpunkt [16]. ⊡ Tabelle 19.2 zeigt eine Übersicht zur Wahl des Kopplungsgrads.

242

Kapitel 19 · Kopplungsgrade

⊡ Tab. 19.2. Indikationsempfehlung zur Wahl des Kopplungsgrads in Abhängigkeit der bestehenden Pathologie Indikationskriterium

Ungeführte Prothese

Posterior stabilisiert

Interkondylär stabiliert

Achsgeführt

anteriorposterior

in Beugung und Streckung stabil

posteriore Translation bis 5 mm

anterior-posterior Translation > 5 mm

hochgradige Translation

mediolateral

Streckung: stabil Beugung: medial stabil lateral lift-off +

Streckung: stabil Beugung: medial stabil lateral lift-off +

Instabilität > 5 mm

hochgradige Instabilität

Beuge- und Streckspalt

symmetrisch

Inkongruenz bis 7 mm

Inkongruenz 7–15 mm

Genu recurvatum

–

–

–

+

Streckapparatinsuffizienz

–

–

–

+

19.3.3 Achsgeführte Implantate

Frühere Generationen

19

Die achsgeführte Knieendoprothetik ist rückblickend als Ursprung der Endoprothetik anzusehen. Bereits Themistocles Gluck versuchte sich an Elfenbeinachsimplantaten. Aufgrund der nicht idealen Indikation bei Gelenktuberkulose versagten alle drei eingebrachten Kunstgelenke [47]. Diese historischen Versuche nicht mitgerechnet, wird die aktuelle Generation der gekoppelten Knietotalendoprothesen in die dritte Generation eingeordnet. Die erste Generation wurde in den 1950er Jahren entwickelt. Beispiele sind die Walldius- [43], GUEPAR- [13], Stanmore- [9] oder die Shiers-Prothese [37]. Gemeinsam war den genannten Modellen die Funktion eines Scharniergelenkes mit nur einem Freiheitsgrad. Die unphysiologische Kinematik, Metall-Metall-Kontakt und nur wenige Implantatgrößen führten zu hohem Stress auf die Verankerung, Abrieb, Infektionen, Materialversagen und somit zu reduzierten Standzeiten. Knutson et al. veröffentlichen 1986 Daten einer großen Nachuntersuchung aus Schweden mit einer 6-Jahres-Überlebensrate von 65 % [17]. Die zweite Generation von Scharnierprothesen war mit einem zweiten Freiheitsgrad für Rotationsbewegungen um eine vertikale Achse (Blauth, Endo-model Rotating Hinge, Kinematic Rotating Hinge) [3, 32] oder der Möglichkeit einer anterior-posterioren Translation (GSB) [10] ausgestattet. Die axiale Kraftübertragung erfolgte über die Artikulationsflächen und nicht mehr über das Scharnier, wobei Varus-Valgus-Kräfte vom Kopplungsmechanismus aufgenommen und an die Verankerung weitergeleitet wurden [33]. Die Gleitflächen wurden durch Metall-PE-Paarungen abgelöst. Diese Änderungen erbrachten deutlich verbesserte Ergebnisse, sodass einige Modelle, zum Teil nach einem Facelift, noch in Gebrauch sind [15, 29]. Für das Endo-model Rotating Hinge wurde von Plutat et al. [30] eine Lockerungs- und Infektionsrate nach gut 7 Jahren von je 2,6 % nach 230 Primärimplantationen angegeben, Joshi et al. [15] fanden bei 78 Revisionsoperationen nach 7,8 Jahren eine Lockerungsrate

243 19.3 · Einteilung der Kopplungsgrade

19

⊡ Tab. 19.3. Überlebensraten verschiedener gekoppelter Endoprothesenmodelle Autoren

Komponenten

n

Follow-up (Jahre)

Überlebensrate

Barrack et al. [2]

S-ROM

14

2–6

100 %

Jones et al. [14]

S-ROM

30

2–6

100 %

Deehan et al. [6]

Kinematic

72

3–18

90 % (10 Jahre-best-case)

Rand et al. [32]

Kinematic

23

2–3

80 %

Springer et al. [38]

Kinematic

22

2–11

91 %

Westrich et al. [48]

Finn

15

2–5

100 %

von 5 % (ohne folgende Revision), eine Infektionsrate von 2,6 % und eine Instabilität bzw. Luxation in 9 % der Fälle, was einen neuerlichen Wechsel oder eine Konvertierung in eine Arthrodese zur Folge hatte. ⊡ Tabelle 19.3 zeigt die Überlebensraten verschiedener gekoppelter Endoprothesenmodelle.

Moderne gekoppelte Knietotalendoprothesen Moderne Modelle der dritten Generation sind in ihrer Kinematik weiter verbessert worden (S-ROM Modular Knee, NexGen RHK, Finn). Dies wird zum einen dadurch erreicht, dass der Kopplungsmechanismus nur noch an der femoralen Komponente fest fixiert ist und der Zapfen tibial frei beweglich in die Komponente eingeführt wird, was die Rotation im gesamten sagittalen Bewegungsausmaß zulässt. Zum anderen erlaubt ein rotierendes, hochkongruentes, sattelartiges tibiales Inlay sowohl die Nachahmung des physiologischen »screw-home«Phänomens in endgradiger Extension, als auch ein femorales »roll-back« in zunehmender Flexion [34, 40]. Diese Rekonstruktion des komplexen Bewegungsablaufs in Verbindung mit einer anatomischen Patellagleitbahn vermindert den patellaren Anpressdruck und soll patellogene Probleme minimieren. Draganich et al. fanden 1999 in einer Untersuchung des Gangbilds in der Ebene und beim Stufengehen heraus, dass insbesondere junge Patienten nach Finn-RHK-Implantation ein der Physiologie angenähertes Gangbild erreichen können [8]. Durch die Verbesserung der Kinematik und des tibialen Designs wird die Hauptlast über die femoralen Kondylen direkt auf das Tibiaplateau übertragen. Varus-valgus, anterior-posterior und mediolateral einwirkende Kräfte können durch die beschriebenen Designfeatures zum Teil vom Kopplungsmechanismus, aber auch von den Gelenkflächen aufgenommen werden, was im Vergleich zu früheren Vertretern die Belastung der Implantatverankerung reduziert [1, 34]. Nichtsdestotrotz ist dies weiterhin ein zentrales Thema, weshalb lange intramedulläre Schäfte empfohlen werden. Zum Pro und Kontra der Verwendung von Zement sei auf das entsprechende Kapitel (s. Kapitel 20) verwiesen. Die Optimierung des Kopplungsmechanismus mit kleinerer femoraler Box und der Möglichkeit modularer Elemente lässt zudem ein knochensparenderes Operieren zu [34]. Besondere Bedeutung kommt der Länge und Geometrie des Kopplungszapfens zu. Dieser soll unter anderem eine Dislokation der Tibia vermeiden. Wenige solcher Fälle sind bei

244

Kapitel 19 · Kopplungsgrade

modernen Implantaten beschrieben [27]. Ward et al. arbeiteten in einer Publikation aus dem Jahre 2005 vier Fälle unterschiedlicher Hersteller auf [46]. Zwei weitere Fälle wurden 2000 von Wang et al. beschrieben, bei denen es zu einem Bruch des Kopplungsmechanismus gekommen war [44]. Anders war dies bei den Fällen von Ward et al. [46], bei denen Alltagsbewegungen wie Aufstehen, Sitzen, aber auch im Rahmen eines Sturzes, Dislokationen herbeiführten. Hierzu fand Krackow in einer Kadaverstudie, dass nach Verlust des hinteren Kreuzbandes, aber auch der Seitenbänder, die verbliebenen Weichteile eine Distraktion des Kniegelenks von 20–32 mm zulassen [19]. In einer biomechanischen Aufarbeitung von sieben gekoppelten Implantaten verschiedener Hersteller gaben Ward et al. bei Zapfenlängen zwischen 3,9 und 7 cm mit unterschiedlichem Grad an proximaler Verjüngung eine »jump height« von 26–52 mm an [45]. In einer Fallbesprechung von 2005 waren zwei der Implantate biomechanisch mit einer »Jump height« von größer 3,9 cm und zwei kleiner 3,3 cm getestet worden. Aufgrund dieser Erkenntnisse raten die Autoren bei den beschriebenen Kopplungsmechanismen zur Verwendung eines metallischen Zapfens von mindestens 5 cm Länge. Zusammenfassend beinhaltet das Indikationsspektrum von gekoppelten Implantaten heute [2, 5, 34]: 1. massive Knochenverluste mit Affektion der Kollateralbandansätze 2. extreme Beuge- und Streckspaltasymmetrien 3. komplette Funktionsverluste des medialen Kollateralbands 4. chronische femoro-tibiale Dislokation 5. chronische Streckapparatinsuffizienz 6. Genu recurvatum

19.4

19

Kopplungsgrade im klinischen Alltag

In der Klinik der Autoren wurden seit Einführung des Legion- Revisionssystems 101 KnieTEP-Komplettwechsel durchgeführt. Hierbei fand in 19 % der Fälle ein PS-Inlay Anwendung und in 76 % ein interkondylär stabilisiertes Design. 5 % der Situationen bedurften einer achsgeführten Variante (NexGen RHK, Fa. Zimmer). Hube et al. gaben in ihrem Kollektiv bei 157 Wechseln in 23 % die Verwendung eines PS- und in 67,5 % eines CC-Inlays an, in 9,5 % musste auf gekoppelte Systeme zurückgegriffen werden [11]. Lombardi und Behrend gaben für 985 partielle und Komplettwechsel an, 5 % CR-, 20 % PS-, 55 % CC- und 20 % RHKProthesen verwendet zu haben [24]. Laskin und Ohnsorge (2005) hingegen berichteten, bei 61 Revisionen in 56 Fällen PSInlays, in 3 Situationen mit ausgeprägter Varus-valgus-Instabilität, CC-Inlays und 2 RHKProthesen bei Beuge-/Streckspaltinkongruenz von mehr als 1,5 cm verwendet zu haben [23]. Insgesamt war für die Autoren in den meisten Fällen durch eine differenzierte Balancierung ausreichend Stabilität durch ein PS-Inlay zu erreichen. Einschränkend zu vermerken bleibt, dass 1 Jahr postoperativ in 10 % eine mediolaterale Instabilität zwischen 5 und 10° und ebenfalls in 10 % eine anterior-posteriore Translation von 5–10 mm auftrat. Noch einen Schritt weiter gingen Whiteside et al., die in einer Serie von 89 Knie-TEP-Wechseln in nur einem Fall eine RHK-Prothese verwendeten und in allen anderen Fällen ausschließlich Implantate mit anterior-posteriorer Stabilisierung benötigten, während die Varus-valgus-Stabilität immer durch ein entsprechendes ligamentäres Balancing erreicht wurde [49]. Bezüglich des klinischen Outcomes ist es schwierig, unterschiedliche Kopplungsgrade miteinander zu vergleichen. Versuche dieser Art wurden z. B. von Walker et al. [39] und

245 Literatur

19

Barrack et al. [2] unternommen. Hierbei kamen die Autoren zu dem Fazit, dass sowohl in Bezug auf die Parameter Beweglichkeit als auch klinische Scores ähnliche Ergebnisse mit einem gekoppelten Rotationsknie wie mit einer interkondylär stabilisierten Gelenkendoprothese erreicht werden können. Schlussfolgernd sind achsgeführte Implantate [15] als gute Alternative anzusehen, wenn die intraoperative Situation dies verlangt. Im Idealfall lässt das verwendete Revisionsimplantat durch entsprechende Modularität nicht nur den Wechsel von Inlays unterschiedlicher Kopplungsgrade zu, sondern eröffnet auch die Option auf eine achsgeführte Variante (⊡ Tabelle 19.2).

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246

19

Kapitel 19 · Kopplungsgrade

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20

Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei M. Tingart, J. Beckmann, C. Lüring

20.1

Zusammenfassung

20.2

Einleitung

20.3

Methodik – 249

20.4

Ergebnisse

– 249

20.5

Diskussion

– 254

20.6

Schlussfolgerung Literatur

– 248

– 248

– 256

– 258

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_20, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

248

Kapitel 20 · Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei

20.1

Zusammenfassung

Die frühzeitige aseptische Prothesenlockerung ist eine der Hauptkomplikationen in der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks. Einigkeit besteht zwar darüber, dass intramedulläre Schäfte die Verankerung der Prothesenkomponenten verbessern, kontrovers diskutiert wird allerdings weiterhin die optimale Fixierungstechnik der Schäfte (zementfrei, teilzementiert, zementiert). Das Ziel dieser systematischen Literaturrecherche war es, die verfügbare Literatur zu sichten, sich nach den Kriterien der evidenzbasierten Medizin zu bewerten und die Ergebnisse der einzelnen Studien zu analysieren. Zur zementfreien Verankerung existiert nur eine Arbeit. Zur Hybridtechnik konnten 8 Arbeiten und zur zementierten Technik 4 Arbeiten selektiert werden. Bezüglich der Prothesenstandzeit, der aseptischen Lockerungsrate und des klinischen Outcomes sind die Hybridtechnik und die zementierte Technik vergleichbar. Allerdings verfügen die meisten Studien nur über einen mäßiggradigen Evidenzgrad (Grad III), eine kleine bis mittlere Fallzahl (n = 33 bis189) und einen zu kurzen Nachuntersuchungszeitraum. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass anhand der gegenwärtigen Datenlage keine abschließende Beurteilung hinsichtlich der optimalen Fixierungstechnik möglich ist. Zukünftige Studien mit prospektiv randomisiertem Studiendesign müssen definitive Aussagen bezüglich der Vor- und Nachteile der einzelnen Fixierungstechniken geben, auch wenn deren Umsetzung im klinischen Alltag oft problematisch ist.

20.2

Einleitung

In Deutschland wurden 2008 ca. 150.000 primäre Knieprothesen implantiert [1]. Aufgrund der demographischen Entwicklung in den westlichen Industrieländern wird es in den nächsten Jahrzehnten zu einem weiteren Anstieg der primär implantierten Knieprothesen kommen. In der Folge werden auch die Zahlen in der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

⊡ Tab. 20.1. Evidenzlevel in Anlehnung an Wright et al. [24] Evidenzlevel

20

Ia

Evidenz aufgrund mindestens einer randomisierten kontrollierten Studie

Ib

Evidenz aufgrund von Metaanalysen randomisierter, kontrollierter Studien

IIa

Evidenz aufgrund mindestens einer gut angelegten prospektiv, kontrollierten Studie ohne Randomisierung

IIb

Evidenz aufgrund von Metaanalysen von Level-II-Studien oder nicht homogener Level-IStudien

III

Evidenz aufgrund gut angelegter, nichtexperimenteller deskriptiver Studien (Fall-KontrollStudien, Vergleichsstudien, Korrelationsstudien)

IV

Evidenz aufgrund von Fallserien ohne Kontrollgruppe

V

Evidenz aufgrund von Berichten, Meinungen aus Expertenkreisen, Konsensus-Konferenzen oder der klinischen Erfahrung anerkannter Autoritäten

249 20.4 · Ergebnisse

20

deutlich steigen. Für die USA sind Daten verfügbar, die eine Zunahme der Revisionsknieendoprothetik um 600 % im Zeitraum von 2005 bis 2030 prognostiziert [10]. Die Ergebnisse in der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks werden in der Literatur mit einer 10-Jahres Überlebensrate von 71–94 % angegeben [6, 21]. Sie werden durch verschiedene Faktoren maßgeblich beeinflusst. Hierzu zählen das Prothesendesign, die Rekonstruktion der Beinachse, die Handhabung knöcherner Defektsituationen und die Verankerungstechnik [18]. In der Literatur besteht weitgehende Einigkeit darüber, dass intramedulläre Schäfte die Verankerung der Prothesenkomponenten bei Revisionen mit zum Teil ausgeprägter knöcherner Defektsituation verbessern [6, 8, 12, 17, 23]. Weiterhin kontrovers diskutiert wird hingegen, ob die Prothesenkomponenten und insbesondere die Schäfte zementiert oder zementfrei verankert werden sollen [13, 18, 22]. Das Ziel dieser Arbeit war es, die verfügbaren Studien nach den Kriterien der evidenzbasierten Medizin zu bewerten und Aussagen zur optimalen Verankerungstechnik in der modularen Revisionsendoprothetik des Kniegelenks zu machen.

20.3

Methodik

Es erfolgte eine systematische Literaturrecherche in der Medline der »National Library of Medicine« in der Zeit von 1980 bis 9/2009 zu den Suchkriterien »total knee replacement«, »revision«, »stem«, »fixation technique«, »survivorship« und »outcome«. Die Arbeiten wurden nach Titel und Abstrakt selektiert. Eingeschlossen wurden nur Arbeiten mit einem Abstrakt in deutscher oder englischer Sprache. Die erstellte Referenzliste wurde mit den Literaturverzeichnissen der aufgeführten Arbeiten abgeglichen. Relevante Arbeiten wurden nach den Kriterien der evidenzbasierten Medizin beurteilt, wie sie von Wright et al. 2003 vorgeschlagen wurden [24] (⊡ Tabelle 20.1).

20.4

Ergebnisse

20.4.1 Klassifikation der Verankerungstechniken

Prinzipiell werden 3 unterschiedliche Verankerungstechniken in der modularen Revisionsendoprothetik des Kniegelenks unterschieden [13]. Bei der rein zementfreien Technik werden sowohl die Prothesenkomponenten als auch die Schäfte zementfrei implantiert. Bei der Hybridtechnik, die in einigen Arbeiten zumindest im Titel mit der Bezeichnung »zementfrei« gleichgesetzt wird, wird Zement im Bereich der Kondylen, der tibialen Schnittfläche und metaphysär aufgetragen, hingegen werden die Schäfte selber nicht zementiert (⊡ Abb. 20.1). Im Folgenden wird in dieser Arbeit für diese Technik der Begriff »hybrid« verwendet. In der zementierten Technik werden sowohl die Prothesenkomponenten als auch die Stems vollständig zementiert.

20.4.2 Experimentelle Ergebnisse der unterschiedlichen Fixierungstechniken

Die biomechanischen Aspekte der unterschiedlichen Fixierungstechniken werden in mehreren experimentellen Studien untersucht. Jazrawi et al. [9] konnten in ihrer Arbeit an 12

250

Kapitel 20 · Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei

⊡ Abb. 20.1. Femur- und Tibiakomponente mit 75 mm Press-fit-Schaft zur Hybridfixierung (DePuy, PFC, MBT). Zementauftrag unter dem Plateau und im metaphysären Schaftanteil

Spenderknien zeigen, dass Tibiakomponenten mit zementierten Schäften signifikant weniger Mikrobewegungen unter biomechanischer Testung aufwiesen als Komponenten mit gleichlangen zementfreien Schäften. Tibiakomponenten mit langen zementfreien Schäften (150 mm) wiesen die gleiche Stabilität auf wie Komponenten mit kurzen (75 mm) zementierten Schäften. Basierend auf diesen Ergebnissen kamen die Autoren zu dem Schluss, dass die Verwendung von (langen) zementfreien Schäften in der Hybridtechnik eine Alternative zu kürzeren zementierten Schäften darstellt. Skwara et al. [20] verglichen in ihrer Arbeit an insgesamt 20 Spenderknien die Hybridfixierung der Tibiakomponente mit der zementierten Technik. In der zementierten Gruppe zeigten sich unter zyklischer Belastung signifikant mehr Versager als in der Gruppe mit Hybridtechnik. Die Autoren folgerten hieraus, dass die Hybridtechnik Vorteile bezüglich der Krafteinleitung in die proximale Tibia aufweist und aus diesem Grund der zementierten Technik vorzuziehen ist. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen Completo et al. [5] in ihrer Arbeit. Sie verglichen die auftretenden Scherkräfte in der proximalen Tibia bei Komponenten mit kurzen zementierten Schäften versus langen, in Hybridtechnik eingebrachten Schäften. Die längeren press-fit eingebrachten Schäfte zeigten eine ausgeglichenere Kraftverteilung, hingegen kam es bei den kürzeren zementierten Schäften zu einer Konzentration der Kräfte im proximalen Anteil der Tibia. Hieraus folgerten die Autoren, dass die Krafteinleitung bei den längeren Schäften mit Hybridtechnik physiologischer erfolgt als bei den kürzeren zementierten Schäften. Peters et al. [16] verglichen in ihrer Arbeit die Primärstabilität von Tibiakomponenten nach Hybridfixierung versus zementierter Technik. Sie konnten zeigen, dass unter zyklischer Belastung keine unterschiedlichen Mikrobewegungen der Komponenten auftreten. Allerdings bestand in der Hybridtechnik eine Korrelation zwischen der Zementeindringtiefe und den gemessenen Mikrobewegungen. Hieraus folgerten die Autoren, dass beide Techniken vergleichbar sind, wenn die Zementeindringtiefe in der Hybridtechnik berücksichtigt wird.

20.4.3 Klinische Ergebnisse der unterschiedlichen Fixierungstechniken

Zementfreie Technik

20

Whiteside [22] favorisiert in seiner Arbeit mit prospektiver Datenerhebung aber ohne entsprechende Kontrollgruppe (Evidenzgrad IV) die zementfreie Fixierung in der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks. In die Studie wurden 110 Patienten eingeschlossen, die in einem

20

251 20.4 · Ergebnisse

⊡ Tab. 20.2. Klinische Ergebnisse der zementfreien Verankerungstechnik Autor, Journal, Jahr

Evidenz

Fallzahl (n)

Follow up (Mo)

Überlebensrate ges.

Lockerungsrate asept.

klin. Ergebnis (Punkte)

Whiteside [22], CORR, 2006

IV

110

60–127

98 %, 10 J.

0,9 %

–

Zeitraum von 5 bis 10 Jahren nachuntersucht wurden. Die Überlebensrate betrug 98 %, eine Revision war nur in zwei Fällen erforderlich, zum einen wegen einer gelockerten tibialen Komponente, zum anderen aufgrund einer infizierten Prothese. Der mittlere »Knie Society Pain Score« betrug 47 Punkte (max. 50 Punkte). Whiteside betont, dass die reine zementfreie Technik eine gute Alternative in der Revisionsendoprothetik darstellt, die Knochen erhält, die Weichteile schont und dennoch eine sichere Verankerung der Revisionsprothese ermöglicht [22] (⊡ Tabelle 20.2).

Hybridtechnik Die meisten Arbeiten liegen zur sogenannten Hybridfixierung vor, die, wie eingangs bereits ausgeführt, in der Literatur zum Teil auch als zementfreie Technik bezeichnet wird. In dieser Technik wird jedoch lediglich der distale Anteil der Prothesenschäfte zementfrei und pressfit fixiert, wohingegen die Prothesenkomponenten und der metaphysäre Teil der Prothesenschäfte mit Zement fixiert werden. Bei allen vorliegenden Studien, mit Ausnahme von Fehring et al. (Evidenzgrad III) [6], handelt es sich, soweit ersichtlich, um eine retrospektive Datenerhebung ohne adäquate Vergleichsgruppe (Evidenzgrad IV). Haas et al. [8] berichten über 76 Patienten, die im Mittel nach 42 Monaten nachuntersucht wurden. Die Prothesen-Überlebensrate betrug 92 % nach 3,5 Jahren und 83 % nach 8 Jahren. In 3 % der Fälle kam es in den ersten 42 Monaten zu einer aseptischen Lockerung von Prothesenkomponenten, in 4 %Prozent zu einer Infektion und in einem Fall zu einer Revision aufgrund einer Bandinstabilität. Der durchschnittliche »Hospital for Special Surgery Knee Score« verbesserte sich von 49 Punkten präoperativ auf 76 Punkte postoperativ. Haas et al. bewerteten abschließend ihre Ergebnisse nach 8 Jahren als gut, unter der Berücksichtigung der gegebenen knöchernen Defekte und Weichteilverhältnisse. Gofton et al. [7] berichten über die Ergebnisse nach Hybridfixierung von 91 Knieprothesen mit einem durchschnittlichen Nachuntersuchungsintervall von 8,6 Jahren. Im Vergleich zu den Ergebnissen von Haas et al. [8] ist die Prothesenstandzeit mit 95 % deutlich besser. In 2 % der Fälle war eine Revision aufgrund einer aseptischen Lockerung erforderlich, in weiteren 2 % aufgrund eines Infekts und bei einem Patienten wegen einer Instabilität der Prothese. Der »Total Knee Score« verbesserte sich von durchschnittlich 85 Punkten präoperativ auf 132 Punkte postoperativ. Die Autoren empfehlen die Hybridfixierung in der Revisionsendoprothetik. Einschränkend fügen sie allerdings hinzu, dass bei Prothesen mit höherem Kopplungsgrad und vermehrten Scherkräften diese Fixierung überdacht bzw. engmaschig kontrolliert werden sollte. Shannon et al. [19] und Fehring et al. [6] berichten in ihren Arbeiten über deutlich höhere aseptische Lockerungsraten nach Hybridfixierung der Prothesenkomponenten. In der Studie von Shannon et al. werden die Ergebnisse von 63 Patienten nach durchschnittlich 5,5 Jahren dargestellt. Die Prothesen-Überlebensrate liegt bei 84 %. Hierbei wurden alle Revisionen

252

20

Kapitel 20 · Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei

aufgrund einer aseptischen Lockerung erforderlich. Bezogen auf das klinische Ergebnis verbesserte sich der »Total Knee Score« von 105 Punkten präoperativ auf 143 Punkte nach der Operation. Die Autoren kommen zu der Schlussfolgerung, dass die mittelfristigen Ergebnisse nach Hybridfixierung zwar insgesamt akzeptabel sind, schränken allerdings ihre Empfehlung für diese Technik aufgrund der vergleichsweise hohen aseptischen Lockerungsrate ein. Im Gegensatz hierzu sehen Peters et al. [17, 18] in ihren zwei Arbeiten keine aseptischen Lockerungen in ihrem Kollektiv. In der ersten Studie aus dem Jahr 2005 werden 47 Patienten nach durchschnittlich 3 Jahren nachuntersucht. Die Prothesen-Überlebensrate wird mit 91 % angegeben. Bei allen Patienten war die Revision aufgrund eines Infekts der Prothese erforderlich. Das klinische Ergebnis im »Hospital for Special Surgery Knee Score« verbesserte sich von 49 Punkten präoperativ auf 87 Punkte postoperativ. Über eine vergleichbare Prothesen-Überlebensrate von 92 % nach 4 Jahren berichten Peters et al. in ihrer Arbeit aus 2009. Der Hauptgrund für die Revision war auch in dieser Arbeit eine infizierte Prothese (7 %). Nachuntersucht wurden in dieser Studie 189 Revisionsknieprothesen. Das klinische Ergebnis im »Total Knee Score« verbesserte sich von durchschnittlich 135 Punkten präoperativ auf 168 Punkte postoperativ. Peters et al. kommen in ihren Arbeiten zu der Schlussfolgerung, dass die Hybridtechnik eine sichere Implantatfixierung in der Revisionsendoprothetik erlaubt. Sie betonen, dass der Fokus auf die Vermeidung von Infektionen nach einer Knieprothesenrevision zu legen ist. Eine erhöhte Inzidenz von Beschwerden im Bereich der Schaftspitzen zeigt sich in beiden Arbeiten nicht. In einer weiteren Arbeit berichten Böttner et at. [4] über die Ergebnisse bei 33 Patienten nach durchschnittlich 3 Jahren. In dieser Arbeit liegt die Prothesenüberlebensrate bei 91 %. Der Hauptgrund für eine Revision war eine aseptische Lockerung in 6 % der Fälle. Das postoperative klinische Ergebnis im »Total Knee Score« (159 Punkte) ist mit den anderen Arbeiten vergleichbar. Abschließend betrachten die Autoren die Hybridfixierung als sinnvolle Alternative zur vollzementierten Revisionsprothese. In einer aktuellen Arbeit von Wood et al. aus dem Jahr 2009 [23] wird über die Ergebnisse nach Hybridfixierung bei 135 Revisionsknieprothesen nach durchschnittlich 5 Jahren berichtet. Basierend auf der Methode von Kaplan-Meier wird eine Prothesenüberlebensrate nach 12 Jahren von 87 % angegeben. Im Nachuntersuchungszeitraum von 5 Jahren wurden insgesamt 3 Patienten (9 %) revidiert, 2 aufgrund einer aseptischen Lockerung und ein Patient wegen eines Protheseninfekts. In dieser Arbeit verbessert sich der »Total Knee Score« von 69 Punkten präoperativ auf 135 Punkte postoperativ. In ihrer Arbeit kommen Wood et al. zu dem Schluss, dass die Hybridtechnik den Ergebnissen der zementierten Technik vergleichbar ist, unabhängig vom Kopplungsgrad, der Verwendung von Augmentaten oder der Schaftlänge bzw. -dicke. Die Arbeit von Fehring et al. [6] ist die einzige Vergleichsstudie, in der die Hybridfixierung direkt der zementierten Fixierung gegenübergestellt wird. 107 Revisionsprothesen wurden in der Hybridtechnik operiert. Zum mittleren Nachuntersuchungszeitpunkt von etwas weniger als 6 Jahren war bei 29 % der Patienten bereits eine Revision aufgrund einer aseptischen Prothesenlockerung durchgeführt worden, oder die radiologischen Befunde sprachen für eine eindeutige Prothesenlockerung. Im Gegensatz hierzu trat bei den 95 Patienten mit einer vollzementierten Prothese nur in 7 % eine aseptische Lockerung der Prothese im gleichen Nachuntersuchungsintervall auf. Angaben zu den klinischen Ergebnissen nach modularer Revisionsendoprothetik, basierend auf einem etablierten Score, werden in der Arbeit von Fehring et al. nicht gemacht. Abschließend schlussfolgern die Autoren, dass die Hybridtechnik in ihren Augen nicht empfohlen werden kann, da die Lockerungsraten im Vergleich zur zementierten Technik zu hoch sind. Sie favorisieren weiterhin die zementierte Technik. ⊡ Tabelle 20.3 gibt eine Übersicht über die klinischen Ergebnisse der Hybridtechnik.

20

253 20.4 · Ergebnisse

⊡ Tab. 20.3. Klinische Ergebnisse der Hybridtechnik Autor, Journal, Jahr

Evidenz

Fallzahl (n)

Follow up (Mo)

Überlebensrate ges.

Lockerungsrate asept.

klin. Ergebnis (Punkte)

Wood, [23] CORR, 2009

IV

135

60

87 %, 12 J.*

2%

TKS: Prä-OP: 69 Post-OP: 135

Peters, [18] Arthroplasty, 2009

IV

189

49

92 %, 4 J.

0%

TKS: Prä-OP: 135 Post-OP: 168

Böttner, [4] CORR, 2006

IV

33

38

91 %, 38 Mo.

6%

TKS: Prä-OP: 90 Post-OP: 159

Peters, [17] Arthroplasty, 2005

IV

47

36

91 %, 3 J.

0%

HSS Score: Prä-OP: 49 Post-OP: 87

Fehring, [6] CORR, 2003

III

107

57

71 %, 6 J.

29 %

–

Shannon, [19] Arthroplasty, 2003

IV

63

69

84 %, 69 Mo.

16 %

TKS: Prä-OP: 105 Post-OP: 143

Gofton, [7] CORR, 2002

IV

91

69

95 %, 8,6 J.*

2%

TKS: Prä-OP: 85 Post-OP: 132

Haas, [8] JBJS Am., 1995

IV

76

42

92 %, 42 Mo. 83 %, 8 J. *

3%

HSS Score: Prä-OP: 49 Post-OP: 76

* ergibt sich aus der Berechnung der Gesamtwahrscheinlichkeit einer Revision aufgrund von Instabilität, Infekt, aseptischer Lockerung etc. nach Kaplan-Meier TKS: Total Knee Score; HSS Score: Hospital for Special Surgery Knee Score

Zementierte Technik Alle vorliegenden Studien weisen lediglich einen Evidenzgrad IV auf. Die einzige Ausnahme ist die Studie von Fehring et al., da sie über eine Vergleichsgruppe verfügt (Evidenzgrad III). [6] Whaley et al. [21] untersuchten 38 Patienten nach durchschnittlich 5 Jahren. Die 10Jahres-Überlebensrate der Prothese nach Kaplan-Meier wird mit 94 % angegeben. Aseptische Lockerungen traten im Nachuntersuchungszeitraum von 5 Jahren nicht auf. Das klinische Ergebnis im »Total Knee Score« verbesserte sich von 65 Punkten präoperativ auf 108 Punkte postoperativ. Abschließend kommen die Autoren zu der Schlussfolgerung, dass die zementierte Fixierung gute klinische Ergebnisse und eine dauerhafte Fixierung der Prothese gewährleistet. In einer weiteren Arbeit von Murray et al. [14] wird über die Ergebnisse der zementierten Technik bei 40 Patienten nach durchschnittlich 5 Jahren berichtet. Die Gesamtüberlebensrate der Prothese wird mit 97,5 % angegeben. Revisionen aufgrund einer aseptischen Lockerung waren in dieser Zeit nicht erforderlich. Das klinische Ergebnis im »Total Knee Score« verbes-

254

Kapitel 20 · Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei

⊡ Tab. 20.4. Klinische Ergebnisse der zementierten Verankerungstechnik Autor, Journal, Jahr

Evidenz

Fallzahl (n)

Follow up (Mo)

Überlebensrate ges.

