Arthrose und Künstlicher Gelenkersatz - Hüfte - Knie

Arthrose und Künstlicher Gelenkersatz
- Hüfte
- Knie

Becken von (a) vorn, (b) hinten und (c)
seitlich; in der Ansicht von hinten sind die
wichtigsten Bandsysteme des
Iliosakralgelenks dargestellt.
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 36)

Anatomie des Hüftgelenks
Trochanter major
126°: Erwachsener
145°: Kleinkind
120°: Greis
Diaphyse
Trochanter
minor
Röntgenaufnahme des Hüftgelenks; beachte die gute
Kongruenz von Kopf u. Pfanne und den Centrum-
Collum-Diaphysen-Winkel
Frontalschnitt durch das
Hüftgelenk; beachte die weite
Umfassung des Femurkopfes
durch die mit einer Gelenklippe
versehene Pfanne (Acetabulum)
und die straffe Kapsel�
Lig. iliofemorale
�Bänderschraube des
Hüftgelenks von vorne (Lig.
Ischiofemorale nicht sichtbar)
Lig. pubofemorale
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 76f.)

Zirkumduktion im
Hüftgelenk
A: Sagittalebene (Beugung & Streckung)
B: Frontalebene (Ab- u. Adduktion)
C: Horizontalebene (Rotation, horizontale
Abd/Add
Raumebenen I - VIII
(aus Kapandji 1992, 15)

Extension
Flexion
Ab-/
Adduktion
Horizontale
Abd/Add
Beweglichkeit des
Hüftgelenks
Außen-/Innenrotation in Extension u. Knieflexion 90°
(aus Gerhardt u. Rippstein 1992, 95)

Hüftmuskeln
Darstellung der am Femur nach außen
gerichteten Verbiegungskräfte, denen die
Adduktoren und der M. tensor fasciae latae
entgegenwirken �
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 79)

M. glutaeus
maximus
Kontraktion des
rectus abdominis
Körperhaltung bei aufgerichtetem (links) und gekipptem
(rechts) Becken; beachte die Lendenlordose
Kontraktion des
M. glutaeus
maximus
Kontraktion des
Erector spinae
Kontraktion des
M. iliopsoas
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 80f.)

�M. glutaeus medius (links) u. M. glutaeus minimus
(rechts) von hinten
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 81f.)
(aus Debrunner 1993, 696)
�Einbeinstand ohne (links) und mit (rechts) Kontraktion der
kleinen Glutaei auf der Standbeinseite
�Das Körpergewicht K, das am Schwerpunkt S wirkt, muss durch die Hüftabduktoren
M über dem Hüftgelenk im Gleichgewicht gehalten werden. Daraus
ergibt sich die auf das Hüftgelenk wirkende resultierende Druckkraft R. Diese für
die mechanische Beanspruchung des Hüftgelenks maßgebende Resultierende R
ist infolge der ungleichen Längen der Hebelarme a bzw. b um ein Mehrfaches
größer als das Körpergewicht

Muskeln der
Adduktorengruppe ��
Hüftgelenk von hinten (�) und vorne (�) mit
Muskeln der Außenrotatorengruppe
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 83f.)

Anatomie des Kniegelenks
Condylus
medialis
lateralis
Röntgenaufnahme des Kniegelenks von vorne (links) und von der Seite (rechts)
Tibia Fibula
Patella
Tuberositas
tibiae
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 85)

Aufsicht auf die tibiale Gelenkfläche des Kniegelenks
mit Bandapparat und Menisken�
�Kniegelenk mit Bandapparat und Menisken von
vorne nach Entfernung der Patella
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 86f.)

a In Streckstellung liegen die Menisken in vorderen Bereich der tibialen
Gelenkflächen; das Außenband ist angespannt
b In Beugestellung verlagern sich die Menisken nach hinten; das
Außenband ist relativ locker
c In der Ansicht von oben wird die Verlagerung der Menisken auf dem
Tibiaplateau deutlich sichtbar: hellgrün: Lage der Menisken in Extension,
dunkelgruün: Lage der Menisken in Flexion
Extension und Flexion
�Innen- (IR) u. Außenrotation (AR) des
Kniegelenks sind in Streckstellung aufgehoben; in
90°-Kniebeugestellung ergibt sich eine IR von 10°
u. eine AR bis 25°.
(aus Rauber/Kopsch 1987, 551ff.)

Roll-Gleitbewegung der Femurkondylen auf dem Tibiaplateau
�Die abgerundete Form der Kondylen lässt vermuten, dass sie auf den
tibialen Flächen abrollen. Für das Kniegelenk würde dies bedeuten, dass
nach einem bestimmten Maß an Beugung (II) der Kondylus rückwärts von
der Tibiafläche herunterfallen würde; es käme zur Luxation, die nur durch
eine Verlängerung des Tibiaplateaus zu verhindern wäre (III), da die
Zirkumferenz des Kondylus doppelt so lang wie die tibiale Gelenkfläche ist.
Untersuchungen weisen einen Roll-Gleit-Mechanismus nach (rechts). Der Kontaktpunkt an der Tibia wandert nach hinten (�:
Streckung, �: Beugung). Durch ein gleichzeitiges Rollen u. Gleiten wird eine Luxation nach hinten verhindert und trotzdem eine
weiträumige Flexion ermöglicht.
(aus Kapandji 1992, 84f.)

Durch den M. quadriceps femoris wird die Patella in das Gleitlager gepresst; der
Anpressdruck ist bei Beugung besonders hoch (a); in Streckstellung ist der Druck
wesentlich geringer (b); bei Hyperextension (c) zeigt die Patella sogar die Tendenz,
sich von der femoralen Gelenkfläche zu entfernen; in dieser Position droht sogar
Luxationsgefahr nach außen (d) �.
�Gleiten der Kniescheibe (Patella) im
Gleitlager der Femurkondylen; beachte die
unterschiedlichen Kontaktzonen in
Abhängigkeit von Streckung u. Beugung
(aus Bandi 1982, 18).)
�Eine Luxation der Patella nach außen wird
durch die laterale Wange des Patellagleitlagers
verhindert, die prominenter als die
mediale ist (Differenz=e) .
(aus Kapandji 1992, 98f.)

Vordere Oberschenkelmuskulatur
M. tensor fasciae latae
M. rectus femoris
M. vastus lateralis
M. vastus medialis
M. quadriceps femoris (der M. vastus
intermedius ist wegen seiner tiefen Lage
nicht zu sehen
Q-Winkel
�Hilfsstreckapparat des Kniegelenks
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 89f.)

Hintere Oberschenkelmuskulatur
M. sartorius (oben links); M. biceps femoris (oben) –
der lange Kopf ist teilweise entfernt, um darunter das
Ursprungsfeld des kurzen Kopfes darzustellen
M. semitendinosus M. semimembranosus
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 90)

Aktive und Passive Insuffizienz am Beispiel der ischiokruralen Muskeln
� Aktive Insuffizienz der ischiokruralen Muskeln (links oben) und
Verbesserung der Kniebeugung durch gleichzeitige Hüftbeugung
(� Nachlassen der mechanischen Dehnungsspannung des M.
rectus femoris)
�Passive Insuffizienz der ischiokruralen Muskeln lässt keine
weitere Hüftbeugung zu (unten links); Verbesserung durch
nachgebendes Beugen in den Kniegelenken (� Nachlassen der
mechanischen Dehnungsspannung der 2-gelenkigen
ischiokruralen Muskeln
(aus Appell u. Stang-Voss 1996, 91)