Lockerungsrate asept.

klin. Ergebnis (Punkte TKS)

Marby, [13] Arthroplasty, 2007

IV

73

122

89 %, 10 J.

6%

TKS: Prä-OP: 132 Post-OP: 176

Murray, [14] CORR, 1994

IV

40

58

97,5 %, 58 Mo.

0%

TKS: Prä-OP: 84 Post-OP: 147

Fehring, [6] CORR, 2003

III

95

57

93 %, 6 J.

7%

–

Whaley, [21] Arthroplasty, 2003

IV

38

120

94 %, 10 J.*

0%

TKS: Prä-OP: 65 Post-OP: 108

* ergibt sich aus der Berechnung der Gesamtwahrscheinlichkeit einer Revision aufgrund von Instabilität, Infekt, aseptischen Lockerung etc. nach Kaplan-Meier TKS: Total Knee Score; HSS Score: Hospital for Special Surgery Knee Score

serte sich von 84 Punkten präoperativ auf 147 Punkte nach der Operation. Von den Autoren wird die zementierte Technik als Verfahren der Wahl empfohlen. Marby et al. [13] berichten über die Nachuntersuchungsergebnisse von 73 Patienten nach durchschnittlich 10 Jahren. Die Gesamtüberlebensrate der Prothese wird mit 89 % angegeben. In 6 % der Fälle war eine Revision aufgrund einer aseptischen Lockerung erforderlich. Das postoperative klinische Ergebnis im »Total Knee Score« (176 Punkte) ist im Vergleich zu den anderen Arbeiten als sehr gut zu bezeichnen. Allerdings liegt auch der präoperative Ausgangswert (132 Punkte) höher als in den meisten anderen Studien. Abschließend betonen die Autoren, dass die Studien zur Revisionsendoprothetik des Kniegelenks zwar prinzipiell nur eingeschränkt vergleichbar sind, insgesamt empfehlen sie jedoch, basierend auf ihren Ergebnissen, weiterhin die zementierte Technik. ⊡ Tabelle 20.4 gibt eine Übersicht über die klinischen Ergebnisse der zementierten Technik.

20.5

20

Diskussion

Die frühzeitige aseptische Prothesenlockerung ist eine der Hauptkomplikationen in der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks. Die optimale Prothesenverankerung wird in der Literatur auch gegenwärtig noch kontrovers diskutiert. Es besteht zwar weitestgehende Einigkeit darüber, dass eine sichere Verankerung der Revisionsprothese und eine optimierte Krafteinleitung in den Knochen nur durch die Verwendung femoraler und tibialer Schäfte sichergestellt werden kann. Allerdings sind die Empfehlungen in der Literatur widersprüchlich, ob die Schäfte zementfrei, teilzementiert oder zementiert verankert werden sollen [6, 12, 18, 23]. Das Ziel dieser systematischen Literaturrecherche war es, die verfügbare Literatur zu sichten, nach den Kriterien der Evidenz-basierten Medizin zu bewerten und die Ergebnisse der einzelnen Studien zu analysieren.

255 20.5 · Diskussion

20

Zu den Ergebnissen nach zementfreier Verankerung wurde nur eine relevante Studie gefunden [22]. Diese verfügt zwar über eine prospektive Datenerfassung, allerdings weist sie keine Vergleichsgruppe auf, sodass sie letztendlich nur mit einem Evidenzgrad IV zu bewerten ist. Whiteside et al. [22] berichten über eine Prothesenstandzeit, die mit den Standzeiten der Hybridtechnik bzw. der zementierten Technik vergleichbar ist. Kritisch anzumerken ist zudem, dass es sich um eine Einzelarbeit handelt. Die Ergebnisse von Whiteside et al. werden nicht durch weitere Studien zur zementfreien Verankerung bestätigt oder widerlegt. Die meisten Arbeiten in der Literatur berichten über die Ergebnisse nach Hybridfixierung. Hierbei werden die Prothesenkomponenten und der metaphysäre Teil des Schafts zementiert, wohingegen die distale Hälfte bzw. die distalen 2/3 des Schaftes (je nach Schaftlänge) press-fit zementfrei verankert werden. Mit Ausnahme der Studie von Fehring et al. (Evidenzgrad III), weisen alle Arbeiten lediglich einen Evidenzgrad IV auf, da sie über keine Vergleichsgruppe verfügen. Die Arbeiten haben, mit einer Ausnahme [4], eine akzeptable Fallzahl von 47 bis 189 Fällen. Die Rate der aseptischen Lockerungen wird in 6 von 8 Studien mit ≤ 6 % angegeben. Lediglich 2 Arbeiten berichten über eine deutlich erhöhte Rate an aseptischen Lockerungen (16 bis 29%), ohne das hierfür ein Grund aus den jeweiligen Studien ersichtlich wird [6, 19]. Kritisch anzumerken ist, dass die Zeitintervalle, die den Prothesen-Überlebensraten zugrunde liegen, mit 3 bis 12 Jahren erheblich schwanken. Bei der Hälfte der Studien beruhen die Angaben zur Prothesenstandzeit auf einem Zeitintervall von unter 4 Jahren. Nach dieser Zeit ist sicherlich noch keine abschließende Aussage über den dauerhaften Erfolg einer Verankerungstechnik möglich. Bezüglich der Aussagen zum postoperativen klinischen Ergebnis besteht zwischen den analysierten Studien zur Hybridtechnik weitgehende Einigkeit. Sofern der etablierte »Total Knee Score« zugrunde gelegt wurde, erreichten die Patienten postoperativ ein klinisches Ergebnis zwischen 132 und 168 Punkten. Lediglich in 2 Arbeiten wurde das postoperative Ergebnis anhand des »Hospital for Special Surgery Knee Scores« ermittelt [8, 17], sodass für diese Studien keine direkte Vergleichbarkeit mit den klinischen Ergebnissen in den übrigen Arbeiten besteht. Zur zementierten Verankerungstechnik wurden 4 relevante Arbeiten ermittelt. Mit Ausnahme der Studie von Fehring et al. (Evidenzgrad III), weisen alle Arbeiten lediglich einen Evidenzgrad IV auf, da sie über keine Vergleichsgruppe verfügen. Die angegebenen Fallzahlen (n = 38 bis 95) sind vergleichbar mit den Arbeiten zur Hybridtechnik. Bei den Zahlen zur aseptischen Lockerung (0 bis 7 %) fällt im Vergleich zu den Studien zur Hybridtechnik (0 bis 29 %) eine geringere Schwankungsbreite auf. Auch schneiden die Arbeiten zur zementierten Technik bei den Nachuntersuchungszeiten, die den Prothesenstandzeiten und den Raten zur aseptischen Lockerung zugrunde liegen, tendenziell etwas besser ab. Allerdings verfügen auch hier nur 2 von 4 Arbeiten über einen Nachuntersuchungszeitraum > 10 Jahre. Hieraus resultieren letztendlich ähnliche Einschränkungen zur Aussagekraft der Zahlen wie bei den Arbeiten zur Hybridtechnik. Die Werte zum postoperativen klinischen Ergebnis anhand des »Total Knee Scores« sind für die Hybridtechnik und die zementierte Technik vergleichbar. Lediglich das postoperative Ergebnis in der Arbeit von Whaley [21] fällt etwas schlechter aus. Ein Vorteil der zementfreien Technik und der Hybridtechnik ist nach Ansicht einiger Autoren, dass eine bessere intramedulläre Achsausrichtung möglich ist als bei der zementierten Technik. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, dass die zementierten Schäfte oft kürzer sind als die press-fit verankerten Schäfte und keine bzw. weniger kortikale Führung haben [15, 22]. Im Gegensatz hierzu ermöglichen die zementierten Schäfte dem Operateur allerdings mehr Variabilität hinsichtlich der Positionierung der Komponente, um ein seitliches Überstehen zu

256

Kapitel 20 · Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei

verhindern. Dieses kann bei den Press-fit-Schäften nur durch die Wahl einer anderen Komponentengröße oder durch die Verwendung sogenannter Offset-Schäfte verhindert werden. Offset-Schäfte stehen jedoch nicht für jedes Prothesenmodell zur Verfügung, und die Wahl einer anderen Komponentengröße kann aufgrund von Einschränkungen in der Kombinierbarkeit der Komponenten problematisch sein. Als Nachteil der press-fit verankerten Schäfte (zementfrei und hybrid) wird in einigen Arbeiten ein gehäuftes Auftreten von Schmerzen im Schaftspitzenbereich von bis zu 20 % angegeben [2, 3]. Barrack et al. [3] konnten in einer Arbeit mit 143 Revisionsprothesen des Kniegelenks zeigen, dass die Inzidenz des Schaftspitzensyndroms vom Prothesendesign abhängt. Bei soliden Schäften traten Schmerzen an der Schaftspitze in 19 % der Fälle auf, wohingegen Patienten mit geschlitzten Titanschäften nur in 8 % der Fälle über entsprechende Beschwerden klagten. In experimentellen Arbeiten wurde eine unterschiedliche Krafteinleitung in die proximale Tibia beschrieben, abhängig von der Verankerungstechnik [5, 20]. Gleichzeitig berichten Lonner et al. [11] in ihrer klinischen Arbeit über eine verminderte Knochendichte im metaphysären Anteil der Tibia bei Verwendung eines kurzen zementierten Schafts. Sie schlussfolgern, dass der kurze zementierte Schaft die Krafteinleitung im metaphysären Anteil der Tibia reduziert und hierdurch langfristig eine aseptische Lockerung begünstigen kann. Bei den press-fit verankerten Schäften wurde diese Minderung der Knochendichte nicht gesehen, vermutlich hervorgerufen durch die veränderte und ggf. physiologischere Krafteinleitung in die proximale Tibia [11]. Biomechanische experimentelle Untersuchungen zeigten eine vergleichbare Stabilität von (langen) zementfreien Schäften gegenüber den kürzeren zementierten Schäften [9], bei einer gleichzeitig physiologischeren Krafteinleitung [5]. Skawra et al. konnten sogar eine höhere Versagerrate der zementierten versus der zementfreien Schäfte darstellen [20].

20.6

20

Schlussfolgerung

Die ideale Verankerung in der modularen Revisionsendoprothetik des Kniegelenks ist auch gegenwärtig noch nicht gefunden. Zu den Ergebnissen nach zementfreier Verankerung ist nur eine Arbeit in der Literatur verfügbar. Experimentelle Arbeiten zeigen eine bessere oder zumindest vergleichbare Stabilität von Hybrid- und zementierter Technik. Auch die klinischen Ergebnisse der Hybridtechnik und der zementierten Technik sind bezüglich der Prothesenstandzeit, der aseptischen Lockerungsrate und des klinischen Outcomes vergleichbar. Allerdings verfügen die meisten Arbeiten nur über einen unterdurchschnittlichen Evidenzgrad, eine kleine bis mittlere Fallzahl und einen zu kurzen Nachuntersuchungszeitraum. Darüber hinaus unterscheiden sie sich oft hinsichtlich des verwendeten Prothesenmodells. Hierdurch wird die Vergleichbarkeit der Ergebnisse weiter eingeschränkt bzw. unmöglich gemacht. Letztendlich müssen große, randomisiert kontrollierte prospektive Studien gefordert werden, um definitive Aussagen bezüglich der Vor- und Nachteile der einzelnen Fixierungstechniken zu erhalten – wohl wissend, dass die klinische Durchführung solcher Studien insbesondere in operativen Fächern oft nur schwer realisierbar ist. In der eigenen klinischen Praxis fixieren wir modulare Revisionsendoprothesen bei guter Knochensubstanz und intakten Seitenbändern vorrangig in der Hybridtechnik (⊡ Abb. 20.2 und 20.3). Hingegen bevorzugen wir bei einer schlechten Knochensubstanz oder bei modularen Prothesen mit höherem Kopplungsgrad eine zementierte Verankerung (⊡ Abb. 20.4 und 20.5).

257 20.6 · Schlussfolgerung

a

b

⊡ Abb. 20.2a,b. 69-jähriger männlicher Patient mit aseptischer Lockerung eines bikondylären Oberflächenersatzes links 6 Jahre nach Erstimplantation, Röntgen anterior-posterior und lateral

a

b

⊡ Abb. 20.4a,b. 81-jährige Patientin mit hochgradiger ligamentärer Instabilität des linken Kniegelenks 9 Jahre nach endoprothetischer Versorgung, präoperatives Röntgen anterior-posterior und lateral

a

20

b

⊡ Abb. 20.3a,b. 69-jähriger männlicher Patient mit Zustand nach Knieendoprothesenwechsel links auf DePuy, PFC, MBT modular mit Press-fit-Schäften (femoral und tibial 75 mm), verankert in Hybridtechnik, Röntgen anterior-posterior und lateral

a

b

⊡ Abb. 20.5a,b. 81-jährige Patientin mit einer modularen achsgeführten Revisionsprothese (RT Smith & Nephew) mit zementierten Schäften (femoral und tibial 95 mm), postoperatives Röntgen anterior-posterior und lateral

258

Kapitel 20 · Fixationsvarianten: zementiert versus zementfrei

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20

21

Rekonstruktion der Gelenklinie C.H. Siebert

21.1

Einführung

21.2

Präoperative Diagnostik – 261

21.3

Operationsplanung

21.4

Definition der Gelenklinie – 262

21.5

Rekonstruktion der Gelenklinie – 265

21.6

Folgen der Gelenklinienverlagerung – 265

21.7

Zusammenfassung

21.8

Schlussfolgerung Literatur

– 260

– 262

– 266 – 267

– 267

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_21, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

21

260

Kapitel 21 · Rekonstruktion der Gelenklinie

21.1

Einführung

Die wachsende Anzahl primärer Knieendoprothesen, insbesondere bei immer jüngeren Patienten, die auch entsprechend höhere Ansprüche stellen, führt zwangsläufig zu einer Zunahme der erforderlichen Revisionseingriffe. Auch wenn an anderer Stelle Themen wie Implantatverankerung, Weichteil-Balancing und Kopplungsgrad dargestellt worden sind, stellt gerade bei der Wechselendoprothetik die Wiederherstellung der Gelenklinie ein häufig vernachlässigtes Problemfeld dar. Nur mithilfe der Rekonstruktion einer anatomischen Gelenklinie kann die Wiederherstellung einer normalen Kniegelenkkinematik gelingen [12]. Die knöchernen Verhältnisse, vor allem im distalen Femur, werden unterschiedlich durch die Implantatentfernung und die begleitenden Knochendefekte (primäre Resektion, Infekt, Stress shielding etc.) verändert und erschweren dem Operationsteam die Orientierung. Wird dies nicht ausreichend berücksichtigt, kommt es meist zu einer zu hohen Implantation der femoralen Komponente und sekundären Verlagerung der Gelenklinie. Gleiches gilt, wenn ein solcher femoraler Knochendefekt tibialseitig mittels höherem Inlay korrigiert wird. Gerade bei HKB-erhaltenden Systemen muss aber die Gelenklinie innerhalb von 3 mm der Normalhöhe zu liegen kommen [12]. Bellemans warnt vor der natürlichen Tendenz des Operateurs, bei der Reimplantation die Gelenklinie zu kranialisieren, weil der distale femorale Knochenverlust unterschätzt, die femorale Komponente zu klein gewählt und der Operateur häufig mit einem Ungleichgewicht zwischen Extensions- und Flexionslücke konfrontiert wird [1]. Alle drei Probleme führen dann zur Verwendung eines zu hohen tibialen Inlays und damit zu einer Verlagerung der Gelenklinie. Auch die vielfach erforderliche Verwendung eines geraden femoralen Stiels zur diaphysären Krafteinleitung führt oft zu einer weiteren Vergrößerung des Flexionsspaltes durch eine implantatbedingte Ventralisierung der femoralen Komponente (⊡ Abb. 21.1) [1]. Eine Absenkung der Gelenklinie ist dagegen ein eher seltenes Phänomen (1 von 35 Fällen)[10]. Eine fehlerhafte Höhe der Gelenklinie führt glücklicherweise nicht zwangsläufig zu einer klinischen Symptomatik. Beschwerden können aber von unspezifisch bis hin zu gezielt femoropatellaren Schmerzen mit eingeschränkter Funktionsfähigkeit reichen. Neben Weichteildysbalancen und einem Missverhältnis von Beuge- und Streckspalt kann die Verlagerung der Gelenklinie eine der 3 wesentlichen Ursachen für Instabilität nach KTEP sein und verdient somit eine nähere Analyse. Eine irregulär hohe Gelenklinie wird auch mit einem erhöhten PE-Abrieb in Zusammenhang gebracht [13].

▲ ▼

⊡ Abb. 21.1. Vergrößerung des Beugespalts (Pfeil) durch Ventralisierung der femoralen Komponente durch geraden Stiel

261 21.2 · Präoperative Diagnostik

21.2

21

Präoperative Diagnostik

In Anbetracht der zunehmenden Anzahl von Kniegelenkrevisionen als Folge von Implantationsfehlern, Lockerung, Instabilität und Infekt ist eine ausführliche präoperative Planung dringend erforderlich. Neben einer Achsfehlstellung im Bereich der Tibia und des Femurs gilt es auch, bereits bestehende Veränderungen der Gelenklinie und somit Veränderungen der Patellaposition in der seitlichen Ebene zu analysieren. Gerade bei den zweizeitigen Revisionsoperationen nach Platzhalterimplantation (ob scheibenförmig oder zweiteilig/gelenkerhaltend) kann bereits die Definition der Gelenklinie in der Planung problematisch sein (⊡ Abb. 21.2). Nicht nur für die subjektive sondern auch die objektive Wahrnehmung des Behandlungsergebnisses muss man eine korrekte Wiederherstellung der Gelenklinie unter Vermeidung einer Malpositionierung der Implantate anstreben. Die Fehlpositionierung ist mit einer pathologischen Veränderung der biomechanischen Situation und somit häufig mit einer frühzeitigen Lockerung vergesellschaftet. Im Rahmen der präoperativen Analyse sollten lange Röntgenbilder in 2 Ebenen im Stand sowie auch Bein-Achsaufnahmen angefertigt werden. Im Einzelfall kann zur Höhenbestimmung der Gelenklinie die Aufnahme der Gegenseite hilfreich sein. Zur Orientierung kann die Gelenklinie im anteroposterioren Strahlengang schnell in ihrem Bezug zum Fibulaköpfchen definiert werden. In der seitlichen Aufnahme gelingt die Analyse in Bezug auf die Patellahöhe. Mit der Patella-Tangential-Aufnahme oder der Defilée-Serie können weitere Informationen zum femoropatellaren Gleitlager gewonnen werden. Hier stehen aber eher Fehlrotationen der Komponenten im Vordergrund – Probleme, die an anderer Stelle erörtert werden. Als ergänzende Diagnostik steht selbstverständlich das CT zur Rotationsanalyse aber auch zur Bestimmung des Umfangs der Knochendefekte zur Verfügung. Falls ein vollständiger Wechsel der Knieendoprothese ansteht, sind diese präoperativen Informationen für den Operateur nur bedingt von Nutzen. Bei entzündlichen Vorgängen kann eine 3-PhasenSkelettszintigraphie und/oder Leukozytenszintigraphie sowie eine präoperative Punktion zur Keimgewinnung hilfreich sein.

a

b

⊡ Abb. 21.2. Rekonstruktion der Gelenklinie ist auch durch Nutzung eines entsprechenden Spacers (a) beim zweizeitigen Vorgehen realisierbar (b)

21

262

Kapitel 21 · Rekonstruktion der Gelenklinie

21.3

Operationsplanung

Im Rahmen der präoperativen Planung sollten nach Ausschluss der Kontraindikationen (persistierender Infekt, reduzierter Allgemeinzustand etc.) die entsprechenden Vorbereitungen für eine komplexe Wechseloperation getroffen werden. Neben dem erforderlichen Extraktionsinstrumentarium sollte ein Revisionssystem vor Ort sein, welches Dank modularer Augmentate nicht nur verschiedene Kopplungsgrade erlaubt, sondern auch eine Wiederherstellung der Gelenklinie ermöglicht. Für den Einzelfall muss auch Knochenersatzmaterial vorgehalten werden. Relevante Allergien sollten im Vorfeld in die Planung miteinbezogen werden. Hilfreich ist auch die Lektüre der vorangegangenen Operationsberichte. Bei der Planung des Revisionseingriffs nach Implantation einer Kniegelenksprothese wird das Ziel als achsengerechte Implantation bei stabilen Weichteilverhältnissen definiert. Das Vorgehen und die Implantatwahl sind abhängig von der Bandführung. Stabilität kann mit unterschiedlichen Kopplungsgraden durch die auf dem Markt erhältlichen Revisionsendoprothesen erzielt werden. Hierbei darf man aber die Wiederherstellung der physiologischen Gelenklinie nicht außer Acht lassen. Eine Fehlpositionierung führt nämlich zu entsprechenden Problemen bei der Wiederherstellung des Extensions- und Flexionsspalts, wie aber auch beim WeichteilBalancing. Dies gilt für die Kranialisierung aber auch die Kaudalisierung der Gelenklinie. Gerade die sog. Midflexion-Instabilität kann ein Hinweis auf einen Versatz der Gelenklinie sein. Bezüglich der OP-Planung hat es sich bewährt, tibialseitig zu beginnen. Die Gelenkfläche wird bekanntlich in einem Winkel von 90° zur mechanischen Achse der Tibia in der Frontalebene ausgerichtet. Die Dorsalneigung ist implantatabhängig (0–3°) [15]. Die Notwendigkeit der Stielverlängerung ist abhängig von gefordertem Kopplungsgrad, Gewicht des Patienten und Knochenqualität, wie auch von eventuell vorliegenden Knochendefekten. Hierfür müssen je nach Verhältnis der Auflagefläche zur Ausrichtung des Markraums Offset-Stems vorrätig sein, um überstehende Implantate oder unnötigen Knochenverlust zu vermeiden. Bei der Planung des femoralen Anteils ist auf das Verhältnis der Femurkondylen zur Patella zu achten.

21.4

Definition der Gelenklinie

Die Gelenklinie bei der Knieendoprothetik wird durch die femorale Gelenkfläche und die Oberfläche des On- oder Inlays gebildet. Gemäß der Figgie-Methode kann die Gelenklinie am besten an der unteren Begrenzung des femoralen Implantats im seitlichen Strahlengang definiert werden. Die Höhe der Unterkante der patellaren Gelenkfläche in Bezug auf die Gelenklinie sollte 10–30 mm betragen (⊡ Abb. 21.3). In der a.-p. Ebene steht sie üblicherweise ca. 20 mm über dem Fibulaköpfchen. Die intraoperative Höhenbestimmung nach Ausbau der Implantate ist dagegen problematischer, sodass verschiedene Autorengruppen dem Operateur unterschiedliche Berechnungsweisen empfehlen. Gerade bei ausgeprägten ossären Destruktionen vergesellschaftet mit Bandinstabilitäten ist zur korrekten Orientierung eine Kombination der Ausrichtungshilfen erforderlich. Dies gilt umso mehr bei den Befundkonstellationen, die in einer Implantation einer gekoppelten Prothese münden. Perka schlägt als Orientierungshilfe das Tuberculum adductorium im Bereich des Femurs vor. Der Abstand der Gelenklinie zu diesem Tuberculum wird mit 30 mm angegeben [15]. Klassischerweise kann auch eine der verschiedenen Messverfahren, bezogen auf den Längendurchmesser der Patella im Verhältnis zur Länge der Patellarsehne, genutzt werden. Hier kommt z. B. der Insall-Salvati-Index mit einem Wert von 0,8–1,2 zum Einsatz. Aufgrund der verschiedensten

263 21.4 · Definition der Gelenklinie

21

⊡ Abb. 21.3. Bestimmung der Patellagelenkflächen Höhe (P) in Bezug zur Gelenklinie

⊡ Abb. 21.4. Gelenklinienbestimmung anhand verschiedener Orientierungshilfen. a Entfernung zum Tuberculum adductorium (ca. 30 mm), b zum Fibulaköpfchen (ca. 20 mm), c Patellarsehne, d Patellalänge; [Quotient c/d = Insall-Index (0,8–1,2)], e Bezug zur der Patellaspitze (10–30 mm). α-Winkel zwischen anatomischer und mechanischer Femurachse (4–8°); β-Winkel posteriorer tibialer Slope (0–5°)

Veränderungen im Streckapparat durch die Voroperation hat sich der Bezug auf die Kniescheibe aber als wenig verlässlich erwiesen [12]. Generell steht in der seitlichen Ebene die Patellaspitze kranial über der Verlängerung der Gelenkfläche des femoralen Implantats (⊡ Abb. 21.4). Der untere Patellapol sollte sich etwa 1 cm oberhalb der Gelenklinie befinden [9]. Hofmann et al. bestimmen die Höhe der Gelenklinie im Vergleich zur gesunden Gegenseite durch die Entfernung zum Tuberculum adductorium (45 mm, Range 22–63 mm). Die anterior-posterior-Ausrichtung wurde mithilfe von Schablonen an den seitlichen Röntgenaufnahmen geplant [8]. Laskin definiert die normale femorotibiale Gelenklinie als ca. 10 mm über dem Fibulaköpfchen und 25 mm distal zum innenseitigen Epikondylus. Eine erhöhte Gelenklinie liegt mehr

264

21

Kapitel 21 · Rekonstruktion der Gelenklinie

als 15 mm von der Spitze des Wadenbeinköpfchens und weniger als 18 mm distal vom Sulcus des medialen Epikondylus [10]. Er bevorzugt bei Revisionsendoprothesen somit die Orientierung am Fibulaköpfchen sowie dem medialen Epikondylus, um die richtige Höhe der Gelenklinie abzuleiten. Falls der mediale Epikondylus aufgrund von Vernarbungen schwer zu orten ist, empfiehlt er die Darstellung der Innenbandeinstrahlung. Aufgrund von Veränderungen im Bereich der Kniescheibensehne, die von Vernarbung bis hin zur Lockerung reichen können, hält Laskin den Insall-Salvati-Index oder die Patellahöhe für ungeeignete Orientierungshilfen. In der Studiengruppe von 44 Patienten wies die Hälfte eine Proximalisierung der Gelenklinie auf. Partington et al. wiesen sogar eine Kranialisierung der Gelenklinie mit einer durchschnittlichen Erhöhung von 24 mm bei 79% der nachuntersuchten Patienten auf [14]. Die Arbeitsgruppe um Servien hat sich 2008 der Frage gewidmet, wie verlässlich die knöchernen Landmarks für die Wiederherstellung der Gelenklinie sind [17]. Hierfür wurden jeweils 100 Männer und Frauen kernspintomographisch untersucht, um die Verlässlichkeit verschiedener Orientierungspunkte zu analysieren. Die Entfernung der Gelenklinie von dem lateralen Epikondylus zum jeweiligen distalen Femurkondylus (Knorpeloberfläche) wurde mit durchschnittlich 23 mm (LEDC: Range 17,0–28,3 mm) angegeben, während die Entfernung vom medialen Epikondylus mit 28 mm (MEDC: 23,0–34,6) beschrieben wurde. Es gab eine deutliche Schwankungsbreite (bis zu 11 mm) sowie einen erheblichen geschlechtsspezifischen Unterschied. Die Entfernung des obersten Punktes des Fibulaköpfchens zur Gelenklinie wies zwar keinen geschlechtsspezifischen Unterschied auf, aber eine Schwankungsbreite zwischen 4,1 und 22,1 mm. Der Durchschnittswert von 14 mm konnte hier nur zur Orientierung dienen. Röntgenbilder der gesunden Gegenseite eigneten sich dabei eher zur Distanzbestimmung. Die Entfernung der Gelenklinie zur Tuberositas tibiae (TT) wurde durchschnittlich mit 21,9 mm (Schwankungsbreite 10,6–32,1 mm) angegeben, ebenfalls mit signifikanten geschlechtsspezifischen Schwankung (Frauen 20,6 mm; Männer 23,2 mm). Um die geschlechtspezifische und größenabhängige Schwankung dieser Absolutwerte zu beseitigen, nutzt die Arbeitgruppe die Femurbreite (FB), definiert als die Distanz zwischen dem medialen und lateralen Epikondylus (transepikondyläre Breite auf einer axialen Schicht oder intraoperativ bestimmt) als Bezugsgröße (81,7; Range 66,7–99,4 mm, Frauen 76,2; Männer 87,3 mm). Somit entsteht zu jedem genannten Zahlenwert ein Verhältniswert, der die geschlechtsbedingten Unterschiede nivelliert. Des Weiteren ließ sich aufgrund der anatomischen Gegebenheiten erneut die geringe Verlässlichkeit bei der Definition des medialen Epikondylus dokumentieren, sodass der laterale Epikondylus als Landmark zum Einsatz kam. Die Autorengruppe bevorzugt das Verhältnis im Sinne der sogenannten Epikondylar-Ratio, berechnet aus der Distanz des lateralen Epikondylus zur Gelenklinie im Verhältnis zur Femurbreite (LEDC/FB). Das Verhältnis ergab im Durchschnitt 28% (Range 23–34%) ohne geschlechtsspezifische Unterschiede. Aufgrund der Fehlerquote der Absolutwerte, insbesondere bei Nutzung des Wadenbeinköpfchens, wird dieser Verhältniswert bevorzugt. Eine Kalkulation zur Bestimmung des Beugespalts wird ebenfalls angeboten als die Entfernung vom medialen Epikondylus (MEPC: Durchschnitt 27,7 mm; Range 20,2–37,8 mm; Frauen durchschnittlich 26,4 mm; Männer 29,1 mm) und lateralen Epikondylus (LEPC: 23,4 mm; Range 17,4–29,7 mm), Frauen durchschnittlich 22,2mm; Männer 24,6mm) zur Gelenkfläche des jeweiligen posterioren Kondylus. Diese geschlechtsspezifischen Unterschiede lassen sich ebenfalls begleichen, wenn man die Absolutwerte für die Außenseite ins Verhältnis zur transepikondylären Femurbreite setzt (LEPC/FB: 29 %; 20–39 %). Für den Aufbau der Gelenklinie von der Unterschenkelseite kann man ähnlich vorgehen. Die Entfernung der Oberkante der Tuberostias tibia/Einstrahlung der Patellarsehne zur Femurbreite (TT/FB: 27%, Range 14–36%) erwies sich ebenfalls als verlässlich [17].

265 21.6 · Folgen der Gelenklinienverlagerung

21

Falls das Röntgenbild vor der Wechseloperation eine einliegende Primärendoprothese mit korrekt wiederhergestellter Gelenklinie aufweist, kann der Operateur sich natürlich zu Beginn des Prothesenausbaus den Gelenkspalt in Höhe zu einem Bezugspunkt (Knochenprominenz, K-Draht etc.) proximal und distal markieren, die Entfernungen notieren und diese im Rahmen der Revisionsendoprothetik wieder heranziehen.

21.5

Rekonstruktion der Gelenklinie

Erst der Ausgleich der Knochendefekte gestattet eine ausreichende Stabilisierung der Implantate unter Wiederherstellung der ursprünglichen Gelenklinie. Hier können Allografts wie auch Augmentate des jeweiligen Revisionssystems zum Einsatz kommen [4]. Gelegentlich gelingt so auch eine Reduktion des Kopplungsgrades des Prothesensystems. Je nach Ausmaß der tibialen ossären Destruktionen können Verfahren wie die Nutzung von Blöcken oder schrägen Wedges erforderlich werden, um den metallischen tibialen Anteil adäquat anzuheben. Alternativ werden zwischenzeitlich metaphysäre Verankerungshülsen oder Sleeves (⊡ Abb. 21.2b) zum Einsatz gebracht – in der Vorstellung, eine bessere Kraftüberleitung in den verbleibenden Knochen zu erzielen. Im angelsächsischen Sprachraum kommen auch gerne Vorgehensweisen wie »Bone-Impaction-Grafting-Techniken« zum Einsatz [18]. In den seltensten Fällen ist der Knochendefekt so klein, dass er aufzementiert werden kann. Eine Verlagerung der Gelenklinie entsteht aber vor allem, wenn Knochendefekte am distalen Femur gar nicht wieder aufgebaut werden [16]. Deshalb wird von verschiedenen Autoren die Verwendung von Augmentaten an der femoralen Komponente als Standard empfohlen [14]. Durch die entsprechende Höhenwahl des In- oder Onlays – ob fixed- oder mobile-bearing – kann nach adäquatem Release der verkürzten Kapseln und Bandstrukturen von der Unterschenkelseite die Gelenklinie definiert werden. Je nach System kann dies durch unterschiedliche In- oder Onlay-Höhen entsprechend variiert werden. Naturgemäß führt ein höherer Inlay zu einer Proximalisierung der Gelenklinie. Eine Überkorrektur durch ein zu hohes Inlay sollte man vermeiden, da sonst eine Flexionsinstabilität bei Patellatiefstand resultiert. Gerade bei der Verwendung von größeren Allografts wird in der amerikanischen Literatur die Distalisierung der Gelenklinie beschrieben, wenn der Femur wieder aufgebaut wird, während bei der tibialen Rekonstruktion eine Anhebung beobachtet wird [3]. Deshalb empfehlen einige Arbeitsgruppen die Bestimmung der Gelenklinienhöhe als Distanz von der proximalen Fibulaspitze, wie sie sich anhand eines Röntgenbilds der normalen kontralateralen Seite bestimmen lässt. Alternativ versucht die Arbeitsgruppe um Clatworthy, eine Gelenklinie 1,5 cm proximal der Fibulaspitze oder 2,5 cm distal des medialen Epikondylus zu definieren. Eine weitere Orientierungshilfe kann der randständige Rest der Meniskusaufhängung im Einzelfall bieten. Leider sind diese weichteiligen Orientierungshilfen aufgrund der Veränderungen durch die Voroperationen sehr fehleranfällig. Ob die Höhenbestimmung der Gelenklinie bei der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks mithilfe von Navigationssystemen verbessert werden kann, muss sich noch zeigen.