„Von degenerativen Erscheinungen werden vorwiegend
bradytrophe Gewebe betroffen, welche nicht oder schlecht
durchblutet sind, einen langsamen Stoffwechsel haben und
deshalb auf irgendwelche Schäden weder mit entzündlichen noch
mit regenerativen Prozessen reagieren können.
Bei den degenerativen Erkrankungen des Bewegungsapparates
steht die mechanische Abnützung, die Zerstörung der
bradytrophen Gewebe: Gelenkknorpel, Mensikus und Sehnen im
Vordergrund, während – im Gegensatz zu den rheumatischen
Krankheiten – entzündliche Erscheinungen zurücktreten.“
� Arthrosen
(aus Debrunner 1994, 422)

Als pathogenetische Ursache der Arthosen kann das
Missverhältnis zwischen mechanischer Resistenz des Knorpels
und seiner mechanischen Beanspruchung gelten.
Die mechanische Beanspruchung durch schwere Arbeit, sportliche
Betätigung usw. ist physiologisch und wird von gesunden
Gelenken ohne Weiteres schadlos ertragen bis ins hohe Alter. Die
Grenzen des Physiologischen sind dabei recht weit gesteckt.
Sicher stellt ein Übergewicht des Patienten eine erhöhte Belastung
dar, welche eine bereits bestehende Arthrose ungünstig beinflusst.
Als alleinige Ursache einer Arthrose kommt sie jedoch kaum in
Frage.
(aus Debrunner 1994, 423)

Die häufigste bekannte Ursache einer Arthrose ist jedoch die lokale mechanische
Überbeanspruchung umschriebener Knorpelpartien in der Tragzone eines Gelenks, in
welchem der Druck nicht mehr gleichmäßig über die gesamte tragende Knorpeloberfläche
verteilt ist, z.B. bei deformierten Gelenken.
Ausschlaggebend ist nicht die Gesamtbelastung, sondern der größte Druck pro
Knorpelflächeneinheit.
Solche Spitzenbelastungen an umschriebenen Stellen im Gelenk, welche den physiologisch
tragbaren Druck auf den Knorpel übersteigen, sind regelmäßig Ausgangspunkte degenerativer
Verschleißprozesse und führen unweigerlich zur Arthrose.
gleichmäßige Druckverteilung im Gelenk ungleichmäßige Druckverteilung; hohe
Druckspitzen: Zerstörung des Knorpels,
reaktive Sklerose u. später auch
Zerstörung des darunter liegenden
Knochens
Analogie: mechanische Spitzendrücke
durch spitze Absätze
(aus Debrunner 1994, 422f.)

Alle Arthrosen, welche als Folge eines anderen, angeborenen oder
erworbenen Schadens aufzufassen sind, werden als sekundäre Arthrosen
bezeichnet. Alle Arthrosen bei Jugendlichen sind sekundär.
In vielen Fällen lassen sich allerdings keine Grundkrankheit und keine
pathologische Ursache finden. Man spricht von primären Arthrosen. Sie
werden nur in vorgerücktem Alter gefunden. Die Frage, ob konstitutionelle
Faktoren eine Rolle spielen, ist nicht gelöst. Trotzdem die Gruppe der
primären Arthrosen mit der besseren Erforschung der Gelenkkrankheiten
langsam schrumpft, ist sie noch immer recht groß.
Die Pathogenese ist jedoch bei primären und sekundären Arthrosen
dieselbe.
(aus Debrunner 1994, 423)