21.6

Folgen der Gelenklinienverlagerung

Die Höhe der Gelenklinie beeinflusst das klinische Ergebnis ganz wesentlich. In ihrer Studie haben Proteous et al. 2008 die Ergebnisse nach Revisionschirurgie in Abhängigkeit davon

266

21

Kapitel 21 · Rekonstruktion der Gelenklinie

dargestellt, wie weit die Gelenklinie von der präoperativen Höhe abweicht [16]. Die Gruppe, die innerhalb von ± 5 mm rekonstruiert worden ist, wies signifikant bessere Ergebnisse auf als die Patienten, bei denen die Rekonstruktion in dieser Form nicht gelang. Die Autoren empfahlen deshalb vor allem die Nutzung von distalen/femoralen Augmentationen, um eine Wiederherstellung zu ermöglichen. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen Hofmann et al., die eine Korrelation zwischen Gelenklinienposition und klinischem Ergebnis bei 89 Revisionsendoprothesen nachweisen konnten. Bei gelungener Rekonstruktion (hier definiert als ± 4 mm im Vergleich zur präoperativen Gelenklinie) gaben sie einen besseren Bewegungsumfang sowie Knee-Society-Score nach 8,2 Jahren Follow-up an. Martin und Whiteside zeigten in einer Kadaverstudie, dass die Verlagerung der Gelenklinie um 5 mm bereits zu einer MidflexionInstabilität – also einer Instabilität zwischen der gut geführten Extension und 90° Beugung – führen kann [11]. Es gibt Literaturberichte für einen deutlichen Einbruch der klinischen Ergebnisqualität, wenn die Kranialisierung der Gelenklinie 8 mm überschreitet [7, 14]. Auch Porteous et al. stellten 1 Jahr nach Revisionsarthroplastik einen signifikant besseren Funktionsscore (Bristol Knee Score) nach korrekt wiederhergestellter Gelenklinie im Vergleich zur Kranialisierung (36 % oder 41 Patienten, Erhöhung > 5 mm) fest. Dieser Trend bestätigte sich auch nach 5 Jahren [16]. Die Gruppe mit verlagerter Gelenklinie wiesen auch durchschnittlich signifikant höhere Inlays auf (16,9 vs. 13,9 mm). Das Fehlen von Augmentationen am distalen Femur erhöhte das Risiko einer Verlagerung der Gelenklinie signifikant. Unterdimensionierte femorale Augmentate werden zum Teil auch bemängelt [14, 16]. Dies findet heutzutage seinen Niederschlag in den moderneren modularen Knierevisionssystemen. Die Anhebung der Gelenklinie kann zu Problemen wie Patella infera (baja), ventrales Impingement, vermehrter Verschleiß, Midflexion-Instabilität und Hyperextensions-Instabilität, sowie Quadrizeps-Schwäche führen [16]. Eine tief stehende Patella kann Ursache einer schmerzhaften Funktionseinschränkung im Sinne des vorderen Knieschmerzes sein [10, 15]. Die hoch stehende Patella (Patella alta) führt eher zu einer verringerten Stabilität des Gelenks.

21.7

Zusammenfassung

Die Fehlpositionierung der Gelenklinie bei Knietotalendoprothesenwechsel beeinträchtigt die Kniefunktion, da das Gleichgewicht zwischen den ossären und weichteiligen Strukturen nicht adäquat wiederhergestellt wird. Als Konsequenz können Funktionsstörungen in der tibiofemoralen und patellofemoralen Artikulation entstehen [1]. Dies kann zu einem Impingement des unteren Patellapols mit der Vorderkante des tibialen Inlays oder der Patellarsehne mit der tibialen Komponente führen und Schmerzen sowie eine Beugeeinschränkung mit sich bringen. Nichtdestotrotz gibt es keine Korrelation zwischen dem klinischen Outcome und der Gelenklinienverlagerung, wenn diese weniger als 5–8 mm beträgt [1]. Nach mehrfachen Wechseloperationen kann eine diskrete Proximalisierung der Gelenklinie aus Stabilitätsgründen aber auch erforderlich sein [9]. Auch bei der Primärendoprothetik muss man die Höhe der Gelenklinie und die relative Länge der Patellarsehne beachten, um den korrekten Hebelarm des Extensormechanismus aufrechtzuhalten und ein gutes funktionelles Ergebnis zu gewährleisten [7]. Trotz aller Diskussion bezüglich eines intraoperativen Weichteil-Balancings wird dieser ventrale Bereich gerne außer Acht gelassen und nur über Innen- und Außenband, sowie die hintere Kapsel

267 Literatur

21

nachgedacht. Trotz aller Bemühungen und technischen Tricks kann aufgrund z. B. vorbestehender Veränderungen die Gelenklinie nicht immer anatomiegerecht rekonstruiert werden, ohne dass ein Streckdefizit entsteht – in dieser Konstellation ist im Sinne eines Kompromisses die Höhe der Gelenklinie zweitrangig [12].

21.8

Schlussfolgerung

Wie kann eine Kranialisierung der Gelenklinie bei Wechseleingriffen [1] vermieden werden? 1) Wahl der richtigen Implantatgröße femoral: a. Operateur sollte sich eher vom mediolateralen als vom a.-p.-Durchmesser leiten lassen und im Zweifel die größere Komponente wählen. b. Die originalen/präoperativen Röntgenbilder oder Aufnahmen der nicht voroperierten Gegenseite sollten zu Rate gezogen werden. c. Die Größe der ausgebauten Komponente dient als Orientierungshilfe. 2) Vermeidung einer Vergrößerung des Beugespalts: a. Femorale Implantation soweit posterior wie möglich (ohne Notching). b. Verwendung eines Offset-stems femoral oder eines unterdimensionierten Stiels, um eine Ventralisierung der femoralen Komponente zu vermeiden. 3) Standardisierte Nutzung von distalen Augmentaten im Bereich der femoralen Komponente, um eine Gelenklinie ca. 25 mm unterhalb des medialen Epikondylus und 10–20 mm proximal des Wadenbeinköpfchens zu platzieren. 4) Man sollte das Weichteil-Balancing auch in der Revisionsendoprothetik ausreichend würdigen, um ein Gleichgewicht zwischen Streck- und Beugespalt herzustellen. Häufig muss während der Operation der Streckspalt erweitert werden.

Literatur 1. Bellemans J (2004) Restoring the joint line in revision TKA: Does it matter? Knee 11: 3–5 2. Brooks DH, Fehring TK, Griffin WL, Mason JB, McCoy TH (2002) Polyethylene exchange only for prothetic knee instability. Clin Orthop Relat Res 405:182–188 3. Clatworthy MG, Balance J, Brick GW, Chandler HP, Gross AE (2001) The use of structural allograft for uncontained defects in revision total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg 83(A):404–411 4. Dennis DA (2007) A stepwise approach to revision total knee arthroplasty. J Arthroplasty 22:32–38 5. Dennis DA, Berry DJ, Engh G, Fehring T, MacDonald SJ, Rosenberg AG, Scuderi G (2008) Revision total knee arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg 16:442–454 6. Engh GA, Ammeen DJ (2007) Use of structural allograft in revision total knee arthroplasty in knees with severe tibial bone loss. J Bone Joint Surg 89(A):2640–2647 7. Figgie HE, Goldberg VM, Heiple KG, Moller HS, Gordon NH (1986) The influence of tibial-patellofemoral location on function of the knee in patients with posterior stabilized condylar knee prothesis. J Bone Joint Surg 68(A):1035–1040 8. Hofmann AA, Kurtin SM, Lyons S, Tanner AM, Bolognesi MP (2006) Clinical and radiographic analysis of accurate restoration of the joint line in revision total knee arthroplasty. J Arthroplasty 21:1154–1162 9. Hube R, Reichel H (2003) Modulare Revisionssysteme in der Knieendoprothetik. Orthopäde 32:506–515 10. Laskin RS (2002) Joint line position restoration during revision total knee replacement. Clin Orthop Relat Res 404:169–171 11. Martin JW, Whiteside LA (1990) The influence of the joint line position on knee stability after condylar knee arthroplasty. Clin Orthop 256:146–156 12. McDermott B (2005) Restoration of stability, maintaining joint line, gap balancing, and constraint selection. In: Bono JV, Scott RD (eds) Revision Total Knee Arthroplasty. Springer, New York, S 145–151

268

21

Kapitel 21 · Rekonstruktion der Gelenklinie

13. Naudie DDR, Ammeen DJ, Engh GA, Rorabeck CH (2007) Wear and osteolysis around total knee arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg 15:53–64 14. Partington PF, Sawhney J, Rorabeck CH, Barrack RL, Moore J (1999) Joint line restoration after revision total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 367:165–171 15. Perka C, Tohtz S, Matziolis G (2006) Achskorrektur bei Knietotalendoprothesenrevisionen. Orthopäde 35:136– 142 16. Porteous AJ, Hassaballa MA, Newman JH (2008) Does the joint line matter in revision total knee replacement? J Bone Joint Surg 90(B):879–884 17. Servien E, Viskontas D, Giuffrè BM, Coolican MR, Parker DA (2008) Reliability of bony landmarks for restoration of the joint line in revision knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 16:263–269 18. Toms A-D, Barker R-L, Jones R-S, Koiper J-H (2004) Impaction-bone-grafting in revision joint replacement surgery. J Bone Joint Surg 86(A):2050–2060 19. Trousdale RT (ed): Revision Total Knee Arthroplasty. In: Pagnano MW (2007) Instructional Course Lecture Knee. AAOS, Rosemont, IL, USA, S 124–173

22

Das neue modulare Brehm-Kniesystem: BPK-S Integration K. Trieb, K.D. Heller, D.C. Wirtz

22.1

Knieendoprothetik in Deutschland – eine Erfolgsgeschichte – 270

22.2

Produktbeschreibung

22.3

Modulare Modifikationen – 277

22.4

Material – 278

– 273

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_22, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

22

270

Kapitel 22 · Das neue modulare Brehm-Kniesystem: BPK-S Integration

22.1

Knieendoprothetik in Deutschland – eine Erfolgsgeschichte

Die Gelenkersatzoperation gilt als eine der erfolgreichsten chirurgischen Eingriffe. Jährlich erhalten rund 400.000 Deutsche ein künstliches Gelenk. Im Jahr 2010 wurden in Deutschland rund 210.000 künstliche Hüftgelenke sowie 165.000 künstliche Kniegelenke implantiert. Hinzu kommen Schulter-, Ellenbogen- und Fingergelenke sowie Sprung- und Großzehengrundgelenke. Die steigende Lebenserwartung in den Industrienationen und die damit einhergehende zunehmende Häufigkeit des Gelenkverschleißes sorgen für einen wachsenden Bedarf an Hüft- und Kniegelenkersatz, gleichzeitig hat sich die Verweildauer der Patienten in der Klinik nach einer Implantation deutlich verringert. Dies ist auch das Ergebnis der Weiterentwicklung und Verbesserung des Gelenkersatzes und neuer Operationstechniken, die es ermöglichen, Patienten schonender zu operieren. Auf Basis eines permanenten technischen und medizinischen Fortschrittes werden heute exzellente Ergebnisse in der Knieendoprothetik, v.a. bei der Wiedererlangung von Lebensqualität, aber auch der Schmerzreduktion, erzielt. Durch die wachsende Erfahrung und durch die stetige Verbesserung der Operationstechniken, der Implantatsysteme und der verwendeten Materialien, hat sich dieser Bereich seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts in vielen orthopädischen u. unfallchirurgischen Abteilungen zu einem Schwerpunkt im klinischen Alltag entwickelt. Dennoch machen Knierevisionen etwa 15 Prozent der knieendoprothetischen Eingriffe aus. Zugleich nehmen auch die Mehrfachwechsel zu. Immer mehr Erstimplantationen werden gerade bei jüngeren Patienten vorgenommen, so dass es unweigerlich eine stetig höhere Zahl von Patienten gibt, die eine dritte oder vierte Endoprothese benötigen. In solchen Situationen ist meist ein gekoppeltes Scharniergelenk der »Golden Standard«. Dieser Prothesentyp ist allerdings bisher mit ungelösten Problemen behaftet, insbesondere der Abrieb in der intrakondylären Box und eine Geometrie, die erheblich von den physiologischen Anforderungen abweicht. Beides kann zur frühzeitigen Lockerung und zum Implantatversagen führen.

22.1.1 Interdisziplinäre Entwicklung

Vor dem o.g. Hintergrund hat sich seit 2004 die Peter Brehm Chirurgie-Mechanik und eine 15-köpfige interdisziplinäre Arbeitsgemeinschaft, bestehend aus Orthopäden, Unfallchirurgen, Biomechanikern und Werkstoffwissenschaftlern mit der Entwicklung der modularen Knierevisionsfamilie «Brehm Präzisions Knie-System« (BPK-S Integration) beschäftigt, mit dem nahezu alle chirurgischen Anforderungen bei Primär- und Revisions-Eingriffen durchführbar sind. Vorteile und bewährte Merkmale der BPK-S Integration Primär Knie-Endoprothese wurden beibehalten.

Hauptziele der Entwicklung waren: ▬ durchgängiges, intraoperativ flexibles Implantatsystem ▬ intra- und postoperativer Umstieg von Rotating auf Total Hinge bei liegenden Komponenten möglich ▬ Designoptimierung der intrakondylären Box zur Minimierung des Metallabriebs ▬ Knochen- und weichteilschonender Kopplungsmechanismus von Femur und Tibia ▬ Optionale Anbindung der Femur- und Tibiakomponenten an das seit fast zwei Jahrzehnten bewährte MRP-TITAN®-Schaftsystem

271 22.1 · Knieendoprothetik in Deutschland – eine Erfolgsgeschichte

22

▬ Rekonstruktion der Gelenklinie sowie das Management der Weichteile vor dem ersten knöchernen Cut ▬ Optimierung von Offsetadaptern zur gelenknahen, anatomischen Rekonstruktion ▬ Übersichtliches, wenig Siebe umfassendes Instrumentarium, das reproduzierbare OPErgebnisse ermöglicht und sicherstellt ▬ Modulare Wedges, Schäfte und metaphysäre Hülsen in vielen Größen für eine optimale Passform und Defektfüllung für viele unterschiedliche Knochendefekte. Als Ergebnis dieser interdisziplinären Entwicklungsaktivitäten kann festgehalten werden, dass das innovative BPK-S Integration Revisionsknie die gelungene Revisionserweiterung des bewährten BPK-S Integration Primär Kniesystems darstellt und die Kniefamilie von Peter Brehm zu einem logischen und durchdachten Baukastensystem macht.

Grundlegende Designmerkmale der BPK-S Integration Produktfamilie ▬ Die Kondylengeometrie mit seinem »one-radius-design« ist mit dem des bewährten BPK-S Integration Primär Kniesystems identisch und ermöglicht eine physiologische Kinematik mit einem Flexionswinkel von maximal 140°. ▬ Die vertiefte Patellagrube weist eine anatomische Neigung von 6° auf. Dies ermöglicht einen optimalen Patellalauf und eine stärkere Entlastung der Knieextensoren. Die Patellakomponente ist mit der des BPK-S Integration Primär Kniesystems identisch. ▬ Die Tibia- und Femurkomponente haben dieselbe Dicke und Schnittgeometrie wie die BPK-S Integration Primär Implantate. ▬ Das flexible System erlaubt eine individuelle intraoperative Anpassung: Die Beinlänge bzw. Knochendefekte können mit ultrakongruenten und posterior-stabilisierten Tibiagleitflächen in 6 Höhen (7, 9, 11, 13, 15, 17) ausgeglichen werden. ▬ Der modulare Einsatz von 5mm starken Tibia- sowie distalen und/oder posterioren Femuraugmentaten kompensiert größere Knochendefekte (bis zu 15mm). Die tibialen Augmentate können größenunabhängig miteinander kombiniert und an der Komponente verschraubt werden. ▬ Wie beim BPK-S Integration Primär Kniesystem ist die Auflagefläche der Tibiakomponente hochglanzpoliert (SurFin), um den Polyethylenabrieb signifikant zu minimieren. ▬ Die Kontaktfläche zwischen den Femurkondylen und der PE-Gleitfläche beträgt aufgrund des »single radius designs« 1080 Quadratmillimeter (Femur Größe 6, 0° Flexion). Das führt zu einer sehr gleichmäßigen Druckverteilung und vermeidet Stressspitzen. Der Achsmechanismus beim Rotating und Total Hinge Knie ist dadurch nur dann Lasttragend, wenn große seitliche Kräfte einwirken. Insgesamt führt die gleichmäßige Druckverteilung zu einer deutlichen Reduzierung der Risikofaktoren, die Abrieb und Delamination verursachen können.

22.1.2 Das BPK-S Integration: von der Primärversorgung bis zur Revision

Die Gesamtheit der zum Brehm-Präzisions-Knie-Systems (BPK-S) zugehörigen Baureihen reicht vom Oberflächenersatz (OFE) bis zur Arthrodese mit einer durchgängigen Einsetzbarkeit und wird realisiert durch eine stark modulare Bauweise, die eine schrittweise Erhöhung der Stabilisierung unter Einschränkung der Bewegungsfreiheitsgrade ermöglicht. So ist vom einfachen Primärknie bis hin zur mehrfachen Re-revision eine Augmentation und Wiederherstellung des Gelenkes möglich. Eine Übersicht über die Baureihe zeigt ⊡ Abb. 22.1.

272

22

▬ ▬ ▬ ▬ ▬ ▬

Kapitel 22 · Das neue modulare Brehm-Kniesystem: BPK-S Integration

Unconstraint« (UC) Deep Dish« (DD) Semi-Constraint« (SC) Rotating Hinge« (RH) Total Hinge« (TH) Kniearthrodesenmodul« (KAM-Titan)

Diese Art von Prothesen besteht aus den metallischen Femur- und Tibiakomponenten, die über ein Gleitelement oder Meniskallager aus UHMW-PE zusammenwirken oder zusätzlich im Falle des Rotating Hinge und Total Hinge über einen metallischen Kopplungszapfen verbunden sind. Je nach Ausprägung des Weichteildefizits und der somit verringerten Fähigkeit zur Eigenstabilisierung vor allem durch hintere Kapsel, Seitenbänder und Streckapparat kann das entsprechend angepasste Kniesystem gewählt werden. Die Insert-seitige Oberflächengeometrie der Femurkomponente ist für alle Varianten identisch. Liegen aufgrund eines Prothesenwechsels oder trauma-/ tumorbedingt, ausgedehnte Knochendefekte vor, können zusätzlich metallische Augmentate an die Femur- bzw. Tibiakomponente angebracht werden. Besonders hervorzuheben ist die Möglichkeit der MRP-TITAN® Schaftanbindung, die optional ab der Ausbaustufe RH/TH geboten ist. Diese Schäfte garantieren eine stabile zementfreie Verankerung, eine sehr gute Osteintegration, und ermöglichen zum Anderen, wenn nötig, einen einfachen Wechsel auf das Kniearthrodesenmodul bei bereits liegenden Femur und Tibiaschäften. Zahlreiche Studien belegen die außerordentliche Ergebnisqualität der MRP-TITAN®-Schäfte in der Hüftrevisionschirurgie.

⊡ Abb. 22.1. Übersicht über die BPK-S Baureihen: die Varianten unconstraint (UC) und deep dish (DD) eher im Primärbereich (»BPK-S Integration Primary«), die Varianten semi-constraint (SC), rotating-hinge (RH), total-hinge (TH) mit wahlweise zusätzlichem MRP-Schaftadapter im Revisionsbereich (»BPK-S Integration Revision«).

273 22.2 · Produktbeschreibung

22.2

22

Produktbeschreibung

Design, Indikation und Funktion der durchgängigen Modellreihe (⊡ Abb. 22.1, ⊡ Tab. 22.1 und 22.2):

22.2.1 BPK-S Unconstraint

Die Unconstraint Variante des BPK-S besteht aus einer metallischen Femur- sowie Tibiakomponente und einem PE-Insert. Die Femurkomponente ist als beidseitig kondylärer Oberflächenersatz ausgelegt und kann sowohl zementiert also auch zementfrei implantiert werden (⊡ Abb. 22.2). Das PE-Insert ist entweder rotierbar in der Tibiakomponente gelagert und erlaubt somit eine volle Beweglichkeit, oder ist als »fix«-Variante rotationsbeschränkt gelagert, wodurch eine Innen-/Außenrotation fast vollständig unterdrückt wird. Dieses Kniesystem kommt vorwiegend im Falle von kondylären, nur oberflächlichen Knochendefekten zum Einsatz. Es setzt voraus, dass die seitliche Stabilisierung vollständig von der gut erhaltenen Weichteilsituation übernommen wird. Eine vorliegende Deformität ist über eine Achskorrektur und einen Weichteilrelease beherrschbar. Das Instrumentarium ermöglicht vor der ersten Resektion am Femur, Achsausrichtung, Beugespalt und Streckspalt durch eine Probesimulation zu überprüfen. Die Ausführung BPK-S Unconstraint berücksichtigt außerdem beide Versorgungsphilosophien. Es besteht die Möglichkeit bei liegendem Tibiaplateau zwischen fixem und rotierendem Insert zu wählen. Zusätzlich unterstützt das Implantatdesign wie anatomische Tibia, integrierter Slope, tiefe patellofemorale Laufrinne und die integrierten drei Grad Aussenrotation des Femurs alle anatomischen Designanforderungen an ein Knieimplantat um einen natürlichen Bewegungsablauf zu garantieren.

⊡ Abb. 22.2. Das BPK-S Unconstraint (UC)

⊡ Tab. 22.1. Verfügbare Varianten der durchgängigen Modellreihe

⊡ Tab. 22.2. Indikationen für den Einsatz von Rotating-hinge-Modellen

1. BPK-S Unconstraint (UC)

Instabilität

2. BPK-S Deep Dish (DD)

Knochenverlust

3. BPK-S Semi-constraint (SC)

Wiedereinbau bei Infektion

4. BPK-S Rotating Hinge (RH)

Fraktur

5. BPK-S Total Hinge (TH)

Rerevision Schwere Valgus/Varusdeformität Tumore

274

22

Kapitel 22 · Das neue modulare Brehm-Kniesystem: BPK-S Integration

Das Implantat bietet dabei eine der natürlichen Situation entsprechende Bewegungsfreiheit an Rotation und Extension, die Flexion wird in Abhängigkeit von der knöchernen Situation erst bei ca. 140° durch ein Aufeinandertreffen des PE-Inserts und des Femur begrenzt.

22.2.2 BPK-S Deep Dish

Das BPK-S Deep Dish entspricht in Femur- und Tibiakomponente, den vorhandenen Gleitpaarungen, der Verankerungsmethode und den Anforderungen an die knöcherne Situation des Patienten dem BPK-S Unconstraint. Das PE-Insert weist dagegen eine veränderte, posterior und anterior erhöhte Bauteilgeometrie auf, die die Femurkomponente stärker umfasst, damit anterior/posterior stabilisiert und einer Subluxation nach dorsal entgegenwirkt (⊡ Abb. 22.3). Diese Variante kommt also bei fehlendem hinteren Kreuzband sowie einer anteroposterioren Instabilität zum Einsatz. Die Bewegungsfreiheit entspricht in Rotation und Extension der des BPK-S Unconstraint, eine Flexion ist aufgrund der veränderten Insertgeometrie nur bis zu einem Winkel von maximal 125° möglich, bis die Kante des PE-Inserts auf den Knochen trifft.

22.2.3 BPK-S Semi-constraint

Ab der Ausbaustufe BPK-S Semi-Constraint finden sich die ersten Änderungen im Implantatdesign. Die Femurkomponente des BPK-S Semi-Constraint weist gegenüber der UC und DDVersion einen geschlossenen Führungskasten auf, der das Gleitelement mit anteroposteriorer Lippe und einer zusätzlichen, mediolateral stabilisierenden Finne aufnimmt. Diese angepasste Geometrie der Femurkomponente und des PE-Inserts sorgen so für eine varus-valgus Stabilisierung seitens des Implantats. Zusätzlich kann an die Femurkomponente ein Adapter zur Aufnahme modularer Schäfte anbracht werden. Es besteht keine Innen-/Außenrotationsbeschränkung zwischen Tibiakomponente und PE-Insert. Die Tibiakomponente muss im Falle eines Wechsels von UC/ DD auf SC nicht gewechselt werden. Auch die Instrumentierung des neuen Femurschildes erfolgt über wenige Instrumentationsschritte. Sägeblock aufsetzen, Präparation Femurbox und Setzen des Originalimplantates (⊡ Abb. 22.4). Diese Variante des BPK-S kommt gegenüber dem typischen Einsatzgebiet der unconstraint-Version bei einer zusätzlichen Laxizität der Kollateralbänder zum Einsatz. Hinsichtlich des maximalen Bewegungsumfanges wird die Extension bei 5° Überstreckung durch das Aufeinandertreffen des PE-Inserts und der Femurkomponente begrenzt. Eine Rotation und Flexion wird ähnlich der Deep-Dished-Variante nur von der Knochen- bzw. Weichteilsituation des Patienten begrenzt. Seitens der Bauteilgeometrie ist eine Flexion von 150° möglich, bevor die Kante des PE-Inserts auf die der Femurkomponente trifft.

22.2.4 BPK-S Rotating Hinge

Die Femurkomponente entspricht der der BPK-S Semi-constraint Variante. Die Tibiakomponente ist symmetrisch ausgeführt (medial = lateral), verzichtet auf einen posterioren Slope

275 22.2 · Produktbeschreibung

⊡ Abb. 22.3. BPK-S Integration Deep Dish (DD)

22

⊡ Abb. 22.4. BPK-S Integration Semi-Constraint (SC)

und eine Zementabrißkante. Ein Rotationsanschlag auf der Tibiakomponente greift in die dafür vorgesehene Nut im PE-Insert ein und begrenzt die Rotationsmöglichkeit des Inserts auf ± 25°. Femur- und Tibiakomponente werden über einen metallenen Kopplungszapfen verbunden. Dieser interkondyläre Scharnierzapfen reicht einerseits frei gelagert (Rotation möglich) in die Tibiakomponente und ist andererseits über eine Achse an die Femurkomponente gekoppelt (⊡ Abb. 22.6, ⊡ Abb. 22.7). Aufgrund der Achsführung weist das BPK-S Rotating Hinge eine gegenüber der Semiconstraint Variante gesteigerte Eigenstabilisierung auf und ist vor allem in Falle stark insuffizienter Bänder bei noch ausreichender Muskelsituation und begrenzten Deformitäten einsetzbar. Hinsichtlich der Beweglichkeit ist die maximale Flexion des BPK-S Rotating Hinge von der knöchernden und der Weichteil-Situation des Patienten abhängig. Sie beträgt ca. 130° bis 140° bis die Kante des PE-Insert den Femurknochen berührt. Ebenso ist eine Überstreckung bei 5° durch ein Aufeinanderstoßen des sich im Kopplungszapfen befindlichen Überstreckungsanschlags und der Femurkomponente begrenzt.

276

Kapitel 22 · Das neue modulare Brehm-Kniesystem: BPK-S Integration

22

⊡ Abb. 22.5

⊡ Abb. 22.6. BPK-S Integration Rotating Hinge (RH)

22.2.5 BPK-S Total Hinge

Das BPK-S Total Hinge entspricht hinsichtlich Femurkomponente und dem PE-Insert dem BPK-S Rotating Hinge. Die einzige Ausnahme stellt der interkondyläre Scharnierzapfen als Koppelung und Stabilisierung dar, der in diesem Fall formschlußbildend und somit rotationsfest in der Tibiakomponente gelagert ist. Auf diese Weise wird eine Innen-/Außenrotation des Gelenkes vollständig verhindert. Das BPK-S Total Hinge kommt vor allem bei extrem insuffizienten Muskel- und Bandverhältnissen, ausgeprägten Kontrakturen, schweren Deformitäten und größeren Knochenverlusten zum Einsatz. Hinsichtlich der maximalen Flexion und Extension entspricht dieses System ansonsten dem BPK-S Rotating Hinge.

Intraoperative Flexibilität bis zum Ende der Operation Besonders erwähnenswert ist der Umstand, dass sich der Operateur – ähnlich wie bei der Primärimplantation – bei schon liegenden Implantatkomponenten erst zum Ende des Eingriffs für die Rotating Hinge oder die Total Hinge Variante entscheiden kann, so dass eine extreme intraoperative Flexibilität gegeben ist. Gerade bei Revisions-Operationen ist oftmals vorab ungewiss, wie viel Knochen in welchem Zustand nach Entfernung der Primärimplantate zur

277 22.3 · Modulare Modifikationen

22

Verfügung steht. Umso wichtiger ist es, sich intraoperativ mit einem hochmodularen System allen Situationen anpassen zu können.

Innovativer Kopplungsmechanismus Eine zentrale Rolle bei der Implantation einer Scharnierknie-Endoprothese (Rotating und Total Hinge) spielt der Kopplungsmechanismus zwischen Femur- und Tibiakomponente, nachdem diese zunächst unabhängig voneinander im Knochen verankert wurden. Derzeit muss der Operateur bei vielen am Markt befindlichen Systemen den Gelenkspalt sehr weit distrahieren, um den langen Koppelungsmechanismus in die Führung der Tibia einzusetzen. Dieser Schritt ist für den Operateur sehr schwierig und schädigt nicht selten den Band- und Weichteil-Apparat des Patienten zusätzlich. Bei anderen Systemen muss die Achse durch eine seitliche Öffnung der Kondylen montiert werden; dabei geht wertvolle, teilweise ohnehin schon stark geschwächte Knochensubstanz verloren. Beim BPK-S Integration wird der geteilte, am Femur vormontierte weibliche Kopplungszapfen einfach über das männliche Ende des aus der Tibia hervorstehenden Kopplungszapfens gestülpt und beide Teile anschließend durch eine Konusverbindung, wie sie aus der Instrumentation der MRP-TITAN bekannt ist, fest ineinander gefügt. Dafür ist weder eine Distraktion noch eine zusätzliche kondyläre Bohrung notwendig (⊡ Abb. 22.7).

22.3

Modulare Modifikationen

Die stark modulare Bauweise des BPK-S erlaubt eine spezifische Anpassung an die jeweilige Knochen- und Weichteilsituation des Patienten. Zum Einen gibt es Schaftadapter in gerader Ausführung oder mit einem 4 mm – Offset sowie um 3° geneigt mit einer frei einstellbaren Rotation von 360° (⊡ Abb. 22.8). Da dieser Adapter baugleich für den Femur als auch die Tibia verfügbar ist, kann hier in einem höheren Ausmaß als bei anderen Konzepten eine optimale Anpassung an die anatomischen Gegebenheiten erreicht werden. Zusammen mit der Wahl eines passenden Schaftes lassen sich so die

⊡ Abb. 22.7. Kopplungsmechanismus

⊡ Abb. 22.8. Schaftadapter mit 360° Rotation

278

22

Kapitel 22 · Das neue modulare Brehm-Kniesystem: BPK-S Integration

Beinachse und zentrale Schaftverankerung auch bei unterschiedlicher Deformität und Qualität des knöchernen Lagers rekonstruieren. Zum Anderen lassen sich im Falle von gelenknahen Knochendefekten sowohl an die Tibiaals auch an die Femurkomponente Augmentate verschiedener Form und Größe auch mehrfach übereinander anbringen. Am Femur sind posteriore und distale Augmentate in den Höhen 5 und 10 mm verfügbar (4 Stück pro Femurgröße). An der Tibia können Augmentate in den Höhen 5, 10 und 15 mm verwendet werden, sowohl medial als auch lateral oder durchgängig. Für die zementierte Versorgung stehen die Schaftlängen 40, 80 und 140 mm in den Durchmessern 10 und 12 mm zur Verfügung, die Gesamtlänge des Implantates liegt dann um 80 mm höher beim Femur und um 70 mm bei der Tibia (mit Adapter und Implantat). Für die zementfreie Versorgung stehen die Schaftlängen 80 und 140 mm gerade in den Durchmessern 13 bis 25 mm mit einer Abstufung von 1 mm zur Verfügung. Außerdem ist bei der Schaftlänge 140 mm auch ein kurviertes Schaftdesign verfügbar. Der Patellersatz richtet sich nach der Femurgröße und ist als zementierte Polyethylenpatella ausgelegt. Ebenso ist es möglich das BPK-S Integration über die bewährten Schäfte des MRPTITAN®-Systems zu verankern, die über spezielle Schaftadapter tibia- und/oder femurseitig angebracht werden können. Der Steckkonus erlaubt eine komplette Verwendung der MRPSchäfte wie sie aus der Hüftrevision bekannt sind, es können diese bei besonderen Verhältnissen jederzeit verwendet werden, um einen diaphysären Formschluß zu erreichen.