Ätiologie sekundärer Arthrosen
Verminderte Belastbarkeit der Gewebe (angeborene oder erworbene Unterschiede in den
mechanischen Eigenschaften des Gelenkknorpels: Dysplasien, Wachstumsstörungen,
Stoffwechselkrankheiten usw.)
Insuffizienz der subchondralen Knochenschicht (Osteoporose, Osteomalazie; lokalisierte
subchondrale Knochennekrosen)
Gelenkinkongruenz (Präarthrosen) angeboren (Dysplasien, Subluxationen von Hüfte, Knie,
Patella)
Wachstumsstörungen (Epiphysenlösungen Hüfte, ischämische Nekrosen – M. Perthes,
posttraumatische u. postinfektiöse Wachstumsstörungen)
Andere erworbene Krankheiten, welche die Gelenkform oder –funktion verändern: M.Paget,
Skoliose, Fußdeformitäten, Gelenkfehlstellungen mit Subluxationen, Mensikusschäden usw.)
Posttraumatische Gelenkinkongruenzen
Achsenfehlstellungen: angeboren, erworben, krankhaft oder posttraumatisch
(aus Debrunner 1994, 423f.)

Zwei Prozesse in der Entstehung von Arthrosen lassen sich
unterscheiden:
2. Die Degeneration des Gelenkknorpels in der Tragzone durch
mechanischen Verschleiß
3. Die reaktiven Veränderungen in den übrigen
Gelenkabschnitten
(aus Debrunner 1994, 424)

Zerstörung des Gelenkknorpels in der Belastungszone bei
Arthrose; Aufsicht von oben auf zwei arthrotische Hüftköpfe
Beginnende Arthrose: auf dem Scheitel des Hüftkopfes, in der
Belastungszone, ist der Knorpel zerklüftet, im Zentrum bereits bis
auf den Knochen durchgescheuert und abgeschliffen.�
Fortgeschrittene Arthrose: in der ganzen Belastungszone ist
der Knorpel weggescheuert, der nackte Knochen tritt zu
Tage, sklerotisch hart und spiegelglatt, von
Bindegewebspropfen durchsetzt, die aus der Spongiosa
heraufwachsen; hier reibt Knochen gegen Knochen, der
Zerstörungsvorgang ist weitgehend mechanisch. �
(aus Debrunner 1994, 424)

Pathologische Anatomie: Hüftkopf bei Coxarthrose
Ansicht von vorn: links in der Tragzone (Pfeile) ist der Knorpel weggeschliffen, der glatt polierte Knochen tritt zu
Tage; auf den Skizzen ist in der Entlastungszone ein Osteophytenkranz zu erkennen: verknöcherter u.
gewucherter Gelenkknorpel
rechtes Foto: Frontalschnitt durch denselben Hüftkopf: in der Tragzone reaktiv stark sklerotische, verdichtete
Spongiosa, an der Oberfläche schon teilweise usuriert; hier Zystenbildung mit Bindegewebe u. Detritus an den
Stellen zu großer Beanspruchung. Hier kann der Knochen nicht mehr mit Knochenanbau, mit Sklerose reagieren,
er wird zerstört und resorbiert.
Punktiert eingezeichnet ist die ursprüngliche runde Kontur des Hüftkopfes. Der Mechanismus der
fortschreitenden Deformierung ist deutlich. Daher der ältere Name „Arthrosis deformans“.
(aus Debrunner 1994, 425)

R
Wie entsteht die Deformität bei der Arthrose?
a) Normales, konzentrisches, kreisrundes, kongruentes Hüftgelenk (die resultierende Druckkraft R geht durch den
Gelenkmittelpunkt)
b) Bei Überbeanspruchung ist meist das Pfannendach am stärksten betroffen: zuerst wird der Knorpel zerstört, anschließend der
darunter liegende Knochen, sowohl an Pfanne als auch am Kopf. Infolge dieses Substanzverlusts verschiebt sich der Kopf
nach oben u. meistens – da er dort am wenigsten Widerstand findet – nach außen, im Sinne einer Subluxation. Der
Kopfmittelpunkt verschiebt sich nach oben. Indem man zeichnerisch die Kopfkonturen in der neuen Stellung auf die Pfanne
projiziert, ergeben sich theoretisch Ort u. Ausmaß des Substanzverlusts c), was mit den tatsächlichen Verhältnissen d)
weitgehend übereinstimmt. In der nicht beanspruchten Zone unten medial öffnet sich der Gelenkspalt. Er wird ausgefüllt mit
Osteophyten, entstanden aus Verknöcherung des nicht beanspruchten Gelenkknorpels u. weiterer Wucherungen. Lateral am
Gelenk derselbe Vorgang
c) Der röntgenologische Aspekt entspricht genau diesen Vorgängen: Abschliff u. reaktive Sklerose in der Belastungszone,
Osteophyten u. Osteoporose in der nicht belasteten Zone („double fonds“). Am Ort des größten Drucks wird der Knochen
zerstört. Hier entstehen Zysten.Die Arthrose ist eine ossäre Reaktion auf einen mechanisch bedingten Zerstörungsprozess.
(aus Debrunner 1994, 426)

Knochenschliff einer Coxarthrose, auf welchem
der enge Gelenkspalt, die Inkongruenz
(Entrundung), die Deformierung von Kopf u.
Pfanne, die kräftige Sklerose in der
Belastungszone, die ausgedehnten Osteophyten
und die Zysten in der subchondralen Schicht der
Tragzone zu erkennen sind.
Beachtenswert ist das weit ausladende
Pfannendach, eine durch reaktive Osteogenese
entstandene Neubildung, die als ein Versuch der
Selbstheilung aufgefasst werden kann, indem die
überlastete Tragzone vergrößert wird und damit
der progredienten Subluxation des Kopfes
entgegenwirkt.
Tatsächlich kann bei solchen Formen der Arthrose spontan unter Opferung der Beweglichkeit eine
gewisse Konsolidierung des Zustandes eintreten, der für die Patienten erträglich wird.
(aus Debrunner 1994, 426)

Verlaufsserie einer primären Coxarthrose
Links: Rechte Hüfte einer 74jährigen Frau, welche seit einigen Monaten Schmerzen hatte; Gelenkspalt ein wenig verschmälert,
unregelmäßige Struktur der subchondralen Spongiosa, das Gelenk ist noch kreisrund, eine Ursache für die Arthrose ist nicht zu
erkennen. Deshalb bezeichnet man solche Formen als „primäre Arthrosen“
Links Mitte: 1 Jahr später ist der radiologische Gelenkspalt, d.h. der Gelenkknorpel praktisch verschwunden. Der subchondrale
Knochen in der Tragzone ist stark sklerosiert. Andere reaktive Veränderungen fehlen weitgehend.
Rechts Mitte: nach einem weiteren Jahr ist der Kopf bereits abgeplattet deformiert. In der Tragzone, wo die Knochen von Kopf und
Pfanne ohne Zwischenschicht aufeinander reiben, haben sich große Resorptionshöhlen, sog. „Geröllzysten“ gebildet,
osteoklastischer Knochenabbau als Folge der Überbeanspruchung.
Rechts: Noch ein Jahr später ist das Gelenk vollständig zerstört u. deformiert. Reaktive Vorgänge treten gegenüber den
degenerativen in den Hintergrund
Dieser rasch progrediente Verlauf ist bei primären Arthrosen häufig zu beobachten. Sekundäre Arthrosen zeigen i.d.R. mehr reaktive
Veränderungen. Sie haben eher einen langsameren, protrahierten Verlauf und können auch jahrelang stationär bleiben.
(aus Debrunner 1994, 428)