22.4

Material

Femur- und Tibiakomponenten sowie alle Schaftadapter inklusive Kontermutter werden aus CoCr28Mo6 gefertigt, ebenso alle Augmentate, Koppelungszapfen (Ausnahme: Überstreckungsanschlag der Rotating und Total Hinge Variante aus UHMW-PE), Die zementfrei zu implantierende Femurkomponente des BPK-S besitzt zur verbesserten ossären Integration auf dem CoCr28Mo6-Grundmaterial eine TiRC Beschichtung (=Titanium Rough Coating), eine durch einen Plasmasprühprozess aufgebrachte Titanschicht. Die künstliche Patella sowie PE-Inserts bestehen aus UHMW-PE Alle Einzelteile des MRP-Schaftadapters bestehen aus TiAl6V4. Die verschiedenen Varianten der Schäfte bestehen aus TiAl6V4, lediglich die Version: Verankerungsschaft gerade, zementiert ist aus CoCr28Mo6.

V

V

Modulare Knierevisionssysteme

23

Revisionsendoprothetik des Kniegelenks unter Verwendung eines modularen, Mobile-bearingProthesensystems mit metaphysären Sleeves – 281 H. Graichen

24

Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C und dem Endo-Modell-SL-Knie – 299 C. H. Lohmann, H. Meyer

25

Modulare Revisionssysteme: MRH-System (Stryker) – 315 D. Kohn, J. Jung

26

Die Biometknierevisionsendoprothesen AGC und RHK – 323 S.G. Hofstätter, J. Lehner, K. Trieb

27

RT-PLUS/RT-PLUS Modular (Smith&Nephew) U. Malzer

– 331

23

Revisionsendoprothetik des Kniegelenks unter Verwendung eines modularen, Mobile-bearing-Prothesensystems mit metaphysären Sleeves H. Graichen

23.1

Einleitung

23.2

Versagensanalyse

23.3

Behandlung der ligamentären Insuffizienz

23.4

OP-Technik und praktische Tipps für die Implantation der metaphysären Sleeves – 290

23.5

Vorteile der Verwendung metaphysärer Sleeves

23.6

Limitationen der Sleeves – 294

23.7

Einsatz des TC3-Revisionssystems an 2 Fallbeispielen – 295 Literatur

– 282 – 282 – 283

– 293

– 297

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_23, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

23

282

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

23.1

Einleitung

Die Endoprothetik des Kniegelenks stellt die Therapie der Wahl bei der fortgeschrittenen Gonarthrose dar. Durch die positiven Ergebnisse, aber auch durch demographische Entwicklungen ebenso wie die zunehmenden BMI-Steigerungen in der Bevölkerung kam es in den letzten Jahren zu weiter steigenden Implantationszahlen, sodass mittlerweile jährlich ca. 150.000 künstliche Kniegelenke eingesetzt werden. Diese steigende Zahl an primären Implantationen, aber auch die höhere Lebenserwartung sowie der veränderte Anspruch der Patienten an die Lebensqualität und Mobilität, hat gleichzeitig zu einem überproportionalen Anstieg der Revisionsoperationen in der Knieendoprothetik geführt. So ist die Zahl der Revisionsoperationen mittlerweile bei über 11.000/Jahr angelangt. Während in der Endoprothetik des Hüftgelenks die aspetische Lockerung für die große Mehrzahl der Revisionen verantwortlich ist, liegen in der Knieendoprothetik eine Vielzahl unterschiedliche Gründe vor [27, 12, 25]. Dabei muss das frühzeitige Versagen vom Spätversagen unterschieden werden. Während bei letzterem der Polyethylenabrieb, die aspetische Lockerung und die ligamentäre Instabilität im Vordergrund stehen, sind die frühzeitigen Versagensfälle in erster Linie auf die Infektion, die Prothesenfehlpositionierung und ebenfalls auf die ligamentäre Instabilität zurückzuführen [26]. Bei der Analyse der ligamentären Instabilitäten zeigt sich, dass eine Vielzahl unterschiedlicher Gründe zur Instabilität führen können und dass dabei auch verschiedene Instabilitätsformen existieren [12]. So sollte im Rahmen der prä-, aber auch der intraoperativen Fehleranalyse sehr genau darauf geachtet werden, ob die Instabilität isoliert in Extension und/oder Flexion zu erheben ist oder über das gesamte Bewegungsausmaß. Des Weiteren ist es wichtig, eine partielle von einer vollständigen Insuffizienz zu unterscheiden.

23.2

Versagensanalyse

Die große Vielzahl an unterschiedlichen Versagensmöglichkeiten macht die Bedeutung der präoperativen Fehleranalyse deutlich. Hierbei ist es möglich, sowohl im Rahmen der Anamnese als auch der klinischen Untersuchung bereits eine Vielzahl an Informationen zu erhalten. So muss der Beginn der Schmerzen erfragt werden, ebenso die Lokalisation und das Auftreten derselben (z. B. belastungsabhängig). Außerdem ist das Erfragen der Gelenkstabilität im Alltag von wesentlicher Bedeutung. Dabei kann anamnestisch auch zwischen der Instabilität in Beugung und Streckung bzw. die sogenannte »mid-range«-Instabilität unterschieden werden. Unverzichtbarer Bestandteil der präoperativen Fehleranalyse ist auch die radiologische Untersuchung. Hierbei ist eine Ganzbeinstandaufnahme zur Bestimmung der Beinachse, aber auch der tibialen und femoralen Prothesenanteile in der a.-p.-Projektion notwendig. Die Analyse des koronaren Alignments ist essenziell, und verschiedene Autoren [28] haben auf den Zusammenhang zum klinischen Ergebnis hingewiesen. Auch die Analyse der Tibiakomponentenhöhe in Bezug zum Fibulaköpfchen ist in dieser Projektion sinnvoll. Als ein Zeichen der Instabilität in Extension ist auf ein Lift-off-Phänomen zu achten. Ist dies bereits in den Aufnahmen postoperativ zu beobachten, dann ist es zumeist auf eine Prothesenfehlposition oder eine ligamentäre Imbalance zurückzuführen. Bei einem über den zeitlichen Verlauf sich einstellenden Lift-off-Phänomen ist eher von einem Polyethylenabrieb als Ursache auszugehen. Lockerungszeichen sind außer in der a.-p.-Projektion ebenso in der seitlichen Aufnahme zu überprüfen. Die seitliche Aufnahme dient des Weiteren zur Bestimmung des tibialen Slopes, des anterioren und posterioren Offsets der Femurkomponente und der Patellahöhe. In

283 23.3 · Behandlung der ligamentären Insuffizienz

23

dieser Projektion zeigen sich häufig auch die Zeichen der Polyethylenabrieberkrankung im posterioren Gelenkbereich. Trotz gründlicher präoperativer Fehleranalyse findet sich insbesondere in der radiologischen Beurteilung der Osteolysen häufig eine Unterschätzung gegenüber der intraoperativen Situation. Auch die Beurteilung der ligamentären Situation muss abschließend noch einmal intraoperativ vorgenommen werden. Von daher ist es zwar möglich, sich auf verschiedene Szenarien präoperativ vorzubereiten, es ist allerdings auch wichtig, dass es möglich ist, entsprechend des intraoperativen Befundes auf die jeweilige individuelle Defektsituation reagieren zu können. Dabei sollte die Therapie der knöchernen Defektsituation unabhängig von dem ligamentären Status des Kniegelenks möglich sein. Nur über ein solches modulares Revisionssystem ist eine suffiziente Wiederherstellung der Anatomie und der Gelenkbiomechanik möglich. Dabei muss es trotz knöcherner Defektsituation gelingen, eine stabile Fixation mit einer guten Langzeitstabilität zu erreichen. Im Folgenden werden die verschiedenen Instabilitätstypen und die daraus resultierende operative Versorgung beschrieben. Ebenso werden die Klassifikation knöcherner Defekte und die Versorgungsmöglichkeiten dargestellt. Im nächsten Abschnitt werden die Operationsschritte des PFC-SIGMA-Revisionssystems unter besonderer Beschreibung der metaphysären Sleeves vorgestellt. Er werden abschließend die Vorteile, aber auch die Limitationen der Versorgungsmöglichkeiten im PFC-Revisionssystem aufgeführt und an zwei Fallbeispielen demonstriert.

23.3

Behandlung der ligamentären Insuffizienz

Bei der großen Mehrzahl der Revisionen wird ein uni- oder bikondylärer Oberflächenersatz verwendet, der nahezu immer einen balancierbaren Kollateralbandapparat aufweist. Von daher ist eine Revisionsoperation nur sehr selten auf den Einbau eines achsgeführten Kniegelenks angewiesen. Eine kleine Nebenanmerkung betrifft die Revision von Achs-Knie-TEPs. Auch hier liegt gelegentlich ein suffizienter Kollateralbandapparat vor, dies sollte in der Operation auf jeden Fall überprüft werden, bevor bei der Revision über das Maß der Führung entschieden wird. So kann im speziellen Fall auch eine Achs-Knieprothese in einen Oberflächenersatz gewechselt werden [2]. Bei allen guten Ergebnissen des bikondylären Oberflächenersatzes bestehen dennoch nach wie vor auch Indikationen für ein Achsknie [13]. So ist die Patientengruppe mit einem neuromuskulärem Defizit (z. B. bei Poliomyelitis) unverändert eine Indikation. Der vollständige Verlust des medialen oder lateralen Kollateralbandes z. B. bei massivem knöchernem Verlust, der die Insertionsstellen der Kollateralbänder mit einbezieht, ist ebenso eine Indikation wie auch die Konversion einer Arthrodese in eine TEP. Nach multiplen Voroperationen und insbesondere nach der Implantation von starren Spacern, oder großen knöchernen Defekten resultiert gelegentlich ein nicht balancierbares Ungleichgewicht zwischen Beuge- und Streckspalt. Auch in diesen Fällen besteht die Indikation zur Implantation eines achsgeführten Gelenkes, auch wenn insgesamt auf die höhere Komplikationsrate dieser Knieprothesen hingewiesen werden muss [23].

23.3.1 Verschiedenen Instabilitätstypen

Abseits der wenigen Fälle, die ein achsgeführtes Kniegelenk benötigen, sollten die übrigen ligamentären Situationen über ein einziges Prothesensystem zu versorgen sein. Dieses muss

284

23

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

das gesamte Spektrum der HKB-erhaltenden ebenso wie die HKB-substituierenden Varianten und die varus-/valgusstabilisierenden Varianten einschließen (⊡ Abb. 23.1). Im Rahmen der Fehleranalyse sollte man sich im Vorfeld der Operation aber auch intraoperativ Gedanken zum Grund der Instabilität machen. Dabei existiert eine Vielzahl von Ursachen. Anhand der präoperativen radiologischen Analyse lassen sich die Knochenschnitte und die daraus resultierende Prothesenposition überprüfen. Eine Fehlposition ist als häufiger Grund der Instabilität beschrieben [26, 12, 10]. Inwieweit ein im Rahmen des Ersteingriffs durchgeführtes zu ausgiebiges Weichteil-Release der Grund ist, lässt sich häufig erst intraoperativ verifizieren. Als weiterer Grund ist die Wahl eines falschen Prothesentyps anzuführen. So ist ein PS-Design zum Beispiel nicht in der Lage, medio-laterale Instabilitäten suffizient zu adressieren. Die kombinierte Instabilität in Extension und Flexion ist die häufigste Instabilitätsform [12]. Dabei ist die einfachste Ursache ein primär zu niedrig gewähltes Inlay oder ein im Laufe der Zeit durch Polyethylenabrieb sekundär instabil gewordenes Gelenk. Dies sind die einzigen Indikationen für einen isolierten Inlaywechsel. Häufiger liegt allerdings eine Fehlpositionierung einer oder sogar beider Komponenten vor. Hier ist nur über einen Komponentenwechsel eine Verbesserung zu erzielen. Auch eine vollständige Ruptur eines Kollateralbandes kann zu einer kombinierten Instabilität führen. Dieses Problem kann bereits intraoperativ verursacht worden sein oder auch sekundär posttraumatisch auftreten. Hier ist bei nicht ausreichender Stabilität ein Wechsel auf eine achsgeführte Prothese indiziert. Auch die aseptische Lockerung zeigt im Verlauf häufig eine kombinierte Instabilität und wird über einen vollständigen Prothesenwechsel therapiert. Eine weitere Form der Instabilität stellt die isolierte Instabilität in Flexion dar. Hier kann die Wahl einer zu kleinen Femurkomponente ebenso wie eine relativ zu geringe distale Resektion die Ursache für einen zu großen Flexionsspalt sein. Auch die Fehlrotation kann zu isolierten Instabilitäten in Flexion führen. Bei all diesen Versagensformen ist der isolierte Wechsel der femoralen Komponente die Therapie der Wahl.

⊡ Abb. 23.1. Darstellung der verschiedenen Inlaytypen innerhalb der »PFC-SIGMA-Familie«. Alle Formen der Stabilisierungen gibt es sowohl als »fixed« als auch als »mobile bearing«. Standardinlays sind sowohl als HKBerhaltende wie auch ersetzende Variante vorhanden. Varus-/Valgusstabilität wird nur über die Inlays mit höherer Zapfenführung (post. STab. Plus und TC3) gewährleistet; a PC design; b PS design; c PS plus; d TC3; in der oberen Reihe als »fixed bearing« und in der unteren Reihe als »mobile bearing« dargestellt

285 23.3 · Behandlung der ligamentären Insuffizienz

23

Die seltenste Form der Instabilität war in unserer Untersuchung die isolierte Instabilität in Streckstellung. Hier ist letztlich durch eine zu weitreichende Resektion des distalen Femurs ein zu großer Streckspalt entstanden. In diesem Fall ist über eine Distalisierung der Femurkomponente eine Lösung zu finden. Eine zusätzliche Variante der Instabilität findet sich in der mittleren Flexion, die sogenannte »midrange instability«. Sie stellt einen fließenden Übergang zu der Instabilität in Extension dar, da sie zumeist die gleiche Fehlerursache aufweist. Hier liegt die Ursache bei der großen Mehrzahl der Fälle in einer Proximalisierung der Gelenklinie. Wird nun intraoperativ das Gelenk in Flexion stabil gemacht, so liegt in Extension und insbesondere in »mid range« noch eine Instabilität vor. Wird dies bemerkt und dann das Gelenk über ein höheres Inlay in Extension stabil versorgt, dann führt dies sekundär zu einer relativ zu kleinen Beugelücke mit den daraus resultierenden Problemen der eingeschränkten Flexionsfähigkeit, dem anterioren Knieschmerz und der Patella baja. Des Weiteren ist dieses Gelenk in »mid range« immer noch instabil. Auch hier ist die Neupositionierung des Femurs mit Distalisierung notwendig. Für die Versorgung dieser unterschiedlichen Instabilitätsformen ist eine Kenntnis der verschiedenen Inlaytypen und deren Einsatzgebiet Voraussetzung für eine erfolgreiche Versorgung. Ebenso wie in der Primärendoprothetik ist in einer großen Anzahl der Revisionen der Kollateralbandapparat vorhanden und auch soweit balancierbar, dass ein »normales« Inlay ohne zusätzliche Varus-valgus-Führung eingesetzt werden kann. In Abhängigkeit vom Zustand des hinteren Kreuzbandes kommen somit »PCL retaining« (CR-) oder »sacrificing« (CS-) Inlays zum Einsatz. Mit diesen Inlays ist im PFC-SIGMA-System keine zusätzliche Varus-valgus-Stabilisierung möglich. Bei der gleichzeitig bestehenden Notwendigkeit einer femoralen Augmentation aufgrund eines knöchernen Defekts muss man im PFC-SIGMA-Revisionssystem allerdings wissen, dass eine Augmentation nur im CS-System möglich ist. Dies ist die einzige Situation im PFC-SIGMA-Revisionssystem, bei der die ligamentäre Situation nicht unabhängig von der knöchernen Defektsituation versorgt werden kann. Da aber die klinischen Ergebnisse der CSProthesen mit denen der CR sehr gut vergleichbar sind [8, 16], ist dieser Kompromiss nicht von klinischer Bedeutung. Bei einer Insuffizienz der Kollateralbänder ist die Verwendung des »posterior stabilized« Inlays nicht ausreichend, da es keinerlei mediolaterale Stabilität übernehmen kann. In einer solchen Situation müssen die Inlays »posterior stabilized plus« oder TC3 zum Einsatz kommen. Durch einen höheren Zapfen und eine größere Konformität zum interkondylären Kasten wird die zusätzliche Varus-valgus-Stabilität erreicht. Der Unterschied zwischen diesen beiden Varianten ist der 4 mm höhere interkondyläre Zapfen beim TC3. Darüber können auch weiterführende mediolaterale Instabilitäten ausgeglichen werden. Dabei ist aber darauf hinzuweisen, dass nur partielle Instabilitäten auf diese Weise versorgt werden können, weiterführende Bandinsuffizienzen müssen wie oben angeführt mittels Achsknie versorgt werden. Zusammenfassend kann in der großen Mehrzahl der Revisionsoperationen eine suffiziente ligamentäre Versorgung ohne ein Achsknie erfolgen. Dies bedeutet im PFC-SIGMA-System, dass nahezu alle Revisionsversorgungen über ein einziges, modulares System zu versorgen sind. Dabei ist es möglich, in Abhängigkeit von der jeweiligen Suffizienz bzw. Insuffizienz eine stabile Lösung zu erzielen. Hier verbleibt als genereller Grundsatz sicherlich die Zielsetzung »so wenig constraint wie möglich«. Hintergrund hierfür bildet der Zusammenhang, dass jegliche Stabilität, die durch das Implantat aufgebaut wird, auch zu einer Steigerung der Zwangskräfte im Kniegelenk führt, und dies hat dann einen Anstieg des Abriebs und damit auch die Gefahr einer vorzeitigen Lockerung zur Folge. Dies bedeutet im Umkehrschluss,

286

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

dass man sich auch bei der Revsionsoperation nicht auf das Implantat als Stabilisator verlassen sollte, sondern eine suffiziente Weichteiltechnik grundsätzliche Voraussetzung für eine erfolgreiche Rekonstruktion darstellt.

23

23.3.2 Bedeutung von »mobile bearing« in der Revision

In der Revisionsprothetik des Kniegelenks stellen die Abrieberkrankung und die aseptische Lockerung der Tibiakomponente zwei Hauptversagensgründe dar [22]. Die Ursache dieser Probleme kann in dem höhergradigen Kopplungsgrad der Inlayführung liegen. Die physiologische Bewegung des Kniegelenkes besteht aus einer Flexions- und einer gleichzeitigen Rotationsbewegung zwischen Femur und Tibia. So zeigen sich insbesondere bei höheren Flexionsgraden Rotationen von 10–15° [21]. Diese physiologische Rotationsbewegung erzeugt in einem höhergradig geführten, »fixed bearing« Gelenk große Zwangskäfte, die dann direkt auf das Fixationsinterface übertragen werden. Während in der Primärendoprothetik kein klinisch relevanter Unterschied zwischen »fixed bearing« und »mobile bearing designs« besteht [8, 16], ist bei Inlays mit zusätzlicher Varus-valgus-Führung wie z. B. das TC3 ein relevanter Unterschied zu erwarten. Dieser Zusammenhang ist ein Grund für die erhöhte tibiale Lockerungsrate in der Revisionsendoprothetik des Kniegelenks. Durch die hohe Kopplung kommt es bei der femoro-tibialen Rotation in einem »fixed bearing« Knie zusätzlich zu hohen Kräften am interkondylären Zapfen. Dies hat in einzelnen Fällen auch zum vollständigen Bruch des Zapfens geführt. Insgesamt gilt der Grundsatz: je höher der Kopplungsgrad, desto höher die Kräfte und der daraus resultierende Polyethylenabrieb. So zeigten Puloski und Mitarbeiter in ihrer Retrieval-Studie [24], dass 100 % aller »fixed bearing designs« Abrieb im Bereich des Zapfens aufwiesen. Dies kann eine weitere Erklärung für die erhöhte tibiale Lockerungsrate sein. Der größte Anteil des Abriebs wird zwischen der femoralen und tibialen Fläche als auch zwischen dem Inlay und der tibialen Prothese (»backside wear«) entwickelt. Die Rotationsplattform ermöglicht die Entkopplung der Bewegungsebenen, sodass eine vorwiegend unidirektionale Beanspruchung für das Polyethylen resultiert (⊡ Abb. 23.2). Diese unidirektionalen Bewegungsmuster führen zu einer Reduktion des Abriebs [19, 20], während eine multidirek-

⊡ Abb. 23.2. Prinzip der Rotationsplattform; durch eine Entkopplung der Bewegungsebenen ist eine vorwiegend unidirektionale Belastung auf den jeweiligen Polyethylenoberflächen zu erzielen; dies führt zu einer Reduktion des Abriebs

23

287 23.3 · Behandlung der ligamentären Insuffizienz

tionale Bewegung bekanntermaßen zu einer Beschleunigung des Abriebs führt [29]. Durch diese Entkopplung der Bewegungsebenen wird der Abrieb zusätzlich auch femoro-tibial reduziert, durch die Reduktion der Zwangskräfte kommt es außerdem zu einer Reduktion des Abriebs am Zapfen. Sowohl in biomechanischen Studien [5] als auch in klinischen Untersuchungen [6] konnte gezeigt werden, dass die Kräfte an der Tibia und dass die Lockerungsrate reduziert werden.

23.3.3 Versorgung von knöchernen Defekten

Die Beurteilung der knöchernen Defekte stellt auch einen entscheidenden Faktor für eine erfolgreiche Revisionsoperation dar. Eine stabile Verankerung der Implantate ist Grundvoraussetzung für ein gutes langfristiges Ergebnis. Dabei muss heutzutage die Versorgung der unterschiedlich großen knöchernen Defekte mit einem einzigen modularen Revisionssystem möglich sein. Die präoperative Beurteilung der Defekte spielt eine wichtige Rolle in der erfolgreichen Versorgung. Die am häufigsten verwendete Klassifikation der knöchernen Defekte stellt die AORI-Klassifikation des Anderson Orthopaedic Research Institute dar (⊡ Abb. 23.3). Der Vorteil dieser Klassifikation ist nicht nur eine reproduzierbare Beschreibung und Typisierung der Defekte, sondern auch ein sich daraus ableitender Therapiealgorithmus. Der Typ I ist durch eine intakte metaphysäre Knochenstruktur gekennzeichnet. Ebenso ist die Gelenklinie unverändert. In einer solchen Situation sind keine spezifischen Therapieoptionen und auch kein spezifisches Implantat notwendig. Hier kommt in Abhängigkeit von der ligamentären Situation ein primäres CR- oder CS-Implantat zum Einsatz.

Type 1

Type 2

Type 3

T1 Tibia/F1 Femur

T2 Tibia/F2 Femur

T3 Tibia/F3 Femur

▬ Localised defect: cortical rim intact ▬ Near normal joint line ▬ Often requires small amounts of bone graft

▬ Cortical rim intact ▬ Central or peripheral metaphyseal loss ▬ Requires cement fill, cancellous bone graft, augments or sleeves to restore joint line

⊡ Abb. 23.3. Die Klassifikation der Knochendefekte nach AORI

▬ Loss of entire metaphysis and cortex ▬ Requires structural bone graft, hinged implant, sleeve or custom component ▬ Compromised ligaments

288

23

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Der Typ II ist durch eine relevante Zerstörung des metaphysären Knochens gekennzeichnet. Des Weiteren ist die Gelenklinie bereits proximalisiert, dabei ist sie aber noch distal der Epikondylen gelegen, und die Epikondylen sind auch noch intakt. Dieser Typ stellt die große Mehrzahl der Revisionsoperationen bei einem Oberflächenersatz dar. Als Therapieempfehlung existieren verschiedene Optionen [30]. Zum einen können die Defekte über knöcherne Augmente versorgt werden. Diese haben, wenn genügend körpereigenes Material zur Verfügung steht, den Vorteil, dass es zu einer Defektverkleinerung kommt, die für spätere Eingriffe sehr hilfreich sein kann. Der Nachteil dieser Variante ist die lange Entlastungsphase postoperativ sowie die gelegentlich eintretende Knochenresorption bzw. fehlende Integration. Als Alternative zum knöchernen Augment existieren Metallaugmente. Diese Augmente sind tibiaseits im PFC-SIGMA-fixed-bearing-System als gerade oder schräge Augmente vorhanden. Dabei lautet die Empfehlung, nach Möglichkeit die gerade Variante zu verwenden, da die schrägen Wedges doch eine erhöhte Lockerungsrate aufweisen. Die geraden Wedges sind im Fixed-bearing-PFCSIGMA-Revisionssystem in den Höhen 10 und 15 mm vorhanden, beim »mobile bearing« in 5, 10 und 15 mm. Es ist darauf hinzuweisen, dass die gleichzeitige Kombination eines Wedges und eines Sleeves nur bei Verwendung des kleinsten Sleeves möglich ist. Da dieser in unserer Praxis nahezu nie Verwendung findet, sollte man sich präoperativ Gedanken machen, ob der Defekttyp über einen Wedge oder einen Sleeve adressiert wird. Zu der Entscheidungsfindung, wann ein Sleeve Verwendung finden kann, wird im Abschnitt 23.4 eingegangen. Für alle Augmentationen ist das tibiale Implantat zwingend mit einer Stielverlängerung zu versehen. Eine Missachtung dieser Regel führt unweigerlich zu einer frühzeitigen Lockerung der Tibiakomponente. Eine Alternative zu diesen klassischen Versorgungsmöglichkeiten der AORI-Typ-IIDefekte stellt die Verankerung mittels metaphysärem Sleeve dar. Hierbei kommt es neben der diaphysären Verankerung und der Implantatverankerung an der Gelenkoberfläche zu einer zusätzlichen Verankerung in der Metaphyse. Diese zusätzliche Verankerungsfläche bietet auch die Möglichkeit, das Implantat im Bereich der Gelenkfläche teilweise unbedeckt zu verankern (⊡ Abb. 23.4). Hierbei hat sich als Empfehlungsgröße eine Abdeckungsfläche des Sleeves von mindestens 70 % etabliert. Beim Typ III nach AORI ist die knöcherne Destruktion noch weiter fortgeschritten. Hier zeigt sich eine vollständige Insuffizienz der Metaphyse mit einer daraus auch resultierenden Insuffizienz der Kollateralbänder. Diese Situationen benötigen aufgrund der ligamentären Situation die Versorgung mit einem achsgeführten Gelenk. In Abhängigkeit vom Ausmaß des knöchernen Defekts sind Versorgungen bis hin zur Tumorprothese mit und ohne strukturelle Allografts notwendig.

23.3.4 Probleme der klassischen Verankerung mittels Stiel

Die Versorgung knöcherner Defekte benötigt in der großen Mehrzahl der Fälle auch die Augmentation eines Stiels. Dabei besitzen die Stiele die Aufgabe, den Stress in die Diaphyse zu leiten und auf diese Weise die metaphysäre Verankerungszone zu schützen. Darüber gelingt es, die Versagensrate zu reduzieren. Dennoch sind viele Fragen auch weiterhin offen:

1. zementiert oder zementfrei? Die zementierte Versorgung besitzt den offenkundigen Vorteil der frühzeitig stabilen Verankerung, die auch frühzeitig belastbar ist. Bei intramedullären, geometrischen Abweichungen erlauben die zementierten Stiele auch ein höheres Maß an Freiheit in Bezug auf die Positio-

289 23.3 · Behandlung der ligamentären Insuffizienz

23

nierung. Es ist allerdings auch gleichzeitig sehr anfällig in Bezug auf die sichere Rekonstruktion des Alignments. Ein weiteres Problem der zementierten Stiele stellt die Extraktion dar. Aus biomechanischer Sicht kommt durch die veränderte Krafteinleitung mit der daraus resultierenden Gefahr der proximalen Knochenresorption ein weiteres Problem der zementierten Stielverankerung hinzu [9]. In Bezug auf die klinischen Ergebnisse zeigten verschiedene Studien gute langfristige Ergebnisse mit Überlebensraten von ca. 90 % [11, 18]. Die Indikation für zementierte Stiele ist bei schlechtem diaphysären Knochen mit großem Durchmesser und dünner Kortikalis gegeben. Hinzu kommt die Indikation der problematischen Kanalgeometrie. Die zementfreie Stielverankerung ist aufgrund der diaphysären Füllung in der Lage, sehr reproduzierbar das Alignment wiederherzustellen. Bei anatomischen Varianten, z. B. posttraumatisch, kann die Versorgung allerdings auch schwierig werden. Bei der Verwendung von Offset-Stielen lässt sich auch im PFC-SIGMA-System in gewissem Rahmen auf derartige geometrische Abnormalitäten reagieren. Dies ist allerdings nur in der »fixed bearing« Versorgung möglich. Bei der Rotationsplattform ist eine Offset-Variante nicht erhältlich. Hier ist eine exakte präoperative Planung entscheidend, um Fehllagen zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil bei nichtbeschichteten, zementfreien Stielen ist das Problem der geringen Langzeitfixation. So werden nach initialer Stabilisierung über den Stiel nach längerem Verlauf zunehmend »radiolucent lines« um den Stiel beschrieben. Andererseits erzeugt die langstreckige Beschichtung eines Stiels das Problem der häufig nahezu unmöglich zu wechselnden Komponente. Dennoch kann dies in Einzelfällen, insbesondere bei ausgeprägten metaphysären Defektsituationen notwendig sein. Ein weiteres Problem der zementfreien Stielverankerung ist insbesondere tibiaseits der Schmerz an der Stielspitze. Dabei besteht ein Zusammenhang zum Ausmaß der Füllung des intramedullären Kanals [3]. Insbesondere bei dem Aufraspeln der Kortikalis wird das Phänomen wiederholt beschrieben. Um dieses Problem zu umgehen, sind im neuen PFC-SIGMARevisionssystem die Stiele geschlitzt. Hier macht man sich die positiven Erfahrungen der geschlitzten S-Rom-Stiele zunutze, bei denen das Problem des Schaftschmerzes fast nie auftrat. Die Indikation für die zementfreie Stielverankerung ist bei gutem diaphysären Knochen gegeben. Die Möglichkeit, einen Press-fit zu erreichen, stellt ebenfalls eine Indikation dar.

2. Stiellänge? Es bestehen keine belastbaren Aussagen bezüglich der optimalen Stiellänge. Lediglich bei den zementfreien tibialen Stielen existiert aktuell die Empfehlung, die Stiele so dünn wie möglich zu halten und sie dafür lieber länger zu machen. Auch dies ist eine Möglichkeit, den Schaftschmerz zu verringern. Aber insbesondere bei Kanaldeformitäten ist hier schnell eine Grenze gesetzt.

23.3.5 Bedeutung metaphysärer Verankerung

Entsprechend der im vorigen Kapitel beschriebenen Limitationen der zementfreien und der zementierten Stielverankerungen liegt der Gedanke nahe, im Bereich der Metaphyse eine zusätzliche Zone der Verankerung zu nutzen, um die trotz optimierter Zementiertechnik oder verbesserter Beschichtung der zementfreien Stiele schlechteren Überlebensraten in der Revisionsendoprothetik zu verbessern. Dieses Konzept wird bei den metaphysären Sleeves umgesetzt. Durch die Verankerung in der Metaphyse ist eine verbesserte Rotationsstabilität

290

23

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

gegeben, gleichzeitig kommt es zu einer verbesserten Krafteinleitung in die Metaphyse mit daraus resultierender verbesserter Implantatfixation. Das System der metaphysären Sleeves, das im PFC-SIGMA-Revisionssystem nun seit ca. 4 Jahren im Einsatz ist, hat sich seit über 10 Jahren im S-ROM-Achsknie etabliert. So sind die mittelfristigen Ergebnisse mit denen von einem bikondylären Standardoberflächenersatz zu vergleichen [4, 14]. Im Rahmen der Implantation wird der Sleeve entsprechend des knöchernen Defekts ausgerichtet. Davon unabhängig erfolgt dann sowohl die tibiale als auch femorale Rotationsausrichtung der Komponenten. Den Sleeve im PFC-SIGMA-Revisionssystem gibt es tibial in 5 Größen. Er weist eine symmetrische Form auf. Der femorale Sleeve weist ebenfalls 5 Größen auf. Dieser Sleeve ist entsprechend der Anatomie der femoralen Metaphyse asymmetrisch mit der schlankeren Seite medialseits. In Abhängigkeit von der Defektgröße ist es möglich, partiell oder vollständig beschichtete Sleeves zu verwenden.