Wandern des Kopfes nach oben außen: Beginnende Coxarthrose bei
einem 52jährigen Mann: Überdruck am Pfannenerker (Gelenkspalt
verschwunden, subchondrale Sklerosierung;
Dieselbe Hüfte 8 Jahre später: der Kopf ist nach oben außen
gewandert. Pfannendach u. Kopf sind dort abgeschliffen, während am
unteren Kopfpol ausgedehnte Knochenneubildung stattgefunden hat:
Osteophyten an Kopf u. Pfannengrund liegen sich gegenüber („double
fond“)
Wandern nach innen: Protrusio acetabuli mit beginnender Arthrose
bei einer 50jährigen Frau. Der laterale Gelenkspalt ist weiter als
normal, als Zeichen der Inkongruenz von Pfanne u. Kopf.
Dieselbe Hüfte nach 11 Jahren: der Kopf ist weiter ins Becken hinein
gewandert. Die innere Beckenwand ist ins kleine Becken
vorgebuchtet. Hier hat sich ein neuer, stark sklerosierter
Pfannenboden gebildet. Der große Trochanter stößt schon fast am
Becken an.
Die meisten arthrotischen Hüften wandern in einer von diesen
beiden Richtungen.
(aus Debrunner 1994, 749)

Röntgenzeichen der Gonarthrose:
2. Subchondrale Sklerose
3. Gelenkspaltverschmälerung
4. Randzacken (Osteophyten)
5. Geröllzysten
6. Deformationen
Auf diesem Röntgenbild einer 69jährigen
Frau mit Gonarthrose sind im medialen
Gelenkabschnitt die ersten drei Zeichen
deutlich zu erkennen. Die restlichen treten
gewöhnlich erst bei weiter fortgeschrittener
Arthrose hinzu
(aus Debrunner 1994, 430)

Verlauf einer Gonarthrose bei einer 60jährigen Frau mit Genu varum
Links: geringfügig verstärkte subchondrale Sklerose der medialen Kondylen von Tibia u. Femur als einzige
Zeichen derb beginnenden Arthrose.
Mitte: 6 Jahre später: Zunahme der Varusstellung infolge Verschmälerung des medialen Gelenkspalts. Der
laterale ist eher etwas weiter geworden. Fortgeschrittene Arthrose im medialen Gelenkabschnitt mit
Sklerosierung u. Osteophyten.
Rechts: weitere 4 Jahre später: der mediale Gelenkspalt ist unregelmäßig, praktisch verschwunden; am
medialen Femurkondylus bereits Knochenusuren. Massive Sklerosierung, große Osteophyten medial. Der
laterale Gelenkspalt ist unverändert. Der Knorpelbelag ist medial vollständig weggescheuert, lateral ist er noch
intakt.

Links: sklerosierte Randzacken lateral, lockere, blasige Osteophyten medial, bei
beginnender generalisierter Arthrose des Kniegelenks.
Rechts oben: fortgeschrittene Arthrose bei lateraler Subluxation der Patella.
Subchondrale Sklerose, Gelenkspaltverschmälerung, Randzackenbildung bis
weit nach lateral, die typischen Überlastungszeichen im lateralen
Gelenkabschnitt. Der mediale Gelenkspalt ist erweitert und zeigt lockere,
schaumartige Osteophytenbildung, als Ausdruck der fehlenden mechanischen
Beanspruchung
Die Schliffspuren der arthrotischen Patella passen genau in jene der
dazugehörigen Femurvorderfläche hinein wie Positiv u. Negativ. Eindrücklich
sind die massiven mechanisch bedingten Defekte: sie gehen bis in die
Spongiosa hinein. Daneben reaktive Sklerose.
(aus Debrunner 1994, 425)

Verlaufskurve der Arthrose
Langsamer, schleichender Beginn, meist erst im Alter, selten früher.
Langsame Progredienz über Jahre mit wellenförmigem Verlauf.
Perioden mit stärkeren Beschwerden wechseln mit Remissionen ab, abhängig von
Beanspruchung und Umweltfaktoren (Klima, Arbeit usw.).
(aus Debrunner 1994, 429)

Beschwerdesymptomatik
� Schmerz
� Schonhinken
� Standprobleme
� Gehbehinderung (Stock)
� Kraftlosigkeit, Schwäche
� Muskelatrophie
� Bewegungseinschränkung, Steifigkeit (ADL)
Alle diese Beschwerden können rein schmerzbedingt sein. Die Schmerzbekämpfung steht
deshalb bei der Arthrose an erster Stelle.