23.4

OP-Technik und praktische Tipps für die Implantation der metaphysären Sleeves

23.4.1 Tibiale Sleeves

Nach der Exstirpation der Tibiakomponente wird zunächst die knöcherne Defektsituation beurteilt. Außerdem sollte zu diesem Zeitpunkt auch die tibiale Gelenklinie wiederhergestellt werden. Hierzu wird die Spitze des Fibulaköpfchens palpiert, das Implantat sollte ca. 1cm oberhalb davon und nach Möglichkeit nie tiefer als diese Referenz zum Liegen kommen. Anschließend erfolgt zunächst die diaphysäre, tibiale Präparation. Hierzu werden Raspeln in 1-mm-Schritten verwendet. Dabei ist zu beachten, dass die Implantate nur in 2-mm-Schritten vorhanden sind. In Abhängigkeit von der diaphysären Geometrie ist über die diaphysäre Raspelung eine Wiederherstellung der korrekten tibialen Achse möglich. Im Zweifelsfalle oder bei auffälligen Schaftgeometrien sollte eine Bildwandlerkontrolle bezüglich der Lage des Stiels und auch der Dicke und Länge des Stiels durchgeführt werden. Die Länge der Stiele ist über Markierungen an den Raspeln dargestellt. Dabei ist aufgrund der Erfahrungen mit dem tibialen Schaftschmerz nach Möglichkeit eine längere, dafür dünnere Stielversorgung anzustreben. Dies steigert auch die Stabilität in Bezug auf die medio-laterale Ausrichtung. Die früher favorisierte kortikale Verankerung, die auch über ein charakteristisches Geräusch wahrzunehmen ist, wird bei einer guten metaphysären Verankerung über den Sleeve zumeist nicht mehr angestrebt. Nach der diaphysären Präparation erfolgt dann die metaphysäre Bearbeitung. Bei allen AORI-Defekten 2 und 3 ist eine zusätzliche Verankerung metaphysär über einen Sleeve sinnvoll. Hierzu sollte in Abhängigkeit von der knöchernen Struktur ggf. eine Vorpräparation mit dem Meißel stattfinden. Bei sehr hartem Knochen kann es ansonsten zu einer Sprengung der Tibiametaphyse kommen. Anschließend wird schrittweise mittels sogenannter BroachRaspeln die meatphysäre Verankerung vorbereitet. Die richtige Größe ist bei Rotationsstabilität erreicht. Diese liegt vor, wenn das Drehen der Broach-Raspel auch zu einer Rotation des Unterschenkels führt, ohne dass das Implantat eine Mikrobewegung aufweist. Es ist nicht

291 23.4 · OP-Technik und praktische Tipps für die Implantation

23

die Füllung der Metaphyse anzustreben. Anschließend wird die tibiale Nachresektion direkt über die Kante des Broaches durchgeführt, dies ist ein weiterer Pluspunkt durch den daraus resultierenden Zeitgewinn. Eine zusätzliche Anbringung einer extramedullären Resektionslehre entfällt. Bei großem Knochenverlust mit der Notwendigkeit, die Gelenklinie anzuheben, existieren 2 Möglichkeiten: 1. Bei guter metaphysärer Verankerungsmöglichkeit kann die tibiale Platte partiell in der Luft stehen (⊡ Abb. 23.4). 2. Über eine höhere tibiale Basisplatte (15 und 25 mm) ist ebenfalls ein Anheben der Gelenklinie bei tiefen Defekten möglich. (s. Fallbeispiel 2). Dabei sollte der Anwender wissen, dass die Standardbasisplatte eine Dicke von 4,8 mm aufweist. Abschließend wird noch die Größe der Tibiakomponente bestimmt und schließlich das Probeimplantat eingebracht. Dies verbleibt über die gesamte femorale Präparation in situ und dient als Referenz für die Bestimmung der Streck- und Beugespalthöhe. Die Ausrichtung des tibialen Sleeves wird durch die Position des knöchernen Defekts bestimmt, sie ist unabhängig von der Rotation der tibialen Komponente. Diese Ausrichtung, die im Probeimplantat festgelegt wurde, wird auf das Originalimplantat übertragen.

23.4.2 Femorale Sleeves und knöcherne Präparation

Vor der Bearbeitung der knöchernen Strukturen am Femur ist nun noch einmal die Bestimmung der Streckspalt- und Beugespalthöhe notwendig. Es wird zu diesem Zeitpunkt auch noch einmal die ligamentäre Stabilität in diesen beiden Positionen überprüft. Da die tibiale TC3-Komponente auch für die Versorgung des Achskniegelenks verwendet werden kann, ist hier nun spätestens zu entscheiden, ob ein Achsknie notwendig ist oder nicht. Dies würde für

⊡ Abb. 23.4. Sleeve-Verankerung mit nur partieller Überdeckung der tibialen Auflagefläche; der Sleeve selber ist zu mehr als 70 % knöchern umgeben (s. insbesondere seitliche Aufnahme) und erfüllt das entscheidende Kriterium der Rotationsstabilität bei der Präparation

292

23

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

den Femur einen Wechsel der Instrumentarien bedeuten. Alle übrigen Versorgungsvarianten sind letztlich über ein femorales Instrumentarium möglich. Über die Größe und Positionierung der femoralen Komponente müssen die beiden Höhen des Streck- und Beugespalts aneinander angepasst werden. Hierzu ist die präoperative Bestimmung des posterioren und anterioren Offsets der femoralen Komponente sehr hilfreich. In diese Fehleranalyse ist in einigen Fällen auch noch das Röntgen der gesunden Gegenseite zu integrieren, um einen Eindruck der ursprünglichen, präoperativen Geometrie zu erhalten. Als grundsätzliche Anmerkung kann festgehalten werden, dass während der Primärimplantation nahezu 100 % der distalen femoralen Resektionen bereits ausreichend hoch, wenn nicht gar zu hoch, waren. Durch den zusätzlichen Knochenverlust durch die Lockerung oder während der Exstirpation kommt es meistens zu einer insgesamt zu großen distalen Resektionshöhe und damit zu einem zu großen Streckspalt. Wenn nun das Implantat auf diese neue Höhe gesetzt wird, kommt es automatisch zu einer Proximalisierung der Gelenklinie. Dies ist ein Phänomen in der Revisionsendoprothetik, das häufig beschrieben wird [17]. Die Folge der Proximalisierung kann sich in einer schmerzhaft eingeschränkten Flexionsfähigkeit äußern. Diese Patienten stellen sich häufig auch mit typischem anterioren Knieschmerz vor. Radiologisch imponiert häufig eine relative Patella baja. Eine Lösung dieses Problems ist die Wiederherstellung der Gelenklinie in Extension, dies kann über distale Augmente erzielt werden. Die Bestimmung der Gelenklinie in Extension erfolgt femoralseits in der Referenzierung auf mehrere anatomische Punkte. So ist die einfachste Bezugshöhe eine alte Meniskusnarbe. Eine weitere anatomische Landmarke stellt der mediale Epikondylus dar. Dabei liegt die Gelenklinie ca. 30 mm distal davon. Bezogen auf den Ansatz des hinteren Kreuzbands ist die Gelenklinie 12–16 mm distal gelegen. Die Beziehung zum inferioren Patellapol ist nur bei normaler Patellahöhe sinnvoll. Über diese anatomischen Bezugspunkte muss zu diesem Zeitpunkt auch die Gelenklinie in Flexion bestimmt werden. Eine wichtige Bezugsgröße ist hierbei auch die Größe und Position der ehemals einliegenden Femurkomponente. Darüber lässt sich die Notwendigkeit, den Beugespalt durch Augmente zu verkleinern, oder durch eine kleinere Femurkomponente zu vergrößern, herleiten. Eine Abgleichung Beuge- zu Streckspalt ist, wie oben beschrieben, zu diesem Zeitpunkt ebenfalls essenziell. Die femorale Präparation erfolgt, ebenso wie auf der tibialen Seite zunächst über die diaphysäre Aufraspelung. Nach Abschluss dieser Präparation ist in Abhängigkeit von der knöchernen Defektsituation im metaphysären Bereich die Indikation zur zusätzlichen metaphysären Verankerung mittels Sleeve zu überprüfen. Auch hier ist bei AORI-Defekten II eine zusätzliche Verankerung mittels Sleeve sinnvoll. Dies kann dann auch zu einer Reduktion der diaphysären Stiellänge genutzt werden. Dies ist insbesondere bei gleichzeitig einliegenden Langschaftprothesen des Hüftgelenks häufig sehr hilfreich. Die Lage des Sleeves bestimmt die Gelenklinie, sodass bereits zu diesem Zeitpunkt eine Bestimmung derselben notwendig ist. Die femoralen Broach-Raspeln sind entsprechend der Sleeve Implantate asymmetrisch geformt. Auch hier erfolgt schrittweise ein Aufraspeln, bis die stabile Lage des Broaches erreicht ist. Es wird insbesondere die Rotationsstabilität über den Handgriff beurteilt. Anschließend erfolgt wie beim primären Implantat die Positionierung zunächst der distalen Resektionslehre. Der distale Valguswinkel wird entsprechend der präoperativen Planung auf 5° oder 7° eingestellt. Nach der distalen Resektion erfolgt entsprechend der knöchernen Defektsituation das Anbringen der Augmente an den nächsten Resektionslehren.

293 23.5 · Vorteile der Verwendung metaphysärer Sleeves

23

Der nächste Schritt ist die Positionierung der anterior-posterioren Resektionslehre unter Ausrichtung im Beugespalt. Dabei ist entsprechend der Referenzierung an der anterioren Kortikalis auch eine 2-mm-Offset-Variante einsetzbar. Im posterioren Bereich ist die Augmentation von knöchernen Defekten bis zu 8 mm möglich. Die letzte Resektionslehre wird für die Schrägschnitte sowie, falls ligamentär notwendig, die interkondyläre Box verwendet. Nach der femoralen Präparation kann nun die Probeprothese femoral eingebracht werden und die optimale Inlayhöhe bestimmt werden. Hierbei ist anzumerken, dass bei Rekonstruktion der Gelenklinie durch korrekte Positionierung der Tibia und Femurkomponente zumeist Inlayhöhen zwischen 10 und 15 mm resultieren. Darüber ist dann zumeist auch eine unproblematische Zentrierung der Patella ohne weitere Maßnahmen möglich. Höhere Inlayhöhen können bei tiefer tibialer Positionierung möglich sein. Diese sind meist als biomechanisch unproblematisch zu erachten. Einzige Limitation bei tiefer Resektion kann durch die Rotationsplattform lateralseits erzeugt werden. Problematischer ist es, wenn der Grund der hohen Inlays in der femoralen Position liegt. Hier ist eine erhebliche Veränderung der Gelenklinie (> 3 mm) eine häufige Ursache einer gestörten Gelenkfunktion [17]. Dies führt dann häufig zu einer sekundären Patella baja, einem erhöhten Anpressdruck retropatellar, einer eingeschränkten Flexionsfähigkeit und einem anterioren Knieschmerz. Die Rotationsausrichtung zwischen femoralem Sleeve und Femurkomponente wird am Probeimplantat mittels Schraube fixiert und dann auf das Originalimplantat übertragen.

23.5

Vorteile der Verwendung metaphysärer Sleeves

23.5.1 Zusätzliche Verankungsmöglichkeit

Der wichtigste Vorteil liegt in der Möglichkeit das Implantat an einer zusätzlichen Stelle zu verankern. Dabei ist die Metaphyse als ein wichtiger Ort der Krafteinleitung auch für die Langzeitstabilität von großer Bedeutung. Bei guter Verankerung in diesem Bereich und vollständiger Auflage der Gelenkflächenimplantate besteht die Überlegung, auf eine zusätzliche diaphysäre Verankerung über Stiele zu verzichten. Dies kann insbesondere auf der Femurseite bei gleichzeitig einliegendem Hüftimplantat von großem Nutzen sein, um die Gefahr der Fraktur zwischen den Prothesen zu reduzieren. Da bislang keine langfristigen Ergebnisse solcher Versorgungen vorliegen, gibt es von Firmenseite für die stiellose Versorgung bei Sleeves keine Freigabe. Die persönlichen mittelfristigen Erfahrungen und Berichte anderer Operateure sind allerdings sehr vielversprechend. Wenn keine Stiele verwendet werden, dann ist allerdings die Ausrichtung deutlich anfälliger gegenüber Varus-/Valgus-Fehlpositionierungen. Um dies zu vermeiden, sollte die diaphysäre Präparation zunächst erfolgen und auch an die Broach-Raspel ein Stiel angebracht werden. Eine weitere Art der Verankerung ist durch die Sleeves ebenfalls möglich geworden. Auf der tibialen Seite kann nach der Explantation der Komponente häufig ein meist medialseitiger Defekt angetroffen werden, der tiefreichend ist. Hier ist im Gegensatz zu der klassischen diaphysären Verankerung keine vollständige Auffüllung des Defekts nötig. Eine rotationsstabile Verankerung über den Sleeve kann auch ohne 100 %ige Überdeckung des Sleeves erzielt werden. Dies ist auch mit einer Überdeckung von ca. 70 % möglich. Daraus

294

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

resultiert, dass auch die Auflagefläche der Tibiakomponente nicht vollständig ist. Dies ist aber ebenfalls möglich, ohne die Langzeitergebnisse zu gefährden.

23.5.2 Rotationsunabhängige Positionierung

23

Die Positionierung des Sleeves erfolgt in Abhängigkeit des knöchernen Defekts. Davon unabhängig kann die Komponente positioniert werden. Die Ausrichtung der Komponente erfolgt sowohl femoral als auch tibial entsprechend den bekannten anatomischen Referenzen, hier ist keine Änderung des allgemeinen Ablaufs nötig.

23.5.3 Hydroxylapatit-Beschichtung

Die Sleeves sind entsprechend der knöchernen Defektsituation in unterschiedlichen Beschichtungshöhen erhältlich. In der großen Mehrzahl der Fälle ist eine 40 %ige Beschichtung ausreichend. Bei ausgedehnten Defekten ist allerdings auch eine 100 %-Beschichtungsvariante erhältlich, die eine zusätzliche Sicherheit bieten kann. Über die Beschichtung aber auch die metaphysäre Krafteinleitung zeigt sich im Langzeitverlauf ein Heranwachsen des Knochens an die Prothese. Es ist insgesamt eine zunehmende Verdichtung des Knochens über die Zeit zu beobachten.

23.5.4 Stabile Ausrichtung für die femoralen Resektionslehren

Bei der intramedullären Ausrichtung der Resektionsblöcke ist femoralseits die Antekurvation des Femurs ein Problem. Diese Antekurvation führt häufig zu einer Anteriorisierung und damit sekundär zu einem vergrößerten Beugespalt. Dabei ist dieser Effekt auch sehr individuell in Abhängigkeit von der jeweiligen Antekurvation. Die Versorgung mit Sleeves führt zu einer stabilen Position in der Metaphyse, sodass die Resektionslehren unabhängig von der diaphysären Antekurvation positioniert werden können. Dadurch verbleibt die anfänglich bestimmte Flexionslücke bis zum Ende der Operation konstant.

23.6

Limitationen der Sleeves

23.6.1 Frühzeitiges Festlegen der distalen femoralen Gelenklinie

Wie im Abschnitt 23.4.2 »Femorale Sleeves und knöcherne Präparation« beschrieben findet das Festlegen der Gelenklinie durch die Verwendung der femoralen Sleeves zu einem frühen Zeitpunkt statt. Dies entspricht vom Vorgehen allerdings dem der primären Endoprothetik, wo sich auch zu diesem Zeitpunkt festgelegt wird. Über einen Trick lässt sich die abschließende Festlegung der Streck- und Beugespalthöhen auch zum Schluss noch einmal verändern. Dabei sollte man, entsprechend dem Raspeln in der zementfreien Schaftendoprothetik der Hüfte mit der vorletzten Raspel aufhören. Diese vermittelt für die Resektionslehren eine ausreichende Stabilität für die Positionierung des femoralen Implantats. Sollte dabei noch einmal eine Änderung notwendig werden, dann kann entsprechend der Festlegung der Gelenklinie noch die finale Broach-Größe eingebracht werden.

295 23.7 · Einsatz des TC3-Revisionssystems an 2 Fallbeispielen

23

23.6.2 Revision von Sleeves

Durch die Beschichtung der Sleeves ist die Revision derselben deutlich schwieriger als bei nichtbeschichteten Stielen. Auf der femoralen Seite lässt sich die Femurkomponente separat von dem Stiel und dem Sleeve entfernen. Tibiaseits ist dies nicht so einfach möglich. In einem ersten Schritt muss die Tibiaplatte vom Knochen bzw. Zement gelöst werden. Dann kann die Tibiakomponente inklusive Stiel auf einmal entfernt werden. Dann ist der Zugang zum Sleeve sehr übersichtlich und lässt sich mit Meißeln entfernen. Grundvoraussetzung für dieses Vorgehen ist ein Stiel, der 14 mm und dünner ist. Nur diese Größen können durch den Sleeve herausgeschlagen werden. Alle dickeren Größen verklemmen am Sleeve, dann ist ein Herausschlagen unmöglich und der Zugang zum Sleeve nur durch Spaltung des Tibiakopfes möglich. Von daher verbleibt die Empfehlung bezüglich der Stieldicke und -länge wie oben angeführt: tibiaseits nie dicker als 14 mm und zusätzliche Stabilität dann eher über die Länge erzeugen. Falls möglich am besten auf Stiele verzichten.

23.7

Einsatz des TC3-Revisionssystems an 2 Fallbeispielen

23.7.1 Fallbeispiel 1

75-jährige Frau, die 4 Jahre zuvor auswärtig eine unikondyläre Schlittenprothese erhalten hat. Anfängliche Zufriedenheit und gute Belastbarkeit. Sie klagt über zunehmende Schmerzen unter Belastung und rezidivierende Schwellungen von Seiten des Kniegelenks über die letzten Monate. Des Weiteren hat sie eine zunehmende O-Bein-Stellung bemerkt. Sie weist klinisch eine Druckschmerzhaftigkeit am medialen Tiabiaplateau und eine mediale Aufklappbarkeit auf. Die Beweglichkeit zeigt 0/10/110. Die präoperative Röntgenanalyse zeigt die Verkippung der tibialen Komponente sowohl im Varussinne als auch nach posterior, mit daraus resultierendem knöchernen Defekt (⊡ Abb. 23.5a und b). Die ligamentäre Situation zeigte einen suffizienten Kollateralbandapparat, der auch balancierbar war. Femoral war kein knöcherner Defekt vorhanden, sodass keine Augmente zum Einsatz gebracht werden mussten. Daher konnte eine Standard-CR-Komponente verwendet werden. Die knöcherne Defektsituation wurde tibialseits mittels metaphysärem Sleeve versorgt. Dabei war durch die Nachresektion eine nahezu vollständige Auflage der tibialen Komponente möglich. Der Sleeve konnte zu 100 % knöchern stabil verankert werden. Es wurde zusätzlich ein zementfreier Stiel augmentiert (⊡ Abb. 23.6a und b).

23.7.2 Fallbeispiel 2

Ein 43-jähriger Mann erhielt auswärtig einen bikondylären Oberflächenersatz. Von Tag 1 nach der OP klagt der Patient über anhaltende Beschwerden. Er konnte nie ohne Unterarmgehstützen mobilisiert werden. Er klagt zum Zeitpunkt der Vorstellung 7 Monate postoperativ über zunehmende Schmerzen. Die klinische Untersuchung zeigte eine Schwellung des Kniegelenks ohne Infektzeichen. Es lag eine Instabilität in Streckung und Flexion vor. Das Bewegungsausmaß war schmerzbedingt auf 0/10/80 reduziert.

296

Kapitel 23 · Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

23

⊡ Abb. 23.5a,b. Präoperative Situation des Fallbeipiels 1. Es zeigt sich der Zustand nach Implantation einer unikondylären Schlittenprothese; a die a.-p.-Aufnahme dokumentiert die Verkippung im Varussinne mit daraus resultierendem medialen metaphysären Defekt; b auf der seitlichen Aufnahme ist die Verkippung nach posterior zu sehen. In der Zusammenschau beider Aufnahmen ergibt sich eine Knochendefektsituation Typ II nach AORI

⊡ Abb. 23.6a,b. Postoperative Röntgenaufnahmen des Fallbeispiels 1. Versorgung erfolgte über tibialen Sleeve. Dabei war der Sleeve zu 100 % knöchern umbaut. Die tibiale Auflage war medialseits nicht vollständig, sodass die zusätzliche Stielaugmentation notwendig war. Der Kollateralbandapparat war suffizient, sodass eine CR-Femurkomponente zum Einsatz kommen konnte. Femoral zeigten sich keine relevanten knöchernen Defekte. a a.-p.-Projektion mit der vollständigen Umbauung des Sleeves; b seitliche Projektion. Auch hier zeigt sich der Sleeve vollständig knöchern umgeben

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297 Literatur

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⊡ Abb. 23.7a,b. Präoperative Situation des Fallbeispiels 2. Es zeigt sich der Zustand nach Implantation eines bikondylären Oberflächenersatzes. a die a.-p.Aufnahme zeigt die Fehlpositionierung der tibialen Komponente im Varussinne. Dabei fällt die tiefe Resektion tibiaseits auf. Auch die Femurkomponente ist im Varussinne fehlpositioniert; b die seitliche Aufnahme zeigt die erheblich zu große Inklination der Tibiakomponente; daraus resultierend die tiefe Resektion tibial

⊡ Abb. 23.8a,b. Postoperative Situation des Fallbeispiels 2. Die im Rahmen der Erstoperation durchgeführte sehr tiefe Resektion, insbesondere posterior, musste über eine höhere Basisplatte ausgeglichen werden. Die metaphysäre Verankerung erfolgte über einen Sleeve auf der tibialen Seite. Femoral musste die Gelenklinie in Extension distalisiert werden. Dies wird über Augmente erreicht. Außerdem wurde das posteriore Offset wiederhergestellt, auch dies wurde durch posteriore Augmente erzielt. Aufgrund der partiellen Insuffizienz des Kollateralbandapparats wurde ein TC3-Inlay verwendet; a a.-p. Projektion; b seitliche Projektion

In der präoperativen Diagnostik wurde ein Infekt ausgeschlossen. Die Röntgenanalyse erbrachte eine fehlpositionierte Tibiakomponente und daraus resultierend ebenso die fehlpositionierte Femurkomponente (⊡ Abb. 23.7 a und b). Bitte beachten Sie die sehr tiefe tibiale Resektion und den erheblichen vergrößerten tibialen Slope. Die intraoperative Situation bestätigte die Fehlpositionierung und auch die daraus resultierenden knöchernen Defekte. Tibial erfolgt die Verankerung über einen Sleeve. Um die Gelenklinie tibialseits über das Fibulaköpfchen zu heben, wurde eine erhöhte Tibiaplatte verwendet. Femoral musste sowohl posterior als auch distal augmentiert werden, um die Gelenklinie in Streckung und Beugung zu rekonstruieren. Dadurch war es auch möglich, eine Inlayhöhe von lediglich 15 mm zu verwenden. Zur Unterstützung des Kollateralbandapparats kam ein TC3Inlay zum Einsatz, das im Varus-/Valgussinne unterstützt (⊡ Abb. 23.8a und b).

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24

Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C und dem Endo-Modell-SL-Knie C. H. Lohmann, H. Meyer

24.1

Endo-Modell SL und Megasystem-C: eine effektive Kombination – 300

24.2

Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell® – 301

24.3

Die Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL – 304

24.4

Das Megasystem-C – 309

24.5

Kurzer Ausblick in die Zukunft – 312 Literatur

– 312

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_24, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

24

300

Kapitel 24 · Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C

24.1

Endo-Modell SL und Megasystem-C: eine effektive Kombination

Die endoprothetische Versorgung von Gelenkarthrosen ist heutzutage zu einem Routineeingriff geworden. Die Zahl von implantierten Gelenkendoprothesen steigt entsprechend kontinuierlich. Die Zahlen der in Deutschland implantierten Knieendoprothesen liegen jährlich bei ca. 180.000 [1]. Zur Verfügung steht eine große Vielfalt an Implantaten mit einem entsprechenden Anstieg der Zahlen für die Revisionsarthroplastik. Die Art der Prothese für solche Revisionsoperationen ist abhängig von der Bandstabilität und der vorhandenen Knochensubstanz. Insbesondere bei starken Instabilitäten und großen knöchernen Defekten kommen die vollgekoppelten Prothesen zum Einsatz. Die Entwicklung der Scharnierknieprothesen lieferte erstmals in den 1970er Jahren akzeptable Ergebnisse. Nach Jerosch et al. wurden 1994 in Deutschland etwa 16 % achsgeführte Endoprothesen (2387 von 14374 Prothesen) primär implantiert [3]. Die Zahl der Freiheitsgrade beschränkt sich bei dieser Form der Prothese auf 1 (reine Scharnierprothesen) bzw. 2 (Scharnier-Rotationsprothesen). An alle Implantate werden mehrere Hauptanforderungen gestellt [10]: 1. primäre und sekundäre Belastungsstabilität – d. h., Relativbewegungen zwischen Implantat und ossärem Lager müssen vermieden werden 2. Minimierung des negativen Implantateinflusses – d. h. möglichst biologische Implantatintegration, um eine formschlüssige Kraftübertragung zu gewährleisten 3. weitgehender Erhalt der physiologischen Spannungsverteilung im Knochen Mit den aktuellen Rotations- und Scharnierknieprothesen (z. B. Endo-Modell SL-System, Fa. Link GmbH & Co. KG) wurden erneut Verbesserungen gegenüber den Vorgängern umgesetzt, die entsprechend die zuvor geforderte Biomechanik und damit die Langlebigkeit optimieren und die operativen Handgriffe leichter und sicherer machen. Für die primäre Implantation berichten Blauth und Hassenpflug in einer Aufarbeitung des eigenen Patientenguts (497 Implantationen) mit einem Follow-up von 1 bis 15 Jahren (im Durchschnitt 45 Monate) über eine Überlebensrate von 89 % der Implantationen ohne Anzeichen von Lockerungszeichen bzw. einer tiefen Infektion. Die Rate an tiefen Infektionen wurde mit 3 %, von aseptischen Lockerungen mit 1,2 % und retropatellare Beschwerden mit 10 % angegeben. Aufgrund der eigenen Ergebnisse forderten beide Autoren, die Effektivität der gekoppelten Prothesen nicht anhand der Frühergebnisse der Erstimplantationen in der Frühphase der Endoprothetik zu beurteilen [2], da die Pioniermodelle (z. B. Waldius, Shiers, Guepar) eine völlig unphysiologische Formgebung zeigten, eine Metall-/Metall-Gleitpaarung hatten, eine Lage der Achse und Formgebung der Prothesenpartner boten, die mit den physiologischen Gegebenheiten nicht übereinstimmte, sodass es nicht verwunderlich war, dass massive Abriebvorgänge und schwere Metallosen mit nachfolgenden Infektionen und Prothesenlockerungen bei diesen Modellen fast zur Regel wurden [9]. Über ähnliche Ergebnisse wie Blauth und Hassenpflug berichtet Böhm mit einer Standzeit von mehr als 90 % der gekoppelten Prothesen nach 10 Jahren in der Swedish Knee Study und sogar über 94,4 % nach 20 Jahren in einer eigenen Studie mit 422 Prothesen [5, 6]. Die endoprothetischen Fortschritte der vergangenen Jahrzehnte gehen auf das Konto eines verbesserten Verständnisses der Kniegelenkbiomechanik und damit des Prothesendesigns und Optimierung der Implantationstechnik zurück. Nach Beseitigung von Designunzulänglichkeiten früherer Prothesenmodelle [4] ist der Erfolg eines Gelenkersatzes heute von der korrekten Implantation, d. h. von der Hand des

301 24.2 · Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell®

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Chirurgen abhängig. Die anfänglichen Modelle waren so konzipiert, dass die Lastübertragung wie bei den heutigen Scharnierprothesen zwar über das Scharniersystem erfolgte, die Achsposition dieser Modelle aber vom Rotationszentrum des natürlichen Kniegelenks weitgehend abwich – Zwangskräfte entstanden, die durch aufwendige Verankerungselemente (Schäfte, Zapfen usw.) an den umgebenden Knochen weitergeleitet werden mussten. Diese besonderen Verankerungsformen sind für viele Negativeigenschaften der starr gekoppelten Endoprothesen verantwortlich: z. B. Spannungsspitzen an den Schaftenden mit möglichen periprothetischen Frakturen [9]. Heutige gekoppelte Prothesenmodelle arbeiten deshalb mit einer dem natürlichen Rotationszentrum angenäherten Kompromissachse oder mit einem Lastübertragungssystem, das über die Gelenkflächen arbeitet. Zudem erlauben die meisten Modelle neben der Flexionsbewegung eine femorotibiale Rotationsbewegung, wie sie im natürlichen Gelenk durch die stabilisierende Schlussrotation vorgegeben ist [10]. Die Zahl der Freiheitsgrade und die Art der Gelenkstabilisierung bestimmen die Prothesen-Systematik. Die gröbste Einteilung unterscheidet Implantate, die ▬ unikompartimental ▬ bikompartimental ▬ trikompartimental das Kniegelenk ersetzen [7]. Eine 2. Klassifizierung [7] berücksichtigt in Bezug auf die ligamentäre Gelenksituation das Stabilisierungsverhalten der Implantate: ▬ VKB- und HKB-erhaltend ▬ HKB-erhaltend ▬ VKB- und HKB-opfernd ▬ VKB-, HKB- und Seitenband-opfernd Eine 3. Klassifikation [7] unterteilt die Implantate funktionsbezogen nach dem Grad ihrer mechanischen Kopplung: ▬ ungekoppelt (unconstrained) ▬ teilgekoppelt (semiconstrained) ▬ vollgekoppelt (constrained) Heute angebotene Prothesen sollten modulare Systeme sein, die einen Umstieg auf verschiedene Stabilisierungsgrade ermöglichen, mit verschiedenen Schäften versehen werden und gegebenenfalls im Bereich der Tumorchirurgie und ausgedehnten Revisionschirurgie auch zum vollständigen Femurersatz ausgebaut werden können. Im Revisionfall sowie auch während einer Revisionsoperation am Kniegelenk stellt sich für den Operateur die Aufgabe, das optimale Implantat für die jeweilige Situation auszuwählen. Ist hinsichtlich der Bandstabilität, der Beinachse oder Knochen und Weichteilsubstanz nur ein Kriterium nicht optimal wiederherzustellen, scheidet die Versorgung mit ungekoppelten Prothesen aus [8].

24.2

Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell®

Basierend auf den Erfahrungen mit dem Vorgängermodell St. Georg® entwickelte die Fa. Link GmbH & Co. KG 1979 die intrakondyläre Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell®. Als Hauptmerkmal gegenüber reinen Scharnierprothesen zeichnet die Endo-Modell(-Prothese)

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24

Kapitel 24 · Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C

eine axiale Rotation gegenüber dem Unterschenkel aus, was zu einer Annäherung an die natürliche Spannungsverteilung führt und die auf die Prothesenverankerung einwirkenden Kräfte reduziert [10]. Allerdings kann in Fällen mit schwerer Achsabweichung, besonders im Kombination mit hohem Körpergewicht, schwerer Beugekontraktur, Verlust von Knochensubstanz und einem irreparablen Mangel an Muskel- und Weichgewebe der Scharniermechanismus die bessere Alternative sein – trotz des Nachteils der unmittelbaren Übertragung von dann allerdings auch geringeren Rotationskräften in die tibiale Komponente. Sowohl die Rotationsversion als auch die Scharnierversion der Endo-Modell(-Prothese) können modular mit verschiedenen Schäften versehen werden. Im Bereich der Tumor- als auch der Revisionschirurgie ist eine Kombination mit dem Megasystem-C Tumor- und Revisionssystem möglich. Die Prothese ist vollständig kompatibel, und somit ein Aufbau zum Femurtotalersatz mit Ersatz des Patellagleitlagers problemlos. Als Materialien verwendet der Hersteller eine CoCrMo-Legierung und UHMW-Polyethylen, im Allergiefall mit TiNbNBeschichtung (Rotationsknie) oder Tilastan® (Scharnierknie). Dem Low-Friction-Prinzip folgend ist der Bewegungsablauf durch einen im physiologischen Bereich gelagerten Drehpunkt nahezu optimal gestaltet (⊡ Abb. 24.1). Die Beuge- und die Rotationsbewegung laufen in einem Kreuzgelenk ab, die Überstreckung beträgt maximal 3 Grad. Das Ausmaß der freien Rotation ist abhängig von der Beugung, wobei die Prothese eine Beugung bis zu 165 Grad erlaubt. Zusätzlich erfolgt eine physiologische Rotation, die durch die spezielle Form der tibialen Lauffläche die Kraft elastisch auf den Knochen überträgt und damit druckspannungsfreien Bereichen und entsprechend des Wolff-Transformationsgesetzes einer Atrophie (und somit einer Implantatlockerung) entgegenwirkt [10]. Drehmomentspannungen, wie sie bei jedem Schritt und besonders bei Stürzen auftreten, und die sich negativ auf die Prothesenverankerung auswirken, werden durch dieses Konstruktionsmerkmal reduziert, das Prothesen-Knochenzement-Interface und KnochenzementKnochen-Interface werden dadurch geschont.

⊡ Abb. 24.1. Nahezu physiologischer Drehpunkt der Prothese und damit Reduktion der resultierenden Zwangskräfte (Fa. Link)

303 24.2 · Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell®

24

Das modulare System bietet entsprechend die Möglichkeit, bis hin zur vollständigen Revision in fast jeder Situation eingebaut werden zu können, bei Insuffizienz des Bandapparats, starker Beinachsenabweichung oder ausgedehnten knöchernen Defektsituationen.

24.2.1 Indikationen für den Einsatz des Endo-Modells®

Die Indikation für den Einsatz eines Prothesentyps ergibt sich grundsätzlich aus dem Alter des Patienten, der ligamentären Führung des Gelenkes, der Muskelfunktion, dem Ausmaß der Gelenkdeformität und letztendlich aus der Grunderkrankung. Für die operative Praxis bedeutet das: Wenn der Einsatz eines uni- oder bikondylären Oberflächenersatzes aufgrund ausgeprägter Deformitäten (z. B. Achsabweichung > 20°valgus), mangelnder Gelenkstabilität (z. B. neuromuskuläre Erkrankungen) oder großer knöcherner Defekte nicht indiziert ist [11], kann auf die stabilisierenden Eigenschaften des Endo-Modells zurückgegriffen werden.

24.2.2 Kompatibilität mit dem »Femurtotalersatz Endo-Modell«

Heutzutage sieht sich der Operateur bei Revisionsoperationen zunehmend mit schweren Knochensubstanzverlusten konfrontiert. Die knöcherne Rekonstruktion der Defekte mittels autologer oder homologer Knochentransplantate hat sich insbesondere azetabulär bewährt. Nicht selten ist dieser Weg aber im Bereich der langen Röhrenknochen verbaut. Das Ausmaß der knöchernen Defekte erfordert Revisionsimplantate mit verlängerten intramedullären Schäften, da die Schädigung des Femurs in Ausnahmefällen so weitreichend ist, dass auch Revisionsprothesen in dem verbliebenen Restknochen keine ausreichende Verankerung finden. Daneben kann bei periprothetischen Frakturen insbesondere zwischen gestielten Hüft- und

⊡ Abb. 24.2. Aufbauend auf den Modellen St. Georg® wurde 1979 die RotationsKnieprothese entwickelt, die eine axiale Rotation ermöglicht. (Fa. Link)

304

24

Kapitel 24 · Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C

Knieendoprothesen eine osteosynthetische Versorgung problematisch oder unmöglich sein. In diesen Fällen steht mit der totalen Femurprothese ein Instrument zum Erhalt der Extremität und je nach Modell und Situation auch von Femur-Knochensubstanz zur Verfügung. Nach Versorgung mit einer Rotations- oder Scharnierprothese Endo-Modell erfolgt die Verbindung zum ersetzten Hüftgelenk mittels Durchsteckschaft im allgemeinen mit »normaler« Artikulation oder über z. B. einen Gelenkersatz der Hüfte. Die Schaftdicke des Femurersatzes beträgt zwischen 14 und 16 mm, was zum einen den Weichteilverschluss erleichtert, zum anderen ist ein Erhalt von Muskelansätzen und eine partielle knöcherne Deckung durch eventuell verbliebene Anteile des Femurs möglich. Das proximale Prothesensegment besteht aus einem Halsteil mit Konus erhältlich alternativem CCD-Winkel von 126 oder 135 Grad und allen gängigen Abschlussmöglichkeiten hinsichtlich Kopfdurchmesser, Kopflänge und Kopfwerkstoff. Der Anschluss nach distal zur Prothese ist zylindrisch verzahnt, wodurch sich mittels verzahnten Zwischenringen von 10 mm bis maximal 30 mm die Prothesenlänge intraoperativ variieren lässt [14]. Die Anteversion kann über die Verzahnung in 12°-Schritten frei eingestellt werden [16]. Kniegelenksseitig sind die verschiedenen Varianten der ENDOModell®-Rotations- und -Scharnierprothesen verfügbar. In ihrer Untersuchung von mehr als 100 totalen Femurprothesen evaluierten Friesecke et al. [15] insbesondere die funktionellen Ergebnisse. Der mittlere Nachuntersuchungszeitraum lag bei 59 Monaten. Bei 68 % der Patienten war der postoperative Verlauf komplikationslos, periprothetische Infektionen zeigten sich in 12 %, Hüftgelenkluxationen in 6 %. Insgesamt war die Komplikationsrate trotz vergleichsweise hoher Infektionsrate akzeptabel. Hinsichtlich der frühen postoperativen Mobilisation, Schmerz, Deformität, Muskelkraft und funktionellen Aktivität zeigten sich anhand der verwendeten Scores gute Ergebnisse nach Versorgung mit der totalen Femurprothese. Die Autoren wiesen in ihrer Studie darauf hin, dass es ihrer Ansicht nach keine Vor- bzw. Nachteile hinsichtlich der Implantation eines Rotations- bzw. reinen Scharniergelenks gab.

24.2.3 Ergebnisse der Endo-Modell-Prothese

Seit 1979 ist die Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell über 100.000-mal eingesetzt worden; entsprechend gut ist dieser Typ dokumentiert. Eine Langzeitstudie der EndoKlinik in Hamburg über 5.100 Implantationen im Zeitraum von 1980 bis 1999 attestiert der Endo-Modell eine gute Zuverlässigkeit: 10 Jahre nach der Implantation (primäre Implantationen und Revisionen) fand sich eine Überlebensrate von 91 % der Fälle, nach 15 Jahren von 83 % der nachuntersuchten Prothesen [12]. Mit einer kleinen Fallzahl von 51 Prothesen bei 50 Patienten konnten auch Pradhan et al. vielversprechende Ergebnisse für den Revisionsfall (in diesem Fall Infektionen) darstellen [13]. Auch Fuchs [14] berichtet in seiner Nachuntersuchung an 181 Endo-Modell-Prothesen über äußerst befriedigende Ergebnisse. Bei einem durchschnittlichen Nachuntersuchungszeitraum von 6,4 Jahren zeigten sich 86 % der Patienten mit dem OP-Ergebnis zufrieden.

24.3

Die Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL

Der direkte Nachfolger der Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell ist die Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL, mit deren Entwicklung der Hersteller im Jahr 2000 begonnen hatte. SL steht für »systemintegrierte Lösung« und damit für die freie

305 24.3 · Die Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL

24

Kombinierbarkeit aller Prothesenkomponenten sowie die Integration in ein Implantatsystem für den Einsatz bei Standardindikationen und bei Revisionen. Die Prothese basiert in ihrer Kinematik und in ihren Verankerungsprinzipien auf der Lösung für den achsgekoppelten Kniegelenkersatz. Gegenüber dem Endo-Modell Standard stellt das Endo-Modell SL-Knie in erster Linie eine Erweiterung der Modularität dar. Die bewährten Materialien wurden weitgehend unverändert beibehalten, das Design wurde im Detail optimiert. Die Modularität einer Knieendoprothese spielt für die operative Praxis eine wichtige Rolle. Voraussetzung für eine belastungsstabile Situation in der Endoprothetik ist das Vorhandensein einer biologischen Potenz, die in der Lage ist, eine dauerhafte Verbindung zwischen Knochen und Implantatoberfläche zu schaffen [17]. Durch die Notwendigkeit, große knöcherne Defektsituationen sowohl femoral als auch tibial überbrücken zu müssen, ist für die in der Revisions- und Tumorendoprothetik eingesetzten Systeme eine gute Modularität von Bedeutung, denn nur bei entsprechender Modularität eines Prothesensystems kann den unterschiedlichen Befundsituationen entsprochen und das für den jeweiligen Patienten am besten geeignete System eingesetzt werden. Besonders wichtig ist aber die erst intraoperativ mögliche objektive Beurteilung des Gelenk- und Weichteilzustands, auf die mit der modularen Knieprothese Endo-Modell adäquat geantwortet werden kann. Problematisch ist, wie auch in der Hüftrevsionschirurgie, die Änderung der Verteilung des Kraftflusses von Implantat auf den Knochen bei Einsatz längerer Schäfte bzw. bei Defektaufbauten [18]. Bei entsprechenden Spannungsspitzen besteht die Gefahr von Frakturen oder Mikrotraumen [10], weshalb die Prothesensysteme in ihren Designeigenschaften und Detaillösungen der aktuellen Entwicklung der Kniegelenksbiomechanik und -endoprothetik Rechnung tragen müssen. Vorteil dieser modularen Systeme ist eine mögliche Variabilität und gewisse Unabhängigkeit gegenüber der präoperativen Planung und den intraoperativen Gegebenheiten. Beispiele für die modularen Möglichkeiten zeigt nachfolgende ⊡ Abb. 24.3.

⊡ Abb. 24.3. Anwendungsbeispiele der modularen Möglichkeiten (Fa. Link)

306

24

Kapitel 24 · Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C

Die entscheidende Neuerung beim Endo-Modell SL ist die Integration in ein komplettes Kniesystem. Das Endo-Modell SL bildet die Kniekomponente zum Megasystem-C und ist in seinen Komponenten auch mit den anderen Implantaten aus dem »Kniegelenksystem SL« kombinierbar. Zu diesem System gehören: ▬ Endo-Model SL Endoprothese ▬ Femurtotalersatz Megasystem-C mit SL-Komponenten ▬ Patella-Komponenten ▬ GEMINI SL Oberflächenersatz1 Die Rotationsknieprothese Endo-Modell SL wurde bereits oben ausführlich dargestellt. Die Scharnierversion des Endo-Modell SL entspricht in seiner äußeren Form den Abmessungen und der Größenauswahl der Rotationsversion des Endo-Modells SL und unterscheidet sich einzig im modularen Koppelungsmechanismus. Der Operateur kann deshalb intraoperativ entscheiden, ob eine reine Rotationsknieprothese oder die mehr stabilisierende Scharnierknieprothese eingesetzt wird. Das Endo-Modell SL steht als kompletter Femurkondylenersatz sowie als intrakondyläres Modell zur Verfügung. Es zeichnet sich insgesamt vor allem durch folgende Eigenschaften aus (⊡ Abb. 24.4.): ▬ zementierbare oder zementfreie modulare Verlängerungsschäfte verfügbar ▬ Wahl zwischen Rotations- und Scharnierversion nach Implantation der Femur- und Tibiaimplantate 1

Die Facettenschnitte der »GEMINI SL« und der »Endo-Modell SL« sind kompatibel. Bei Revisionen von GEMINISL-Oberflächenprothesen ist deshalb keine Ausweitung der Facettenschnitte erforderlich. Identische tibiale und femorale Resektionsschnitte erlauben dem Operateur, intraoperativ ohne zusätzliche Schnitte zwischen GEMINI-SL-Oberflächenersatz und einer höheren Versorgungsvariante zu wechseln.

⊡ Abb. 24.4. Neuerungen des Endo-Modells SL

307 24.3 · Die Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL

24

▬ bei Revision und/oder Änderung des Koppelungsmechanismus kein Austausch der Gelenkkomponenten erforderlich ▬ Umbau von der Rotations- auf die Scharnierprothese ohne Entfernung des Tibiaanteils möglich ▬ Verringerung des PE-Abriebs durch ca. 60 %ige Vergrößerung des Kontakts von Buchse und Rotationszapfen sowie homogeneren Kontakt der Gleit- und Reibpartner ▬ kompatibel mit den Implantaten des Femurtotalersatzes Megasystem-C ▬ Kreuzgelenk-Design für Flexions- und Rotationsbewegung (1) ▬ großflächige Kraftübertragung auf Tibiakomponente (5) ▬ anatomische Kufenform der femoralen Komponente (2) ▬ Reduzierung des Patella-Anpressdrucks während des Flexionsvorgangs durch verbesserte Patellaführung (3) ▬ Reduzierung der Patellakomplikationen durch tiefere Patellagrube (4) ▬ Femoro-tibiale Kopplung ohne Weichteildistraktion 24.3.1 Indikationen für den Einsatz des Endo-Modells SL®

Wie prinzipiell schon für den Vorgänger gilt auch für das Endo-Modell SL: Das Kniegelenkprothesensystem deckt besonders jene Indikationen ab, bei denen wegen unzureichender Knochensubstanz, also etwa im Rahmen von Revisionen von Oberflächenendoprothesen oder von Tumorresektionen eine starke Defektüberbrückung erforderlich ist und deshalb ein höher modulares System eingesetzt werden muss. Insgesamt ergeben sich demnach die folgenden Indikationen für die Rotations- und Scharnierknieknieprothese Endo-Modell SL: ▬ schwere bewegungseinschränkende Gelenkleiden aufgrund degenerativer, rheumatoider oder posttraumatischer Arthritis oder Arthrose ▬ periprothetische Frakturen, die keine osteosynthetische Rekonstruktion zulassen ▬ Revision nach Primäroberflächenersatz ▬ Revision nach Scharnier- oder Rotationsknieprothese ▬ Revision bei ausgeprägter Defektsituation ▬ starke Achsabweichungen mit entsprechender Instabiliät Bei der Endo-Modell SL-Prothese konnte durch eine Verlegung des Rotationszapfenlagers von der Femur- zur Tibiaseite der Kasten der Femurkomponente dadurch schmaler gestaltet und mit seinen Seitenwänden ab Gelenkspalt in die Achse des Schaftes verlagert werden, bei entsprechender Einsparung von Knochenmasse. Durch Verlängerung des Rotationszapfens auf 35 mm zylindrischer Länge wurde die Pressung auf die Polyethylenbuchse erheblich verringert und eine erhöhte Kippstabilität bei Luxation erreicht. Der bei vielen gekoppelten Prothesen auftretenden Problematik einer retropatellaren Symptomatik [23] wurde durch dorsalen Versatz der Femurkomponente gegenüber der Tibiaachse Rechnung getragen, wodurch der Gleitweg der Patella dem physiologischen Bewegungsablauf im Femoropatellargelenk angenähert wird. Bei einer Umstellung vom Rotationsgelenk auf ein Scharniergelenk muss der Tibiaschaft nicht mehr entfernt werden, da die Drehzapfenkomponente im Tibiaschaft gegen einen starren Zapfen ausgewechselt werden kann. Auch eine Bohrung durch den Kondylus ist überflüssig, da die Teleskopachse in Beugestellung von vorne wieder in ihre verkürzte Position zurückgebracht und die Kniegelenkskomponenten damit voneinander gelöst werden können. Auf dem gleichen Wege wird nach dem Wechsel auf einen arretierten Zapfen (Scharniergelenk) eine

308

24

Kapitel 24 · Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C

neue Kniegelenkachse wieder eingesetzt. Wird den sphärischen Kondylen eine weitgehend flache tibiale Oberfläche gegenübergestellt, um eine multiaxiale Beweglichkeit zwischen femoraler und tibialer Komponente zu erreichen, so ist die Kontaktzone zwischen den beiden Komponenten minimal, mit einem entsprechend erhöhten Abrieb und Zerstörung des PE. Kurz: Das Ausmaß des Abriebs wird beeinflusst durch Häufigkeit, Dauer und Größe der Belastung. Die Problematik des Abriebs mit der Folge von Prothesenlockerung über die zytokingesteuerte Aktivierung von Osteoklasten ist bekannt und soll an dieser Stelle nicht weiter diskutiert werden. Um überhöhten Abrieb zu vermeiden, muss die Kontaktfläche zwischen den Gelenkpartnern vergrößert werden, was nur über eine Oberflächenkongruenz zu erreichen ist [19]. Durch die Rotationskomponente erfolgt eine Kraftabstützung der Kondylenkufen über eine vergrößerte Oberfläche auf der tibialen Gleitfläche, d.h., ein übermäßiger Abrieb wird vermieden. Die Belastung der Kunststoffbuchsen im Scharniergelenk wird somit gleichfalls reduziert.

24.3.2 Klinische Beurteilung des Endo-Modell SL®

Die konstruktive Grundlage für die Entwicklung der Endo-Modell SL bildete der direkte Vorgänger Endo-Modell. Bei dieser Prothese handelt es sich um eine der am besten dokumentierten Kniegelenktotalendoprothesen überhaupt. Speziell Arbeiten aus der Endo-Klinik Hamburg, aber auch Arbeiten aus anderen Häusern und Ländern dokumentieren die Standzeiten dieses Prothesenmodells [23, 24]. Eine geringfügig höhere Infektionsrate geht mit der Größe des Eingriffs sowie der Prothesengröße [22] einher. Das Endo-Modell SL behält die wesentlichen Designeigenschaften des Vorgängermodells bei. Alle konstruktiven Änderungen sind gut begründet, so beispielsweise in einer Verringerung des Operationstraumas durch die teleskopierbare Scharnierachse, durch die anatomische Anpassung des Tibiaplateaus und auch durch die Reduktion des Lochlaibungsdruckes im Rotationsbolzen. Die Kinematik konnte der eines gesunden Kniegelenks weiter angenähert werden. Eine gewisse Orientierung erlauben allerdings die Zusammenfassung klinischer Ergebnisse von Anwendern wie die vom Autor mitgetragene Bewertung von über 100 implantierten Endo-Modell-SL-Prothesen am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf sowie am Universitätsklinikum Magdeburg in den Jahren 2006 bis 2010. Das Endo-Modell SL überzeugte durch eine sichere Implantationstechnik, einen einfachen Kopplungsmechanismus sowie einen schnelleren und knochensparenden Versionswechsel bei Bedarf. Insofern handelt es sich bei dem Endo-Modell SL letztendlich um eine Weiterentwicklung eines bewährten Prothesenprinzips. Gängige Rotations- und Scharnierknieprothesensysteme, die im Design eine weitgehende Ähnlichkeit mit der Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL haben, zeigen gute bis sehr gute mittel- bis langfristige klinische Ergebnisse. Auch die Vorgängermodelle, deren Design in die Entwicklung der Endo-Modell SL eingeflossen ist, zeigen gute mittel- bis langfristige Ergebnisse. Das Endo-Modell SL entspricht im Design der aktuellen Generation der modularen Rotations- und Scharnierknieprothesen und damit dem gegenwärtigen Stand der Technik. Die mittel- bis langfristigen klinischen Ergebnisse mit den direkten Vorläufer- und im Design vergleichbaren Produkten sind gut, und auch die mittelfristigen klinischen Ergebnisse für die Endo-Modell SL sind gut.

309 24.4 · Das Megasystem-C

24

24.3.3 Kompatibilität von Endo-Modell SL mit Megasystem-C

Das modulare Rekonstruktionssystem für die Tumor- und Revisionschirurgie, Megasystem-C, ermöglicht höchst individuelle Lösungen am Femur mit standardisierten Techniken. Hervorgegangen ist das Megasystem-C aus dem »Femurtotalersatz Endo-Modell«, das auf dem Kniegelenkprothesensystem Endo-Modell und der MPRekonstruktionsprothese für die proximale Femurrevision basiert. Damit ist das System kompatibel zu den bereits vorhandenen Knie und Hüftrevisionsprothesen. Die verschiedenen Komponenten des Megasystem-C bieten in Abhängigkeit der intraoperativen Situation die Möglichkeit, zwischen zementierten und zementfreien Verankerungsschäften zu wählen. Mikroporöse Implantatoberflächen unterstützen die ossäre Integration. Die hochgradige Modularität des Systems ermöglicht sowohl den partiellen Knochenersatz im proximalen oder distalen Femurbereich und den proximalen Tibiaersatz in geringer Abstufung, als auch den Femurtotalersatz. Für den Kniegelenkersatz werden Implantate des Kniegelenksystems Endo-Modell SL (Rotations- oder Scharnierversion) in das Megasystem-C integriert. Das System bietet so die Möglichkeit, noch intraoperativ flexibel auf veränderte Situationen reagieren zu können. Die Implantation einer Schaftprothese, sei es als distaler Femurersatz oder Durchsteckprothese führt zu erheblichen Veränderungen der Krafteinleitung in das Femur mit entsprechenden Strukturveränderungen (z. B. »stress-shielding«) des Knochens [18]. Durch Überbrückung großer knöcherner Defekte, kommt es durch die Rigidität der Implantate proximal zu einer Minderbeanspruchung des Knochens und somit zu einer Atrophie. Anhand der derzeitigen Literatur kann die Frage, inwieweit die Krafteinflüsse der Muskelansätze auf den verbleibenden, zunehmend atrophischen Knochen wirken, nicht beantwortet werden. Die durch diese Muskulatur übertragenen erheblichen Kräfte werden im Falle einer Revision in Abschnitte eingeleitet, deren Verformungsfähigkeit durch Atrophie und Osteolysen geschwächt ist. Durch Beachtung und Umsetzung aktueller biomechanischer Belastungs- und Verankerungsprinzipien wird diesen Effekten in der Revisionschirurgie Rechnung getragen, wodurch gute Erfolgsaussichten für das Operationsergebnis geschaffen werden. Die wesentlichen Vorteile des Megasystem-C im Überblick: ▬ maximale intraoperative Flexibilität durch Implantatkomponenten mit hochgradiger Modularität ▬ Kompatibilität zu weiteren Standard-Implantatsystemen wie den Knieprothesensystemen Endo-Modell SL beziehungsweise Endo-Modell sowie dem MP Hüft-Revisionssystem ▬ zementierbare und zementfreie Verankerungsschäfte verfügbar ▬ intraoperative Möglichkeiten der Längenänderungen in 10-mm-Schritten ▬ mikroporöse oder auf Wunsch CaP-beschichtete Implantatoberflächen unterstützen die ossäre Integration ▬ einfaches, systemintegriertes Instrumentarium

24.4

Das Megasystem-C

24.4.1 Indikationen für den Einsatz von Megasystem-C

Einerseits erlaubt die hochgradige Modularität durch die damit gewonnene intraoperative Flexibilität des Systems eine gewisse Freiheit bei der Indikationsstellung. Andererseits empfiehlt es sich, die Indikationen für den Einsatz des Megasystem-C wegen der erhöhten Kom-

310

Kapitel 24 · Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C

plexität speziell im Weichteilmanagement streng zu stellen und die OP-Planung möglichst präzise zu gestalten. Dies vorausgesetzt ergeben sich für den Einsatz des Megasystems-C die folgenden Indikationen: ▬ Tumorresektionen im Bereich von Knie bis Hüfte ▬ große segmentale Knochendefekte nach Revision und Trauma ▬ Revision von Gelenkersatz mit gelenknahen Knochendefekten

24 24.4.2 Klinische Beurteilung von Megasystem-C

Trotz der meist sehr komplizierten Ausgangssituation zeigen gängige modulare Tumorprothesen, die im Design eine teilweise Ähnlichkeit mit dem Megasystem-C besitzen, gute klinische Ergebnisse. Das Megasystem-C beinhaltet in seinem Design die aktuelle Generation der modularen Tumorprothesen und entspricht damit dem gegenwärtigen Stand der Technik. Die kurz- bis mittelfristigen klinischen Ergebnisse mit ähnlichen Produkten sind gut, sodass auch für das Megasystem-C mit guten klinischen Ergebnissen gerechnet werden kann. Langzeiterfahrungen mit diesem Produkttyp stehen allerdings noch aus. Das modulare Rekonstruktionssystem Megasystem-C bietet zudem die Möglichkeit eines diaphysären Femurteilersatzes. Dieses Versorgungsbeispiel bietet eine sehr individuelle Überbrückungsmöglichkeit, für die bislang keine Literaturnachweise zugänglich sind. Da die gelenknahen Bestandteile des Megasystems-C bereits seit einigen Jahren im klinischen Gebrauch sind und gute Ergebnisse zeigen, ist auch für die Kombination der Produkte mit guten Resultaten zu rechnen.

⊡ Abb. 24.5. Modulare Möglichkeiten des Megasystems C und der Endo-Modell SL (Fa. Link, Copyright nicht beantragt)

311 24.4 · Das Megasystem-C

24

⊡ Abb. 24.6. präoperative Bilder einer 86-jährigen Patientin mit periprothetischer instabiler Fraktur Vancouver C

⊡ Abb. 24.7. postoperatives Bild nach Femurersatz mittels Megasystem-C mit Durchsteckhülse und Rotationsscharnierprothese Endo-Modell SL bei gleichzeitiger Gonarthrose

⊡ Abb. 24.8. Versorgung mittels Mega-C nach Protheseninfektion, Explantation und SpacerVersorgung

24

312

Kapitel 24 · Revisionsarthroplastik des Kniegelenkes mit dem modularen System Mega-C

24.5

Kurzer Ausblick in die Zukunft

Die aktuelle, auf der Basis ihres direkten Vorgängers entwickelte Rotations- und Scharnierknieprothese Endo-Modell SL deckt neben den endoprothetischen Standardsituationen auch jene Indikationen ab, bei denen wegen unzureichender Knochensubstanz ein endoprothetischer Ersatz der Kondylen erforderlich ist und höher augmentierende Systemkomponenten eingesetzt werden müssen. In erster Linie ist dabei an Revisionen von Oberflächenendoprothesen oder an Tumorresektionen zu denken. Für die Kliniken bedingt die Reduzierung der Zahl von Sonderanfertigungen bei entsprechend gelagerten Fällen neben einer Kostenreduzierung auch die Steigerung der Flexibilität und der Operationsfrequenz – womit durch das Endo-Modell SL neben dem Qualitätsaspekt auch immer wichtiger werdende ökonomische Aspekte des Klinikalltags adressiert werden. 24.5.1 LINK® PorAgTM Antimikrobielle Oberflächenmodifikation

Als Ergänzung zur Biokompatibilität der Implantatmaterialien ist für manche Patienten eine antimikrobielle Wirkung von erheblicher klinischer Bedeutung. Generell werden Antibiotika oder Silber (Ag) und mitunter auch Kupfer (Cu) erforscht und zum Teil eingesetzt, um die Bildung von bakteriellen Biofilmen auf der Implantatoberfläche zu hemmen. Beide Ansätze, Antibiotika und Oberflächenmodifaktionen, haben ihre speziellen Vorteile und Nachteile. Derzeit in der Entwicklung befindet sich die LINK® PorAgTM Antimikrobielle Oberflächenmodifikation. Damit sollen die folgenden Ziele erreicht werden: ▬ antimikrobielle Effizienz ▬ Vermeidung von Resistenz ▬ langfristige Wirksamkeit ohne toxische Wirkungen ▬ mechanische Festigkeit, mit der Eigenschaft, Oberflächen von Hüft- und Kniegelenkskomponenten sowie Megaprothesen im Bereich der Weichteilabdeckung zu verändern Anwendbar ist die LINK® PorAgTM Antimicrobial Surface Modification auf unterschiedlichen metallischen Werkstoffen wie Titan, Titanlegierungen, Kobalt Basislegierungen und Implantat-Stahl nach AISI 316L. Die präklinischen Tests waren erfolgreich. Die Silber-Ionen-Freigabe ist mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) analysiert worden. Die antimikrobielle Wirksamkeit der Oberflächenmodifizierung wurde mit Staphylococcus aureus als effizientes Bakterium getestet. Die Biokompatibilität wurde nach ISO 10993-5:2009 geprüft.

Literatur 1. Perka, Tohtz, Matziolis (2006) Achskorrektur bei Knietotalendoprothesenrevisionen. Orthopäde 5(2):136-42 2. Hofmann, Romero, Roth-Schiffl, Albrecht (2003) Rotationsfehlstellung der Komponenten als Ursache chronischer Schmerzen und vorzeitigem Implantatversagen bei Knieendoprothesen. Orthopäde 32(6):469-76 3. Jerosch J (Hrsg) (1997) Knie-TEP-Revisionseingriffe. Thieme, Stuttgart 4. Blauth W, Hassenpflug J (1990) Are unconstrained components essential in total knee arthroplasty? Longterm results of the Blauth knee prosthesis. Clin Orthop Relat Res 258: 86-94 5. Böhm P (2003) The hinged knee prosthesis: outdated design or valuable implant for valuable cases? Zentralbl Chir 128(1):64-9

313 Literatur

24

6. Böhm P, Holy T (1998) Is there a future for hinged prostheies in primary to total knee arthroplasty? A 20-year survivorship analysis of the Blauth prosthesis. J Bone Joint Surg Br 80(2):302-9 7. ISO (2005) ISI DIS 7207: Implants for surgery-Components for partia and total knee joint prosthesis, Part 1: Classification, definitions and designations of dimensions. ISO Genf 8. Steinhauser, Burgkart, Gerdesmeyer (2006) Biomechanische Aspekte von Wechselkomponenten für den Kniegelenkersatz. Orthopäde 35:128-135 9. Hassenpflug J (2003) Gekoppelte Knieendoprothesen. Orthopäde 32:484–489 10. Witzel, U (2001) Biomechanische und tribologische Aspekte der Kniegelenksendoprothetik. In: Eulert, Hassenpflug (Hrsg) Praxis der Knieendoprothetik, Springer, Heidelberg 11. Sculco TP (2006) The role of constraint in total knee arthroplasty. J Arthroplasty 21(4 Suppl1):54-6 12. Zinck M, Sellckau R (2000) Rotationsknieprothese Endo-Modell. Orthopäde 29:38-42 13. Pradhan NR, Bale L, Kay P, Porter ML (2004) Salvage revision total knee replacement using the Endo-Model rotating hinge prosthesis. Knee 11(6):469-73 14. Friesecke C, Siemssen N, Plutat J, Block A (2006) Totale Femurprothese Endo-Modell bei endgradigem femoralen Knochensubstanzverlusten. In: Effenberger, Zichner, Richolt (Hrsg) Hüftschäfte. MCU, 399-408 15. Friesecke C, Plutat J, Block A (2005) Revision arthroplasty with use of a total femur prosthesis. J Bone Joint Surg Am 87(9):2693-701 16. Friesecke C (2000) Results of saddle prosthesis (Endo-Modell) in hip revision. J Bone Joint Surg Br 82(1):11 17. Sumner DR, Kienapfel H, Jacobs JJ, Urban RM, Turner TM, Galante JO (1995) Bone ingrowth and wear debris in well-fixed cementless porous-coated tibial components removed from patients. J Arthroplasty 10(2):157-67 18. Holzwarth, Schuh, Zeiler (2005) Biomechanische Aspekte der Revisionsendoprothetik. In: Thümler, Forst, Zeiler (Hrsg) Modulare Revisionsendoprothetik des Hüftgelenkes, Springer 19. Hamelynck (2001) Vor- und Nachteile mobiler Komponenten in der Knieendoprothetik. In: Eulert, Hassenpflug (Hrsg) Praxis der Knieendoprothetik, Springer 20. Böhm P, Holy T (1998) Is there a future for hinged prostheses in primary total knee arthroplasty? J Bone Joint Surg Br 80:302–309 21. Engelbrecht E, Nieder E, Klüber D (1997) Ten to twenty years of knee arthroplasty at the Endo-Klinik: A report on the long-term follow-up of the St.Georg hinge and the medium-term follow-up of the rotating knee ENDO-model. 22. Reconstruction of the knee joint. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokio 23. Kißlinger, Wessinghage (1998) Infektionsraten bei Knie-Endoprothesen unterschiedlicher Größe. In: Rabenseifner L (Hrsg) Knieendoprothetik. Steinkopff, Darmstadt 24. Müller, Schwetlick (1998) 10-jährige Erfahrungen bei der Implantation von GSB-Knieendoprothesen. In: Rabenseifner L (Hrsg) Knieendoprothetik. Steinkopff, Darmstadt

25

Modulare Revisionssysteme: MRH-System (Stryker) D. Kohn, J. Jung

25.1

Einleitung

25.2

Konstruktionsprinzip

25.3

Klinische Resultate – 317

25.4

Fallbeschreibung Literatur

– 316 – 316

– 319

– 321

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_25, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

25

316

Kapitel 25 · Modulare Revisionssysteme: MRH-System (Stryker)

25.1

Einleitung

Die »Modular Rotating Hinge«- (MRH-)Knieendoprothese der Firma Stryker zählt zur dritten Generation der Scharniergelenkprothesen. Das System bietet eine Lösung bei Fällen mit schwerster Bandinstabilität und/oder erheblichem Knochenverlust. Das MRH-Knie funktioniert auch bei völligem Versagen oder Verlust der Kollateralbänder. Es ist eine Weiterentwicklung der »Kinematic Rotating Hinge«-Knieendoprothese, die bereits 1979 eingeführt wurde. Das MRH-Knie ist mit verschiedenen primären Kniesystemen der Firma Stryker kompatibel: die Geometrie der Knochenschnitte ist dieselbe, das Instrumentarium zum Einbau (Monogram®) findet auch in der primären Alloarthroplastik Verwendung. Das MRH-Knie ist zusätzlich kompatibel mit dem »Global Modular Replacement System« (GMRS), das seinerseits den teilweisen oder vollständigen Ersatz des Femurs bzw. der proximalen Tibia erlaubt. Die Kombination mit dem GMRS-System erfolgt in der Weise, dass ein distaler Femurersatz (GMRS) mit dem MRHTibateil oder ein proximaler Tibiaersatz (GMRS) mit dem MRH-Femurteil kombiniert wird.

25.2

Konstruktionsprinzip

Das MRH-Knie ist ein Rotationsscharnierknie [9]. Beide Achsen, die Flexions/Extensions- und die Rotationsachse, sind auf Polyethylen gelagert. Metall-zu-Metall-Kontakt wird vermieden. Die Flexions-/Extensionsachse liegt dorsal in den Prothesenkondylen, was eine ungestörte Flexion bis 130° ermöglicht (⊡ Abb. 25.1). Kernstück ist die tibiale Rotationskomponente. Sie trägt an ihrer Unterfläche den 7 cm langen zylindrischen Stiel, der in einem entsprechenden Köcher der Tibiabasisplatte in einer PE-Buchse drehbar gelagert ist. Zwischen Basisplatte und Rotationskomponente wird das tibiale Polyethlenplateau eingesetzt, das in einer entsprechenden Halterung der Basisplatte einrastet. Die Oberfläche des Polyethylens ist konkav, die Unterfläche der Rotationskomponente konvex, wobei in neutraler Rotationsstellung volle Kongruität zwischen diesen beiden Flächen herrscht, es bei zunehmender Rotation jedoch zu einer Inkongruenz und damit unter axialer Kompression zu einer Rückstellkraft für die Rotationsbewegung kommt. Eine feste Begrenzung des Rotationsausmaßes gibt es nicht. Die anatomische Achse der Tibia verläuft durch den Stiel der tibialen Rotationskomponente. Die Flexions-/Extensionsachse ist in drei kurzen Polyethlenhülsen gelagert. Zwei von diesen werden in die Bohrungen der Femurkomponente eingesteckt, die dritte befindet sich im Achslager der tibialen Rotationskomponente. Auf die Rotationskomponente wird ein Polyethylenstreckanschlag aufgesteckt, der gleichzeitig die Metallachse gegen ein seitliches Herausrutschen sichert. Anschlagsperren gibt es für eine gewünschte Streckung von 0° bzw. eine Beugung von 3°. Während die Femurkomponente in fünf Größen angeboten wird, gibt es vier verschieden große Tibiabasisplatten. Fünf Dicken des tibialen Polyethylen zwischen 10 und 24 mm werden angeboten. Knochendefekte können tibial mit Blöcken und Keilen von 5 und 10 mm Dicke kompensiert werden, am distalen Femur ist die Verwendung von 10-mm-Blöcken möglich. Zur Fixierung im Markraum gibt es sowohl die Möglichkeit, mit zementierbaren Stielen aus Kobalt-Chrom zu arbeiten, als auch Stiele nach dem Verklemmungsprinzip aus Titan zu verankern. Ein exzentrischer Adapter erlaubt femurseits die Herstellung eines Versatzes (Offset) zwischen Stiel und Komponente. Schließlich akzeptiert die Trochlea der Femurkomponente den Patellagleitflächenersatz verschiedener Stryker-Knieendoprothesen. Ein besonderer Vorzug des Systems ist der mit 7 cm Länge im Vergleich zu anderen Prothesen sehr lange tibiale Rotationsstiel, der eine Dislokation der Prothese, die ja lediglich durch Distraktion erfolgen könnte, in vivo nahezu ausschließt ([10]. Die

317 25.3 · Klinische Resultate

25

⊡ Abb. 25.1. Komponenten des MRH-Kniegelenks (mit Genehmigung der Fa. Stryker). 1 Offset-Adapter für Versatz Stiel/Femurkomponente; 2 Femurkomponente; 3 Achslager Femurkomponente (Polyethylen); 4 Achse; 5 tibiale Rotationskomponente; 6 Streckanschlag mit Zapfen zur Achsverriegelung; 7 tibialer Polyethylenaufsatz; 8 Zapfenlager (Polyethylen); 9 Basisplatte; 10 Verlängerungsstiele

unbegrenzte Innen-/Außenrotationsmöglichkeit ohne abruptes Ende reduziert theoretisch die Belastung auf die Prothesenverankerung im Vergleich zu gebremsten Rotationssystemen noch weiter. Für sämtliche Prothesenkomponenten gibt es entsprechende rasch zusammensetzbare Probekomponenten. Der Hersteller ermöglicht die reine Zementfixierung, genauso wie die Hybridfixation mit zementfreien Stielen, zementierter Basisplatte und zementierter Femurkomponente. Die Prothese ist aus einer Kobalt-Chrom-Legierung gefertigt mit Ausnahme der Verlängerungsstiele aus Titan.

25.3

Klinische Resultate

Die ersten klinischen Resultate für die Vorgängerprothese, die Kinematic-Rotating-HingeProthese, wurden 1982 publiziert [9]. Es handelte sich dabei um Einjahresresultate von 22 Kniegelenken, die mit einer Ausnahme Revisionsoperationen waren. Während dieser kurzen Untersuchungszeit funktionierte die Prothese sehr gut, und es gab keine Frühkomplikationen. Die beiden folgenden Nachuntersuchungen nach einer mittleren Standzeit von 4 Jahren berichteten einerseits über eine hohe Rate von patellotrochleären Instabilitäten (36 %) und über röntgendurchlässige Säume um den Zementmantel und die Prothesenstiele in 25 % der nachuntersuchten Fälle [6, 7]. Springer [8] berichtet über die Fünfjahresresultate nach Verwendung der Kinematic Rotating Hinge Prothese in schwierigen Revisionssituationen bei 25 Patienten. Seine Arbeitsgruppe setzte die Prothese bei lediglich 0,14 % aller Kniealloarthroplastiken

318

25

Kapitel 25 · Modulare Revisionssysteme: MRH-System (Stryker)

und bei hochkomplexen Revisionsproblemen ein. In dieser Patientengruppe erzielte er nach durchschnittlich 5 Jahren eine zufriedenstellende Beweglichkeit und eine erhebliche Verbesserung im Knee Society Score. Allerdings ist die Komplikationsrate bei diesem Patientengut erwartungsgemäß hoch. So werden postoperative Infektionen in 14 % der operierten Kniegelenke beschrieben. 13 % der Kniegelenke zeigten radiologische Lockerungszeichen zumindest einer Komponente. Verschiedene Arbeiten untersuchten die Resultate nach Verwendung von Rotationsscharnierprothesen, die ähnlich konstruiert sind wie die MRH Prothese. In einer vergleichenden Studie über 5 Jahre findet Barrack [1] 5 Jahre nach Revisionsalloarthroplastik keine Unterschiede in den klinischen Resultaten bei 13 Patienten, die ein Rotationsscharnier erhalten hatten, im Vergleich zu 87 Patienten, die mit einem kondylären Revisionsknie versorgt wurden – und dies, obwohl die Voraussetzungen in der Scharniergruppe schlechter waren. In einer Folgestudie bei 23 Patienten findet er zufriedenstellende mittelfristige Resultate, ebenfalls nach Verwendung eines Rotationsscharniers der zweiten Generation, das bei schwerer Instabilität bei Fehlen des medialen Kollateralbandes, zur Revision anderer Scharnierprothesen, bei massivem Knochenverlust, bei distaler Femurpseudarthrose, bei älteren Patienten oder bei Versorgung einer Ankylose eingesetzt wurde [2]. Der Einsatz der tibialen Komponente des MRH-Gelenks in Kombination mit dem GMRSSystem zum Ersatz des distalen Femurs in der onkologischen Orthopädie wird von Frink [5] beschrieben. Seine Arbeitsgruppe untersuchte retrospektiv 83 Patienten mit einer mehr als fünfjährigen Überlebensrate nach distalem Femurersatz. Nach einer mittleren Nachuntersuchungszeit von 13 Jahren mussten 22 der 83 Patienten (27 %) wegen eines durch die Prothese verursachten Problems reoperiert werden. 7 Prothesen hatten sich gelockert, bei zweien hatte es einen Bruch von Komponenten gegeben. Die Autoren folgern, dass mit der genannten Versorgung die meisten Patienten damit rechnen dürfen, dass sie auch nach 5 und 10 Jahren eine gute Kniefunktion behalten. In einer aktuellen Publikation von Deehan [3] werden erstmalig 10-Jahres-Resultate nach Verwendung eines Rotationsscharniers zur Versorgung komplizierter Situationen primär und in der Revisionsalloarthroplastik beschrieben. Es handelt sich um 72 aufeinanderfolgende Eingriffe unter Verwendung der Kinematic-Rotation-Hinge-Prothese. Die Autoren unterscheiden ein Best-Case-Szenario für das sie eine 10-Jahres-Überlebensrate des Implantats von 90 % finden. Beim Worst-Case-Szenario reduziert sich diese Zahl auf 60 %. Alle Prothesen in dieser Serie wurden zementiert, ein Rückflächenersatz der Kniescheibe wurde nicht vorgenommen. Die in der Studie genannten Indikationen können auch als die derzeit zur Verwendung eines Rotationsscharniers gültigen gelten: schwerste ligamentäre Instabilität, Knochenverlust höher als Grad I nach der Anderson-Klassifikation [4], Z. n. Infektion, Versagen einer primären Scharnierprothese. Bei der Übertragung der Resultate von Deehan ist zu beachten, dass 47 % der Patienten ihre Knieschädigung im Gefolge einer rheumatoiden Arthritis erlitten hatten. Es ist auch zu beachten, dass das Durchschnittsalter bei Implantation bei 69 Jahren lag. Die Autoren folgern, dass mit der Kinematic Rotation-Hinge Prothese unter den genannten Voraussetzungen eine Verbesserung der Lebensqualität und der Kniefunktion bei guter mittelfristiger Überlebensrate des Implantats erwartet werden kann. Der vergleichsweise seltene Einsatz des Rotationsscharniers im Allgemeinen und des MRH-Kniegelenks als Fortentwicklung des Kinematic-Rotation-Hinge-Gelenks im Speziellen erlaubt es nicht, klinische Resultate auf große Fallserien zu stützen. Auch die Extrapolierung der oben genannten Studienresultate ist infolge des jeweils behandelten ausgewählten Krankenguts und der überwiegend uneinheitlichen Operationstechnik mit Ausnahme der Studie von Deehan bislang problematisch.

319 25.4 · Fallbeschreibung

25.4

25

Fallbeschreibung

Bei einer damals 70-jährigen Rheumapatientin Q. E. erfolgte im Jahre 1997 eine Versorgung der postarthritischen Arthrose des rechten Kniegelenks mit einer kondylären Knieendoprothese (Typ INTERAX, Howmedica). Nach 9 Jahren musste aufgrund einer aseptischen Lockerung auf ein Revisionsimplantat gewechselt werden (Typ INTERAX PS mit Verlängerungsstielen und medialem tibialem Block) (⊡ Abb. 25.2). 3 Jahre später kam es im Gefolge einer Septikämie (Escherichia coli) ausgehend von einer Zystitis zur hämatogenen Infektion des Implantats. Es erfolgte der Prothesenausbau und die temporäre Einlage eines Refobacin-PMMA-Spacers, sowie von Refobcin-PMMA-Ketten in die Markräume (⊡ Abb. 25.3). Nach Eradikation des

⊡ Abb. 25.2. Teilgekoppelte, kondyläre Revisionsprothese. Zugang unter Osteotomie der Tuberositas tibiae (Patientin Q. E., 82 Jahre, rheumatoide Arthritis)

⊡ Abb. 25.3. Antibiotikahaltiger Platzhalter und antibiotkahaltige Ketten nach Ausbau des Implantats wegen hämatogener Spätinfektion (Patientin Q. E.)

320

Kapitel 25 · Modulare Revisionssysteme: MRH-System (Stryker)

Infekts erfolgte 8 Wochen später der Prothesenwiedereinbau unter Verwendung der MRHProthese (⊡ Abb. 25.4). Ein nochmaliger Ersatz der Kniescheibenrückfläche war aufgrund des patellären Knochendefekts nicht möglich. Die heute 82-jährige Patientin ist selbständig und mit Gehstock gehfähig bei einer Beweglichkeit des Kniegelenks von 0-0-100°.

25

⊡ Abb. 25.4. MRH-Versorgung (Patientin Q. E.)

⊡ Abb. 25.6. GMRS proximale Tibia und MRH-Femurkomponente (Patientin K. B., 22 Jahre, Osteosarkom)

⊡ Abb. 25.5. GMRS distales Femur und MRH-Tibiakomponente (Patient S. B., 26 Jahre, Osteosarkom)

321 Literatur

25

Literatur 1. Barrack RL, Lyons TR, Ingraham RQ, Johnson JC (2000) The use of modular rotating hinge component in salvage revision total knee arthroplasty. J Arthroplasty 15:858 2. Barrack RL (2001) Evolution of the rotating hinge for complex total knee arthroplasty. Clin Orthop 392:292 3. Deehan DJ, Murray J. Birdsall PD, Holland PJ, Pinder IM (2008) The role of the rotating hinge prosthesis in the salvage arthroplasty setting. J Arthroplasty 23:683 4. Engh GA, Ammeen DJ (1998) Classification and preoperative radiographic evaluation: Knee. Orthop Clin North Am 29:205 5. Frink SJ, Rutledge J, Lewis VO, Lin PP, Yasko AW (2005) Favorable long-term results of prosthetic arthroplasty of the knee for distal femur neoplasms. Clin Orthop 438:65 6. Rand JA, Chao EY, Stauffer RN (1987) Kinematic rotating-hinge total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 69:489 7. Shaw JA, Balcom W, Greer RB III (1989) Total knee arthroplasty using the kinematic rotating hinge prosthesis. Orthopedics 12:647 8. Springer BD, Sim FH, Hanssen AD, Lewallen DG (2004) The modular segmental kinematic rotating hinge for nonneoplastic limb salvage. Clin Orthop 421:181 9. Walker PS, Emerson R, Potter T, Scott R, Thomas WH, Turner RH (1982) The kinematic rotation hinge: biomechanics and clinical application. Orthop Clin Orthop Am 13:187 10. Ward WG, Haight D, Ritchie P, Gordon S, Eckardt JJ (2005) Dislocation of rotating hinge knee prostheses. A report of four cases. J Bone Joint Surg Am 87:1108

26

Die Biometknierevisionsendoprothesen AGC und RHK S.G. Hofstätter, J. Lehner, K. Trieb

26.1

Achsgeführte ungekoppelte Knieprothese – 324 Literatur

26.2

– 327

Achsgeführte gekoppelte Knieprothese – 327 Literatur

– 330

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_26, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

324

26.1

Kapitel 26 · Die Biometknierevisionsendoprothesen AGC und RHK

Achsgeführte ungekoppelte Knieprothese

S.G. Hofstätter, J. Lehner, K. Trieb

26.1.1

26

Dual-Artikular-Knie (Biomet): AGC DA – Dual Articular™ 2000 – DA 360°

Das Dual Artikular 360° der Firma Biomet (© Biomet UK Limited Waterton Industrial Estate, United Kingdom) ist ein Mitglied aus der bewährten AGC-Familie (»anatomically graduated components«). Es bietet eine rekonstruktive flexible Lösung für die Kniechirurgie, sowohl für komplexe primäre Indikationen als auch Revisionen mit Knochendefekten, bei welchen ein hohes Maß an Varus-/Valgusstabilität nötig ist. Das Design basiert auf dem klinisch erfolgreichen Knieendoprothesensystem AGC [5, 6], ist ein modulares Knierevisionssystem und hat eine rotierende Plattform. Das DA 360° ist eine Weiterentwicklung des AGC DA, welches bereits seit 1990 implantiert wird. Die erste Modifikation kam mit dem DA 2000. Seit 2008 liegt die 3.Generation mit dem DA 360° vor. Das DA ist kompatibel mit der AGC-Familie und der Maxim-Familie der Firma Biomet. Das Grundinstrumentarium und die Technik gleichen den übrigen Produkten der AGC-Familie.

26.1.2 Konstruktionsprinzip

Das DA ist mit einem bihelixförmigen Gelenkmechanismus ausgestattet, der eine kontrollierte Drehbarkeit des Inlays über einem zentralen Drehpunkt an der Tibiakomponente ermöglicht. Bei Beugung des Kniegelenks und Rotation der Tibia kommt es zur kontrollierten Rotation des Inlays, welches über die helikale Oberfläche der Tibiabasisplatte gleitet. In der Folge weitet sich der Gelenkraum bis zur Straffung von Bändern und Gelenkkapsel. Wird das Knie wieder gestreckt, kommt es zu einer progressiven Lastübertragung. Die Oberflächen kehren in ihre Ausgangsposition zurück und ruhen nun wieder in Neutralposition. Dieser Effekt ist dem Bewegungsprinzip des natürlichen Knies nachempfunden. Es ist in der Funktion ein achsgeführtes ungekoppeltes Kniegelenk. Die Flexion und Rotation dieses achsgeführten ungekoppelten Kniegelenks werden durch einen erhöhten interkondylären Zapfen auf der Tibiakomponente (CoCr) und die bihelikalen Flächen ermöglicht. Das rotierende Inlay reduziert die Torsionskräfte auf dem Polyethylenzapfen und folglich auch den Abrieb. Das Inlay besteht aus ArCom-Polyethylen. Bei ArCom-Inlays ist der häufig für Lockerungen verantwortliche PE-Abrieb um 40 % reduziert [6]. Es herrscht voller Flexionsspielraum bis 130°. Der 27,5 mm hohe Zapfen auf der Tibia bietet volle Varus- und Valgusstabilität. Die hohe Dislokationssicherheit wird durch die große Sprunghöhe (»hop height«) von 21 mm in 90° Beugung bei allen Komponentengrößen gewährleistet. Sieben Dicken werden für das Polyethylen zwischen 8 und 20 mm angeboten (2-mm-Schritte). Es gibt 5 Femurgrößen: 55, 60, 65, 70 und 75 mm. Die Tibiakomponente gibt es in 7 Größen: 59, 63, 67, 71, 75, 79 und 83 mm. Der tibiale Defektausgleich zusammen mit Inlay, Tibiabasisplatte und Augmenten beträgt 42 mm. Der femorale Defektausgleich mit der Femurkomponente und Augmenten beträgt 19 mm. Jede Femurkomponente kann mit jeder Tibiakomponente kombiniert werden. So ist eine bestmögliche Knochendeckung und eine Anpassung an die individuellen Gegebenheiten des Patienten gewährleistet. Das DA bietet die Möglichkeiten zum Einsatz von modularen Schäften und Augmentationsblöcken in Abhängigkeit von den chi-

325 26.1 · Achsgeführte ungekoppelte Knieprothese

26

rurgischen Erfordernissen. Die Unterseite der Tibiabasisplatte verfügt über einen zentralen Anschluss zur Befestigung der optionalen modularen Tibiaschäfte. Bei knöchernen Defekten am Femur bietet das System separate distale und posteriore Augmentationsblöcke (jeweils 6 mm und 10 mm). Die Rekonstruktion bei tibialen knöchernen Defekten ist mit Tibia-Augmentationsblöcken der Stärken 6, 10 und 16 mm möglich. Die Tibiakomponente besteht aus Kobalt-Chrom und verfügt über einen integrierten Zapfen. Der interkondyläre Zapfen fungiert als fixer Drehpunkt unter Beibehaltung der Varus-/Valgusstabilität. Die Unterseite der Komponente verfügt über eine zentrale Fixiermöglichkeit für die Befestigung der optionalen modularen Tibiastiele mit einer Offset-Möglichkeit von 360°. Die Schaftverlängerungen gibt es in unterschiedlichen Längen und Durchmessern für eine optimale Verankerung im Femuroder Tibiakanal. Femurimplantat und Tibiabasisplatte verfügen über das gleiche Schaftdesign. Die Schäfte bestehen aus einer Titanlegierung. Die zementfreien Schäfte gibt es in 3 Längen: 80, 120 und 160 mm und in 8 Durchmessern von 10 bis 24 mm (2-mm-Abstufungen). Die zementierten Schäfte stehen in 2 Längen, 80 und 120 mm, in 2-mm-Abstufungen bei Durchmessern von 10 bis 16 mm zu Verfügung (⊡ Abb. 26.1 bis 26.3).

26.1.3 Ergebnisse

Es gibt nur wenige Publikationen über die Verwendung des Dual-Artikular-Kniegelenks [1, 3, 4]. Kowalczewski et al. [4] zeigte in der Arbeit von 2004 28 Fälle mit dem AGC DA. Primäre Indikationen waren 15 Fälle, Revisionsoperationen 13 Fälle. Das Durchschnittalter war 59 Jahre (von 29 bis 74). 18 Patienten hatten rheumatoide Arthritis. 26 Patienten wurden nach einem halben Jahr evaluiert. 21 Patienten hatten gute (75 %), 6 zufriedenstellende Ergebnisse

a

b

c

d

⊡ Abb. 26.1a–d. a,b 78-jähriger Patient mit hochgradiger Varusarthrose, einer Varusfehlstellung von 30° und einer Bandinstabilität; c,d Implantation einer K-TEP Typ Dual artikular 2000 zementiert mit zementfreiem Stiel

326

Kapitel 26 · Die Biometknierevisionsendoprothesen AGC und RHK

26

⊡ Abb. 26.2a–f. a,b Ein 69-jähriger Patient bekam im Jahre 2002 ein LCS-Kniegelenk links; c,d nach einer hämatogenen Kniegelenksinfektion erfolgte im Jahr 2008 der K-TEP-Ausbau, Synovektomie und Zementspacerimplantation; e,f nach Eradikation des Infekts erfolgte 12 Wochen später der Prothesenwiedereinbau unter Verwendung des Dual-Artikular-Kniegelenks mit Augmentation; bei der Kontrolluntersuchung im Jahr 2010 ist die Patientin sehr zufrieden, schmerzfrei, ohne Gehilfe mobil und hat eine Beweglichkeit von 0-0-100°

⊡ Abb. 26.3. Komponenten des DualArtikular-360°-Kniegelenks (mit Genehmigung der Firma Biomet). 1 Verlängerungsstiele aus Titanlegierung; 2 Femurkomponente CoCr; 3 Inlay mit Zapfen aus ultrahochmolekularem ArCom-Polyethylen; 4 Tibiakomponente mit bihelikalen Fläche für die Rotation; 5 Augmentationsblocks für Tibia; 6 Offset-Adapter; 7 Tibiazapfen als Drehpunkt für die Rotation

(21,4 %), bei einem war das Ergebnis nicht zufriedenstellend (3,6 %). Es gab zwei Komplikationen: eine Tibialockerung, welche revidiert wurde, und eine Insuffizienz des Streckapparats. Himanen et al. [3] zeigte in seiner Arbeit 2002 die ersten Ergebnisse über das AGC DA nach einem durchschnittlichen Nachuntersuchungszeitraum von 2,3 Jahren. Vier Primäroperationen und 21 Revisionoperationen wurden zwischen 1992 und 1999 durchgeführt. Zwanzig Patienten hatten eine seropositive RA, 3 eine juvenile chronische Arthritis und ein Patient

327 26.2 · Achsgeführte gekoppelte Knieprothese

26

eine Psoriasis-Arthropathie. Bei den primären Eingriffen gab es als Indikationen für das AGC DA eine fixierte Deformität, 3 ausgeprägte Varus-/Valgus Instabilitäten, bei den Revisionseingriffen waren 2 Varus-/Valgusinstabilitäten, 4 Infektionen und 15 Lockerungen mit Instabilität [3, 4]. 22 Patienten konnten nachuntersucht werden. Die subjektive Zufriedenheit war bei 82 % sehr gut. 64 % benötigten keine Gehilfen und 18 % waren mit Stützkrücken gut mobil. Nach durchschnittlich 2,3 Jahren war eine aktive Beugung von 40° bis 120°(Mittelwert 94°) möglich, das Streckdefizit lag zwischen 0° und 45° (Mittelwert 4°). Es wurde keine Lockerung nach 2,3 Jahren beobachtet. Allerdings wurde eine Gesamtkomplikationsrate von 20 % angegeben, welche jedoch unter der Gesamtkomplikationsrate der achsgeführten gekoppelten »rotating-hinge«-Knieprothesen liegt (28 % bis 32 %) [2, 7]. Die angegebenen Komplikation in der Serie von Himanen et al. waren 4 Patellarsehnenrupturen und eine tiefe Infektion [3]. Drobny et al. berichtete 1995 über den zweizeitigen Wechsel bei der Behandlung der infizierten Kniegelenksprothese [1]. Zwischen 1992 und 1995 wurden 26 Wechseloperationen auf das AGC Dual-Artikular-Revisionskniegelenk durchgeführt, 15 wurden nachuntersucht. Bei 13 Fällen konnte der Infekt bei einer durchschnittlichen Nachuntersuchung saniert werden. Das Zwei-Phasen-Austauschverfahren ist als Therapie der Wahl für infizierte Knieendoprothetik wo immer möglich zu empfehlen [1].

Literatur 1. 2. 3. 4. 5. 6.

7.

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26.2

Achsgeführte gekoppelte Knieprothese

J. Lehner, S.G. Hofstätter, K. Trieb 26.2.1 Die RHK-Prothese (Biomet)

Die RHK-Prothese der Firma Biomet zählt zu den Scharniergelenken mit Rotationsmöglichkeit (»rotating hinge prosthesis«). Die Entwicklung begann 1994 in England, die erste Implantation wurde am 28. April 1998 in Liverpool durchgeführt. Als Hauptindikationen gelten schwere Bandinsuffizienzen, evtl. in Kombination mit Knochendefekten, sowie Kno-

328

26

Kapitel 26 · Die Biometknierevisionsendoprothesen AGC und RHK

chentumore. Diese Prothese stellt eine Rettungsmöglichkeit nach multiplen Voroperationen und nach septischem Prothesenausbau dar. Die RHK-Prothese bietet einen breiten Kontakt zwischen Femurkomponente und Polyethylen über das gesamte Bewegungsausmaß von 0–155 Grad. Wie bei der Dual-Artikular-Prothese weist auch diese eine bihelikale Artikulation mit kontrollierter Rotation und Selbstzentrierung auf. Die Kraft wird zu 80 % über das Polyethylen und nur zu 20 % über die Achsenlager übertragen. Die Femurkomponente hat ein anatomisches Rotationszentrum, wodurch sich über einen verlängerten Hebelarm die Streckkraft vergrößert, sowie eine tiefe Gleitmulde für die Patella. Es gibt 2 Femurkomponenten (»Standard« und »Small«) mit anatomischer Positionierung für rechts und links. Die minimale Femurresektion beträgt 20 mm. Zusätzlich sind Augmentationsblöcke mit 10, 20 und 30 mm erhältlich, sie werden mit Schrauben fixiert. Die modulare Tibiabasisplatte kann in den Größen 63, 67, 71, 75 und 79 mm gewählt werden. Fixe Tibiabasisplatten mit integriertem Stem sind in den Größen 63, 67 und 71 mm erhältlich. Augmentationsblöcke für die Tibia sind für medial und lateral in 10 und 15 mm vorhanden, zusätzlich ein Komplettblock mit 20 mm Dicke. Das Inlay wird aus ArComR Polyethylen gefertigt und ist in den Dicken 12 bis 20 mm (2 mm Schritte) erhältlich. Zementierte Stiele weisen Längen von 80 und 120 mm auf, der Durchmesser geht von 10 bis 16 mm. Die zementfreien Titan-Stiele sind in den Längen 80 mm (Durchmesser von 10–24 mm in 2-mm-Schritten), sowie 120 und 160 mm (Durchmesser von 12–22 mm in 2-mm-Schritten) vorhanden. Bei großem Knochenverlust können Defekte bis 94 mm mit der RHK-Prothese überbrückt werden. Im Revisionsfall ist die Femurkomponente auf das OSS-System bis hin zur »Total-Femur-Prothese« austauschbar.

26.2.2 OSS-Prothese (Biomet)

Die OSS-Knieprothese (»orthopedic salvage system«) der Firma Biomet stellt eine direkte Entwicklung vom seit vielen Jahren erprobten und oftmals erfolgreich implantierten FINNKnie dar. Es handelt sich hier ebenfalls um ein Rotationsscharnierknie welches bei ähnlichen Indikationen wie das RHK-Knie eingesetzt werden kann, bietet jedoch die Möglichkeit, größere Defekte zu überbrücken. Die Femuraugmentationen können schrittweise bis zur »TotalFemur-Prothese« erweitert werden. Die OSS-Knieprothese hat als Hauptindikationen die Versorgung großer Knochendefekte kombiniert mit Bandinstabilitäten, wie sie bei Knochentumoren, Zustand nach multiplen Voroperationen sowie Zustand nach septischen Eingriffen vorkommen. Die Gleitpaarung des Rotationsscharniergelenks wird aus ArComR-Polyethylen gefertigt, die Kraftübertragung erfolgt nicht nur über die Achsgelenke, sondern großflächig über das Polyethylengleitlager. Für den distalen Femur stehen Oberflächenersatzkomponenten von 3 und 5 cm zur Verfügung. Die 7-cm-Komponente kann entweder direkt mit den verschiedenen Stielen kombiniert werden oder mit Diaphysensegmenten (Längen: 3, 4, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 cm) bis zur möglichen »Total-Femur-Prothese« erweitert werden. Die Basisversorgung an der Tibia kann mit der kurzen (65 mm Stiellänge) nichtmodularen Basisplatte (63, 67 und 71 mm Auflagebreite) vorgenommen werden. Die lange nichtmodulare Basisplatte (160 mm Stiellänge) ist in 63 und 67 mm Auflagebreite erhältlich und mit den tibialen Blockaugmenten kombinierbar.

329 26.2 · Achsgeführte gekoppelte Knieprothese

26

Die häufigste Versorgung an der Tibia erfolgt mit der modularen Basisplatte (67, 71, 75, 79 und 83 mm Auflagebreite), welche mit allen Stielen und Blockaugmenten kombiniert werden kann. Große Defekte an der proximalen Tibia können mit Augmentationskomponenten von 3, 5, 7 und 9 cm Länge überbrückt werden. Bei allen besteht die Möglichkeit zur Refixation des Streckapparats durch die vorhandenen Nahtlöcher. Eine zusätzliche Koppelung mit den vom Femur bekannten Diaphysensegmenten besteht ebenfalls. Für die Verankerung der Femur- und Tibiakomponenten gibt es eine große Anzahl an Stielvarianten. Die zementierten Stiele haben in der geraden Variante eine Länge von 90 und 150 mm, die gebogenen Varianten sind in 150, 225 und 300 mm Länge erhältlich. Die Stieldicke variiert von 9 bis 18 mm. Die zementfreien porösen Stiele (Material: Titanlegierung) sind als gerade Version mit 90 und 150 mm Länge, als gebogene Version mit 150, 225 und 300 mm Länge vorhanden, die Stieldicke variiert von 10,5 bis 22,5 mm. Bei Jugendlichen und »kleinen Erwachsenen« kommt die OSS-RS- (»reduced size«-)Prothese zur Anwendung. Hier stehen zum Ersatz am proximalen Femur die 3-cm-Oberflächenersatzvariante und der 7 cm lange Segmentersatz zur Verfügung ⊡ Abb. 26.4 und 26.5).

26.2.3 Klinische Resultate

Die Literatursuche nach Ergebnissen von RHK- und OSS-Knieprothesen ergab keine verwertbaren Arbeiten. Die FINN-Prothese (Vorgänger der OSS-Knieprothese) wurde von Kawai et al. [2] nachuntersucht. Die Evaluierung mit 2- bis 7-Jahres-Ergebnissen umfasste 32 Tumorpatienten (25 Pa-

a

b

c

d

⊡ Abb. 26.4a–d. a,b Pat.: L.M. 82a, Valgusfehlstellung links von 37°, hochgradige mediale Bandinstabilität; c,d postop. Rö. nach Versorgung mit RHK-Prothese

330

Kapitel 26 · Die Biometknierevisionsendoprothesen AGC und RHK

26 a

b

c

d

⊡ Abb. 26.5a–d. a,b Pat.: M. S., 71a, Z. n. sept. Ausbau einer zementierten Stielprothese und osteosynthetischer Versorgung einer distalen OS-Fraktur; c,d postop. Rö. nach Versorgung mit OSS-Prothese (zweizeitiger Wechsel)

tienten mit distalem Femurersatz, 7 mit proximalem Tibiaersatz). Die 5-Jahres-Überlebensrate der distalen Femurkomponenten betrug 88 %, bei den proximalen Tibiaersatzkomponenten betrug sie 58 %. Bei 7 Patienten musste ein Prothesenwechsel durchgeführt werden. Die Gründe dafür waren: 1-mal aseptische Lockerung, 2-mal septisches Prothesenversagen, 4-mal Fehler der artikulierenden Komponenten (2-mal Bruch des Tibiarotationszapfens, welcher daher umkonstruiert und verdickt wurde, 1-mal Bruch der Patellakomponente, 1-mal Bruch des Tibiainlays). Bei einem Patienten musste aufgrund einer therapieresistenten Hautnekrose eine Oberschenkelamputation durchgeführt werden. Der HSS-Knee-Score lag durchschnittlich bei 80 (Range 64–98). Die Flexion lag im Durchschnitt bei 110° (Range von 20–130°). 20 Patienten (67 %) gingen ohne Gehhilfe, 17 Patienten (57 %) gaben keine Einschränkung der Gehstrecke an. Die zweite Arbeit [1] über die FINN-Prothese befasst sich mit den Effekten von Rotationsscharnierprothesen auf Gangbild und Treppensteigen. Es wurden 12 Knieprothesenpatienten (7 in der Gruppe junger Patienten, 5 in der Gruppe älterer Patienten) mit 19 Kontrollpersonen (8 jung, 12 alt) verglichen. Die jungen Patienten waren in der Lage, die Aktivitäten des täglichen Lebens mit nur wenigen Einschränkungen im Vergleich zur Kontrollgruppe zu erfüllen. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass bei der Rotationsscharnierprothese bei jungen Patienten das Gangbild und die Funktion des Stufensteigens weitgehend mit der gesunden Kontrollgruppe identisch sind. Bei der Gruppe der älteren Patienten fanden sich sowohl beim Gangbild als auch bei der Funktion des Treppensteigens signifikante Unterschiede zwischen Prothesengruppe und der gesunden Kontrollgruppe.

Literatur 1. 2.

Draganich L, Whitehurst J, Chou L, Piotrowski G, Pottenger L, Finn H (1999) The effects of the rotating-hinge total knee replacement on gait and stair stepping. Journal of Arthroplasty 14(6):743–755 Kawai A, Healey JH, Boland PJ, Athanasian EA, Jeon DG (1999) A rotating-hinge knee replacement for malignant tumors of the femur and tibia. Journal of Arthroplasty 14(2):187–196

27

RT-PLUS/RT-PLUS Modular (Smith&Nephew) U. Malzer

27.1

Beschreibung des Implantates – 332

27.2

Besonderheiten des Designs – 333

27.3

Indikationsspektrum

– 335

27.4

Klinische Ergebnisse

– 337

27.5

Zusammenfassung Literatur

– 337

– 338

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0_27, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

27

332

Kapitel 27 · RT-PLUS/RT-PLUS Modular (Smith&Nephew)

27.1

Beschreibung des Implantates

Beim RT-PLUS handelt es sich um ein modernes Rotationsscharniergelenk der zweiten Generation, welches seit 1996 im Einsatz ist. Bisher wurden weltweit mehr als 30.000 Gelenke implantiert. Damit ist es das zurzeit in Europa am häufigsten eingesetzte Rotationsscharniergelenk. Neben der Monobloc-Standardversion mit integriertem Schaft zur zementierten Implantation wurde im Jahre 1999 die Modularversion des RT-PLUS eingeführt (⊡ Abb. 27.1). Das RT-PLUS Modular wird gelenknah zementiert. Es stehen zementierbare Schäfte aus CoCrMo und zementfreie Ti6Al4V-Modularschäfte zur Verfügung, welche über eine schraubengesicherte Konussteckung mit den Gelenkkomponenten verbunden werden. Da die Konusverbindung an Femur- und Tibiakomponente identisch ist, können die Schäfte beiderseits verwendet werden. Die zementierten Schäfte liegen in 3 Versionen mit 95, 120 und 160 mm Länge vor. Die zementfreien Schäfte sind in Längen von 95 bis 200 mm mit Durchmessern von 10 bis 20 mm in 2-mm-Schritten verfügbar. Die langen 200-mm-Schäfte sind zur Kompensation der Antekurvation des Femurs an ihrem Ende zweifach geschlitzt. Neben den geraden Standardschäften ohne Offset wurden auch Offsetschäfte entwickelt, welche nach Auskunft des Herstellers kurz vor der Markteinführung stehen (⊡ Abb. 27.2).

⊡ Abb. 27.1. RT-PLUS (links) und RT-PLUS Modular (rechts)

⊡ Abb. 27.2. RT-PLUS Modular Offsetschaft

333 27.2 · Besonderheiten des Designs

27

Zum Ersatz von knöchernen Substanzdefekten können tibiale und femorale Spacerblöcke bis 15 mm Höhe an die Gelenkkomponenten angeschraubt werden. Das Implantat steht in 5 Größen zur Verfügung, welche in ihren Dimensionen mit den ungekoppelten Implantaten innerhalb des Gesamtsystemes korrelieren. Mit Ausnahme der kleinsten Ausführung sind unterschiedliche Größen der tibialen und femoralen Komponente miteinander kombinierbar. Das UHMWPE-Polyethylen-Inlay ist in Höhen von 8 bis 14 mm verfügbar, als Patellaersatz stehen Implantate mit 26 bis 35 mm Durchmesser zur Wahl (⊡ Abb. 27.3).

27.2

Besonderheiten des Designs

Als modernes Rotationsscharnier weist das RT-PLUS einige Verbesserungen gegenüber früheren Implantaten auf. Die kondyläre Oberflächengeometrie der femoralen Komponente ist vollständig anatomisch ausgelegt und entspricht der eines Primärimplantats. Der sagittale Gleitflächenradius nimmt nach posterior zunehmend ab, ventral findet sich ein tief ausgebildetes Patellagleitlager mit einem anatomischen Schrägverlauf von 6 Grad valgus, welches auch beim Verzicht auf den künstlichen Patellaersatz eine gute Kongruenz und zuverlässige Führung der Patella gewährleisten soll. Die Rückfläche der femoralen Komponente ist nicht rund, sondern in typischer Weise facettenartig ausgelegt und damit schnittkompatibel zu den ungekoppelten Komponenten der gleichen Implantatfamilie. Hierdurch wird ein intraoperativer Verfahrenswechsel mit Umstieg vom ungekoppelten zum gekoppelten Implantat ohne größere kondyläre Nachresektion ermöglicht. Für den Kraftschluss zwischen femoraler und tibialer Komponente wurde der Gelenkmechanismus so ausgelegt, dass die auftretenden Kräfte jeweils etwa hälftig vom Scharnier und von der kondylären Artikulation über das Polyethylen - Inlay übertragen werden. Zusätzlich

⊡ Abb. 27.3. Das RT-PLUS Implantatsystem

334

Kapitel 27 · RT-PLUS/RT-PLUS Modular (Smith&Nephew)

⊡ Abb. 27.4. Schnittdarstellung des Kopplungsmechanismus. Der Scharniermechanismus (rechts) ist im Femurkasten untergebracht, das Inlay mit Kopplungszapfen (links) sitzt im Tibiakasten

27 ⊡ Abb. 27.5. Einhängen des Kopplungsmechanismus. Das Polyethylen-Inlay ist auf den Rotationszapfen aufgesetzt und wird in den Tibiakasten eingeführt

sind Scharnier und Kasten komplett in Polyethylen gelagert, um einen direkten Metallabrieb zu verhindern. Durch die große Kontaktfläche soll die Materialbelastung auf ein Minimum reduziert werden. Das Implantat erlaubt einen Bewegungsumfang von insgesamt 137,5 Grad Beugung/Streckung. In 15 Grad Beugestellung ist eine Rotation von etwa 20 Grad möglich; mit zunehmender Streckung wird die Rotation durch die wachsende Kongruenz des Inlays verriegelt. Für die Verbindung zwischen tibialer und femoraler Komponente wurde ein spezieller Kopplungsmechanismus entwickelt (⊡ Abb. 27.4 und 27.5). Das Scharnier mit dem Kopplungszapfen befindet sich im Femurkasten, der Zapfen selbst wird im Inlay geführt, welches in den tibialen Kasten hineinragt. Durch das Aufsetzen des Polyethylen-Inlays auf den Kopplungszapfen wird zum Einhängen des Implantats nur eine minimale Distraktion des Gelenks benötigt, während im gekoppelten Zustand ein Aushängen der Komponenten auf Grund des 4 cm langen Kopplungszapfens nur noch bei extremer Distraktion möglich ist. Hieraus resultiert eine erweiterte Luxationssicherheit, welche das Indikationsspektrum des RT modular um Fälle mit bilateraler Bandinstabilität erweitert (s. u.). Der Kasten der femoralen Komponente wurde größenoptimiert und hat nur wenig mehr Volumen als der eines posterior stabilisierten Femurimplantats (⊡ Abb. 27.6). Es wurde besonderer Wert auf die Verringerung des medio-lateralen Durchmessers auf 25 mm gelegt. Hierdurch soll das Risiko von intraoperativen Kondylenfrakturen reduziert werden. Die tibiale Komponente weist eine anatomische posteriore Neigung von 3 Grad auf. Die Trägerplatte für das Polyethylen-Inlay ist allseits poliert und das Inlay in seiner ganzen Zirkumferenz komplett eingefasst, um den intrinsischen PE-Abrieb zu verringern.

335 27.3 · Indikationsspektrum

27

⊡ Abb. 27.6. Scharnierkasten der Femurkomponente des RT-PLUS (links) im Vergleich zu einer Posterior-stabilized-Komponente (rechts)

⊡ Abb. 27.7. Beispiel einer Primärimplantation. 76-jährige Patientin mit schwerer Valgusgonarthrose (32 Grad valgus). Versorgung mit RT-PLUS modular

Obwohl es sich beim RT-PLUS um ein Rotationsscharniergelenk handelt, resultiert aus der Kombination von posteriorer Plateauneigung, dem sich in Beugung verkleinernden Femurradius, der posterioren Position des Scharniermechanismus und der Rotationsfähigkeit des Zapfens ein Bewegungsablauf, welcher den physiologischen Verhältnissen mit einem »roll-back« von 9 mm, einer Entlastung des Quadrizeps-Hebelarms in Beugung sowie der Rotationsmöglichkeit um die Längsachse möglichst nahe kommen soll. Hierdurch sollen trotz stabiler Kopplung die Zwangskräfte zwischen Implantat und knöchernem Lager möglichst klein gehalten werden, um das Risiko von periprothetischen Frakturen zu verringern.

27.3

Indikationsspektrum

Das RT-PLUS ist indiziert bei schweren Gelenkdeformitäten, Instabilitäten, ausgeprägten Kontrakturen und Arthrofibrosen und für den Einsatz in der Revisionschirurgie (⊡ Abb. 27.7 und ⊡ Abb. 27.8).

336

27

Kapitel 27 · RT-PLUS/RT-PLUS Modular (Smith&Nephew)

Funktionell gesehen ist es in der Lage, nicht nur die Kreuzbänder, sondern auch die Seitenbänder vollständig zu ersetzen. Hierin unterscheiden sich Rotationsscharniere von Constrained Condylar (»CCK«-)Systemen, bei denen in der Regel gefordert wird, dass zumindest ein Seitenband erhalten ist [4]. Aufgrund des stabilen Kopplungsmechanismus ist auch die Kompensation einer mediolateralen Instabilität durch überhohe Inlays, wie sie oft beim CCK verwendet werden, nicht erforderlich. Da das Anheben der Gelenklinie um mehr als ca. 5–10 mm zu einer Überlastung des Kniestreckapparats führt [7], wird dieser Anwendungsfall beim RT-PLUS auch nicht durch das Implantatsortiment unterstützt. Ein weiterer Unterschied zu CCK-Systemen besteht darin, dass die Balance zwischen Beuge- und Streckspalt aufgrund der stabileren Kopplung und der damit verbundenen höheren Luxationssicherheit viel weniger kritisch ist. Im Interesse einer zufriedenstellenden Funktion des Kniestreckapparats und eines guten Bewegungsausmaßes ist aber dennoch auch bei einem Rotationsknie die Restaurierung der Gelenklinie und eine adäquate Balance zwischen Beuge- und Streckspalt anzustreben. Durch die verfügbaren Augmentationsblöcke können auch größere knöcherne Substanzdefekte an Tibia und Femur kompensiert werden. Es ist allerdings immer abzuwägen, ob als Alternative ein autologes oder homologes Knochentransplantat vorzuziehen ist. Die Entscheidung, ob im jeweiligen Fall die zementierte Monobloc-Version oder das Modularknie verwendet wird, hängt sicherlich von mehreren Faktoren ab. Der Vorteil der Monobloc-Variante besteht in ihrem einfachen Aufbau und dem übersichtlichen Instrumentar, welches deutlich kürzere Operationszeiten ermöglicht, wodurch sich dieses Implantat z. B. bei betagten Patienten mit starker Achsabweichung zur Primärimplantation eignet. Die Modularversion erlaubt dagegen mehrere Optionen, weswegen sie in schwierigen Revisionsfällen (⊡ Abb. 27.8) oder wegen der zementfreien Schäfte auch beim jüngeren Patienten bevorzugt wird. Nicht eingesetzt werden sollte das RT-PLUS in Fällen mit kompletter ligamentärer Instabilität und zusätzlich völlig unzureichendem oder fehlendem Kniestreckapparat. Hierbei besteht eine abnorme Distraktionsfähigkeit des Gelenks, welche zur Entkopplung der Gelenkkomponenten führen kann. In diesen Fällen ist nach wie vor die Verwendung einer Starrachsbzw. Tumorendoprothese indiziert.

⊡ Abb. 27.8. Beispiel einer Revisionsoperation. 79-jährige Patientin mit gelockerter gekoppelter Endoprothese (S&G). Wechsel in RT modular, gelenknah zementiert

337 27.5 · Zusammenfassung

27.4

27

Klinische Ergebnisse

Mit einem modernen Rotationsscharnier-Kniesystem wie dem RT-PLUS lassen sich bei der Primärversorgung klinische Ergebnisse erzielen, welche denen von ungekoppelten Implantaten nicht oder nur geringfügig nachstehen. In unserem eigenen Patientenkollektiv [5] wurden die 5-Jahresergebnisse von 31 Fällen, welche vom Mai 1996 bis zum Dezember 1999 mit einem RT-PLUS versorgt wurden, klinisch nachuntersucht. Der mittlere Nachuntersuchungszeitraum betrug 82 Monate (min. 63, max. 98 Monate). Das Durchschnittsalter der Patienten zum Operationszeitpunkt betrug 72,8 Jahre (min. 56, max . 88 Jahre). Bei den Scores fand sich eine Verbesserung im HSS von 35,3 Punkten präoperativ auf 83,2 Punkte postoperativ, der Knee Score erhöhte sich von 11,3 auf 83,5 Punkte, der Function Score verbesserte sich von 25,6 auf 63,2 Punkte. Entsprechend der Gruppierung im HSS-System lagen 55 % exzellente und 45 % gute Ergebnisse vor. Müller et al. [6] fanden bei 89 RT-PLUS-Gelenken und einem mittleren Nachuntersuchungszeitraum von 76 Monaten eine kumulative Überlebensrate von 96,2 % nach 1 Jahr und von 92,9 % nach 5 Jahren mit einer Revision aus irgendeinem Grund als Endpunkt. Der mittlere Knee Society Score verbesserte sich von 63,4 Punkten präoperativ auf 147,7 Punkte postoperativ. Die Patientenzufriedenheit war in 92,1 % der Fälle exzellent und gut. Als Revisionsgründe wurden 4,5 % tiefe Infekte, 0,75 % aseptische Lockerungen 2,3 % periprothetische Frakturen sowie 0,75 % Wundheilungsstörungen angegeben. Ein Implantatversagen konnte nicht beobachtet werden. Brinsuk [3] führte eine Nachuntersuchung an 136 Patienten mit 155 implantierten RTPLUS durch. Unter den 155 Gelenken fanden sich 13 Revisionen, davon 10 als Wechseloperation und 3 als Replantation nach septischem Ausbau. Der mittlere Nachuntersuchungszeitraum der Primärgruppe betrug 22,8 Monate (min. 11, max. 44 Monate) , bei den Wechseloperationen 27 Monate (min.11, max. 39 Monate) und bei den Reimplantationen 21,6 Monate (min. 14, max. 29 Monate). Das mittlere Alter zum Operationszeitpunkt betrug 67,4 Jahre (min. 42, max. 87 Jahre). Bei den Primärimplantationen fand sich eine Verbesserung des mittleren HSS Scores von 39,2 Punkte präoperativ auf 92,8 Punkte postoperativ. Bei den Wechseloperationen steigerte sich der Score von 36,0 Punkten prä- auf 92,2 Punkte postoperativ. Der Knee Score steigerte sich von 22,8 auf 95,5 Punkte in der Primärgruppe und von 21,8 auf 96,7 Punkte in der Wechselgruppe. Beim Function Score steigerten sich die Werte von 35,5 auf 80,7 Punkte (Primärgruppe) bzw. von 33,3 auf 81 Punkte (Wechselgruppe) postoperativ.

27.5

Zusammenfassung

Das RT-PLUS ist ein Rotationsscharniergelenk der zweiten Generation. Es handelt sich um ein ausgereiftes Implantat, welches seit mehr als einem Jahrzehnt Verwendung findet. Die klinische Erfahrung hat gezeigt, dass die bei den Scharniergelenken der ersten Generation beobachteten hohen Komplikationsraten (periprothetische Frakturen, Früh- und Spätinfekte) nicht mehr bestehen, und die klinischen Ergebnisse sind mit denen von ungekoppelten Implantaten vergleichbar. Durch die hohe intrinsische Stabilität bei gleichzeitig hohem Freiheitsgrad der Bewegung ist das Indikationsspektrum im Vergleich zu Constrained-Condylar-Gelenken deutlich vergrößert. Durch das große Spektrum an verfügbaren modularen Komponenten und Zusatzoptionen erfüllt es alle Anforderungen an ein modernes modulares Revisionssystem.

338

Kapitel 27 · RT-PLUS/RT-PLUS Modular (Smith&Nephew)

Literatur 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

27

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Stichwortverzeichnis

A Abrieb 48, 300, 308 Abrieberkrankung 286 Abschälung 70 Achsenfehlstellung 38 Achsfehler 170 Achsknie 285 Achs-Knieprothese 283 AGC 324 AGC DA 324 Akagi-Linie 100 Alignment 27, 37, 84 Allergie − Chrom 198 − Kobalt 198 − Nickel 198 Alloarthroplastik 317 Allograft 18, 29, 134, 138, 217, 221, 265 ALVAL 201 Amputation 9 Anderson-Klassifikation 318 Antibiotika 4

AORI-Defekt 290 AORI-Klassifikation 135, 287 AP-Linie 100 Arthrodese 125, 159 Arthrodesenstab 130 Arthrodesis 9 Arthrofibrose 40, 75, 191 Arthrolyse 74, 191 Arthrotomie 64 Aseptic Lymphocytic Vasculitis-Associated Lesion 201 aTEKA 99, 100 Augmentat 134, 138, 265, 267, 288, 328 Augmentation 18, 150, 217, 219, 236, 266, 325 Avulsionsfraktur 154

B Bandinstabilität 169 Biofilm 179, 185, 190, 312 Blutsenkungsgeschwindigkeit 185 Bone defects 18

K. Trieb et al. (Hrsg.), Revisionsendoprothetik des Kniegelenks, DOI 10.1007/978-3-642-16123-0, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011

340

Stichwortverzeichnis

Bone-Impaction-Grafting-Technik 265 Bone Morphogenic Protein 172 bone preparation 16 Bone-Tendon-Bone-Allograft 219 BPK-S Integration 48, 49, 52, 269 Brehm-Kniesystem 269 Brehm Präzisions-Knie-System 48 Bristol Knee Score 266 Broach-Raspel 290, 292 BSG 185

C CC-Inlay 240, 244 CCK 336 Cerclage 156, 158 Ciprofloxacin 191 Clindamycin 189 Computertomographie 37, 181 Constrained-Condylar-Knieprothese 240 Constrained-Implantat 140 Coons-Adams-Zugang 68 C-reaktive Protein 185 CR-Implantat 287 CRP 185 CS-Implantat 287 CT 181

D DA 360 ‹ 324 DA 2000 324 Debridement 68 deep dish 48 Defekt, knöchern 283 Defektklassifikation 135 − AORI 135 − Engh 135 − Huff und Sulco 136 Dual Articular™ 2000 324 Dual Artikular 360 ° 324 Dual-Artikular-Knie 324 Dual-Artikular-Prothese 328

E Endo-Modell 301 Endo-Modell SL 300, 304, 309 Endo-model Rotating Hinge 242 Epikondylar-Ratio 264 Epikutantest 200 Ermüdungstest 46 Explantation 74 Extensionskontraktur 60

F Fascia-lata-Streifen 217 FEM-Berechnung 52 Femurfraktur 151 Femurteilersatz 310 Femurtotalersatz 306, 309 Femurtotalersatz Endo-Modell 303 Figgie-Methode 262 Finite-Elemente-Berechnung 46, 52 FINN-Knie 328 FINN-Prothese 329 Finn-RHK-Implantation 243 Fixateur 128 Fixateur externe 190 fixed bearing 286 Flanged-Design 142 Flexionsinstabilität 111 Flexionskontraktur 60, 67 Flexionsspalt 260 Fraktur 38, 154 Frakturen, periprothetische 147 Fresh-frozen-Resektat 29 Fretting 138 Frühinfekt 179, 184, 185 Full-Wedge-Typ 145

G Gap-Balance-Technik 116 Gastrocnemius-Lappen 127, 129, 131, 212

341 Stichwortverzeichnis

Gastrocnemius-Schwenklappen 191, 213, 215, 220 Gelenklinie 37, 260, 262, 285 Gelenklinienverlagerung 265 Gelenkspalt 40 Gelenkssynovektomie 167 GEMINI SL Oberflächenersatz 306 Gentamicin 189 Gigly-Säge 77 Gleitlager 37 Global Modular Replacement System 316 GMRS 316 Gracilis-Plastik 217 Großfragmentplatten 156, 159

H Hakenplatte 158 Hautinzision 60 Hautnekrose 63 Hemi-Wedge 141 Hemi-Wedge-Typ 145 Hinge-Implantat 140 Hinge-Prothese 18, 134, 145 Histologie 182 HKB-erhaltende Systeme 260 Hoch-Energie-Trauma 149 Hoffa-Fettkörper 65 Hohmann-Hebel 75 hot patella 38 HSS-Knee-Score 330 Hybrid-Fixateur 128, 129 Hybridfixierung 251 Hybridtechnik 248, 249, 250, 251, 253 Hydroxylapatit 294 Hyperextensions-Instabilität 266 Hyperpressionssyndrom 38 Hypersensitivitätsreaktion 183

I ICP-MS 312 IL-6 185

Ilizarov-Fixateur 128 Ilizarov-Komponente 128 Impaction Bone-Grafting 139 Impingement 104, 112, 167, 266 Implantat − achsgeführt 242 − teilgekoppelt 240 − ungekoppelt 237 Implantatallergie 198 Implantatentfernung 28 Implantattypwechsel 170 Implantatunverträglichkeit 200 Implantatversagen 38 Implantatwechsel 170 Implant extraction 16 implant fixation 16 Infektion 4, 173, 177 Inlay − PCL retaining 285 − PCL sacrificing 285 − posterior stabilized 285 Insall-Salvati-Index 262 Instabilität 282 − mid-range 282 Instabilitätsform 284 Instabilitätstypen 283 Interface 28 Interleukin 6 185 Inzision 60

J Judet-Quadrizeps-Plastik 68 Jump Height 50, 52

K Kabelcerclagen 159 KAFO brace 9 Kallusdistraktion 126 Kinematic 46 Kinematic Rotating Hinge 316 Kinematic-Rotating-Hinge-Prothese 317

B–K

342

Stichwortverzeichnis

Kinemax 46 Klassifikation nach Huff und Sulco 136 Knee Society Roentgenographic Evaluation and Scoring System 40 Knee Society Score 318, 337 Knee-Society-Score 266 Kniegelenkinfektion 178 Kniegelenkkinematik 260 Kniegelenksarthrodese 125 Knieprotheseninfekt 177 Knochenbank 134, 138 Knochenchips 29, 134, 138 Knochendefekt 28, 79, 133, 150 − epiphysär 136, 140 − femoraler 260 − kavitär 136, 142 − segmental 136, 143, 144 − zystisch 136, 140 Knochendefektaufbau 134 Knochendestruktion 128 Knochensubstanzverlust 303 Knochenszintigraphie 34 Knochentransplantat 138, 336 Knochentransplantation 172 Knochenverlust 126, 134 Knochenzement 134 Knochenzement-Knochen-Interface 302 Kobaltallergie 130 Kollateralbandapparat 283 Kompressionsarthrodese 126, 128 Konsensusklassifikation 183, 201 Kontraktur 65 Kopplungsgrad 145, 244 Kopplungszapfen 243 Kralleninstrument 77 KSRESS 40 KTEP 260

L Lambotte-Meißel 77 LAP 156, 159, 161 Lappenplastik 210 − frei 214 LARS® 217, 222

Larsband 170 LCP large 156, 161 LCS-Kniegelenk 326 LEDC 264 Legion-CC-Design 241 Legion-Revisionsprothese 237 Lift-off-Phänomen 282 LINK® PorAgTM Antimikrobielle Oberflächenmodifikation 312 LISS 156, 159, 160 Lockerung − aseptisch 98, 248, 251, 284, 286 Locking Attachement Plate 156 Low-Friction-Prinzip 302 Low-grade-Infekt 149 LTT 201 Lymphozytentransformationstest 201

M Magnetresonanztomographie 181 Malrotation 99 Markraumfräse 77 Maxim-Familie 324 MEDC 264 Mega-C 299 Megasystem-C 300, 306, 309 Meißel 77 mesh-allograft impaction 18 Metallabrieb 48 Metallallergie 48, 198 Metallaugmentat 288 Metallimplantatallergie 198 Metallose 48, 300 Midflexion-Instabilität 111, 262, 266 Mikrobewegungen 250 Mobile-bearing 286 Mobile-bearing-Prothesensystem 281 modularer Revisionsendoprothesen 148 Modularität 46, 305, 309 MP Hüft-Revisionssystem 309 MP Rekonstruktionsprothese 309 MRT 34, 37, 181 Muskelatrophie 39 Mutars-Prothese 162

343 Stichwortverzeichnis

N NCB-Plattensystem 156 Niedrig-Energie-Trauma 149 Notching 267

O Oberflächenersatz 148, 283 Oberflächenmodifikation 312 Offset 50, 332 Offset-Adapter 27, 145, 228, 237 Offset-Rekonstruktion 227 Offset-Schaft 256 Offset-Stiel 289 orthopedic salvage system 328 OSS-Prothese 328, 329 OSS-RS 329 Osteolyse 40 Osteosynthese 172 Osteosyntheseversagen 159 Osteotomie − medial epikondylär 69 − Tuberositas 69 oszillierende Säge 77 Outerbridge-Klassifikation 107

P Particle Disease 40 Patella alta 39, 266 Patella baja 18, 60, 64, 292 Patella-clunk-Syndrom 107 Patelladefekt 220 Patellafraktur 42, 106 − periprothetisch 150 Patellaimplantat 168 Patella infera 266 Patella-Komponente 306 Patella lateralisata 60, 64 Patellamanagement 103 Patellaprobleme 104, 110

K–P

Patellar-Clunk-Syndrom 40 Patellarsehnenruptur 219 Patellarückflächenersatz 106, 149, 150, 158 Patellasehnenabriss 106 Patella-Tangential-Aufnahme 154 Patella-Tiefstand 69 Patella-Turndown 68 Patellektomie 158, 221 Payr-Zugang 75 PCL 38 PCR 182 PCT 185 PE-Abrieb 48, 260, 334 PE-Onlay 80 Perforatalappen 213 periprosthetic infection 5 periprosthetic osteolysis 5 periprothetische Frakturen 147 Peronäusparese 127 PET 182 PET-CT 34 PFC-SIGMA 284, 285, 288, 289 Plantaris-Sehne 217 Plasma-Massenspektrometrie 312 Platzhalter 188 PMMA 134 PMMA-Zement 29 Polyethylenabrieb 36, 40, 48, 65, 98, 284 Polyethylenwechsel 167 Polymerase-Kettenreaktion 182 Positronen-Emissions-Tomographie 182 posteriore kondyläre Linie 38 posterior stabilised 48 Press-fit-Schaft 250, 256, 257 Press-fit-Stem 230 Procalcetonin 185 projektionsradiographische Aufnahme 34 Prosthetic joint infection 5 Protheseninfekt 184 Prothesen-Knochen-Interface 179 Prothesen-Knochenzement-Interface 302 Prothesenlockerung 27, 308 − aseptisch 248, 254 Prothesenmigration 38 Prothesen-Zement-Interface 187 Prüflast 46 PS-Design 284

344

Stichwortverzeichnis

Pseudarthrose 159 PS-Inlay 244 Punktion 182

Q Quadrizeps-Plastik 65 Quadrizeps-Schwäche 266 Quadrizeps-Sehnen-Dehiszenz 217 Quadrizeps-Snip 67, 69 Q-Winkel 105

R Referenzierung 116 Rekurvationsstellung 128 Resection arthroplasty 9 Resektionsarthroplastik 158 Resektionsimplantat 173 Revision knee arthroplasty 4 Revisionsendoprothesen, modulare 148 Revisionszement 189 Rheumamanagement 165 rheumatoide Arthritis 166 RHK-Prothese 244, 327, 329 Rifampicin 191 Roll-back 240, 243 Rotating Hinge 49 Rotating-Hinge-Variante 49 Rotation 97 Rotationsausrichtung 98 Rotationsfehlposition 98 Rotationsfehlstellung 39 Rotationsprothese 144, 300 Rotationsscharniergelenk 332 Rotationszapfen 307 RT-PLUS 332 − Design 333 − Ergebnisse 337 − Indikationen 335 − Kastenbreite 334 − Kopplungsmechanismus 334 − Luxationssicherheit 334

− Offsetschaft 332 − Vergleich Constrained Condylar 336

S Saumbildung 40 Schaft − intramedullär 248, 249 − teilzementiert 248, 251 − zementfrei 248, 249, 250 − zementiert 248, 249, 253 Schaftachse 230 scharfe Löffel 77 Scharniergelenk 327 Scharnierknieprothese 300 Scharnierprothese 300, 316, 328 Schlitten 142 screw-home 243 Seitenbandinstabilität 49 semi constraint 49 Semitendinosus-Plastik 217 septische Lockerung 178 septisches Versagen 126 Skelettszintigraphie 27 Sleeve 139, 265 − femoral 291 − metaphysär 281, 289, 293 − tibial 290 Spacer 127, 188 Spalthauttransplantation 212 Spätinfekt 179 Spitzenlast 47 Spongiosaplastik 159 S-ROM-Achsknie 290 Stabilität − koronar 37 − rotatorisch 37 − sagittal 37 Staphylococcus 179 sTEKA 99 Stem 29 Stielverankerung 143, 145 Stielverlängerung 140 Streckapparatdefekt 221 Streckapparatdefizit 169

345 Stichwortverzeichnis

Stress-Shielding 42 Synovektomie 74, 167, 175

T Tantal-Wedges 139 TC3 286 TC3-Inlay 297 TEKA 100 TEL 38 Tibiadefekt 219 Tibiafraktur 151 Titanimplantat 131 Titanprothese 139 TKA 4 Total-Femur-Prothese 303, 328 total knee arthroplasty 4 transepikondyläre Achse 99 transepikondyläre Linie 38 Transformationsgesetz 302 Trevira® 217 Tuberositas-Osteotomie 69 Tumorprothese 134, 140, 144, 145, 310

U Überempfindlichkeitsreaktion 198 Ultraschall 35

V Vancouver-Klassifikation 152 Verankerungshülsen 265 Versagensanalyse 282 Versagensursache 134 Verschiebeschicht 65 Versteifungsoperation 126 V-Y-Plastik 74

W Wedge 18, 28, 29, 100, 134 Wedges 265 Weichteilaugmentation 220 Weichteil-Balancing 116, 267 Weichteildefekt 208, 211, 212, 216 Weichteildysbalance 260 Weichteilexpander 216 Weichteilmanagement 208, 239 Whiteside-Linie 100 Wundheilungsstörung 208

Z Zapfen-Nocken-Design 241 Zapfen-Nocken-Mechanismus 238 Zementabrieb 189 Zement-Knochen-Grenze 183 Zement-Knochen-Interface 187 Zement-Prothesen-Interface 183 Zementspacer 212 Zugangserweiterung 67 Zugangsweg 59 Zyste 136

P–Z

Printing and Binding: Stürtz GmbH, Würzburg

Klemens Trieb Karl-Dieter Heller Dieter C. Wirtz (Hrsg.) Revisionsendoprothetik des Kniegelenks

Liebe Leserin, lieber Leser, der deutsche Philosoph Ludwig Feuerbach (1804–1872) hat einmal gesagt: »Es geht uns mit den Büchern wie mit den Menschen. Wir machen zwar viele Bekanntschaften, aber wenige erwählen wir zu unseren Freunden, unseren vertrauten Lebensgefährten.« Mit dem Ihnen vorliegenden Buch »Modulare Revisionsendoprothetik des Kniegelenkes« sind wir sicher, dass es den drei Herausgebern und den jeweiligen Autoren nachhaltig gelungen ist, die darin enthaltenen Themenkomplexe so zusammenzufassen, dass dieses Werk Ihr »Freund« im oben verstandenen Sinne wird. Es würde uns sehr freuen, wenn Sie dieses Werk Tag & Nacht in den Händen haben, Eselsohren rein machen, es abnutzen und mit Ihren Anmerkungen versehen würden. Dann hat es nämlich seinen Zweck, Ihnen eine wertvolle Orientierung für Ihren klinischen Alltag zu sein, erfüllt! Da eine Investition in Wissen unseres Erachtens stets die besten Zinsen bringt, freuen wir uns sehr darüber, dass die Firma PETER BREHM GmbH zum Gelingen dieses Projektes beitragen durfte.

Weisendorf, im Mai 2011 PETER BREHM GmbH Chirurgie-Mechanik