Therapie
� Verminderung der mechanischen Belastung
� Reduktion des Körpergewichts
� Verminderung der übermäßigen Belastung im täglichen Leben (schwere
körperl. Arbeit, länger andauernde körperl. Anstrengungen
� Unphysiologische kurzfristige Spitzenbeanspruchung
� Physikalische Maßnahmen (Balneotherapie, Wärme, Elektrotherapie etc.)
� Muskelaufbautraining
� Ausdauertraining
� Beweglichkeitstraining
� Gelenkstoffwechseltraining
� Medikamente (Intraartikuläre Injektionen)
� Orthopädische Hilfsmittel (Gehhilfe, weiche Schuhsohlen)

Die wichtigsten Operationen bei Coxarthrose
Obere Reihe: Intertrochantere Osteotomie. Durch Umstellung sollen bessere funktionelle Verhältnisse im
Gelenk geschaffen werden:
a Varisierende Osteotomie b Valgisierende Osteotomie
Untere Reihe: c Hüftarthrodese d Totalendoprothese e Hüftgelenkresektion (Girdlestone)
(aus Debrunner 1994, 750)

Hüft-TEP zementiert Hüft-TEP zementfrei
Hüftprothesenmodelle
�CAD-Hüft-TEP
�Druckscheiben-
Hüftprothese
�metallspongiöse Hüft-TEPn
(aus Jerosch&Heisel 1996, 17ff.)

Prinzip der zementfreien TEPn
Anwachsen von neuem Knochen an die Oberfläche einer
Titanprothese, 4½ Monate nach OP. Dieser vorwiegend bereits
lamellär organisierte Knochen (grau) ist an einen alten,
ursprünglichen Knochentrabekel (hell,*) angewachsen u. verstärkt
diesen damit. Er wächst aber auch direkt an die durch
Sandbestrahlung aufgerauhte Metalloberfläche (schwarz) an, was
die sehr gute Gewebsverträglichkeit des Titan zeigt.
Bei der OP werden die Prothesen mittels Vorspannung
durch Verklemmung („press fit“) im Knochen stabilisiert
(primäre Stabilität). Durch Anwachsen des Knochens an
die Prothesenoberfläche (ongrowth) soll in der nächsten
Zeit eine sekundäre Stabilität entstehen. Die Gefahr einer
Lockerung besteht in der kritischen Periode, wenn die
primäre Stabilität zusammenbricht bevor eine sekundäre
erreicht ist.
(aus Debrunner 1994, 768)

Hüftgelenkersatz durch zweiteilig Endoprothese: Kopf u. Schaft aus Metall, Pfanne aus Poläthylen,
die Kombination, welche die längste Bewährungsprobe mit guten Resultaten hinter sich hat
Links: Coxarthrose bei 65jährigem Mann
Rechts: 3 Jahre nach OP. Der Prothesenstiel soll
möglichst formschlüssig in der Markhöhle liegen, er
wurde zusätzlich mit Knochenzement verankert. Die
künstliche Pfanne (mit Drahtring markiert, damit ihre
Lage auf dem Röntgenbild genau beurteilt werden
kann) liegt ebenfalls formschlüssig im Acetabulum.
(Die subchondrale Knochenschicht ist bei Arthrosen in
der Regel sklerosiert und somit mechanisch gut
tragfähig, sie sollte bei der OP möglichst erhalten
bleiben.)
Versuche mit anderen Materialien, grundsätzlich
anderem design, sowie mit zementloser Verankerung
sollen bessere Dauerstabilität gewährleisten, doch ist
der Beweis dafür schwierig zu erbringen, denn dazu
ist eine Beobachtungszeit von 10-15 Jahren
notwendig.
(aus Debrunner 1994, 755)

Planung einer Hüftendoprothese
Durchsichtige Schablonen dienen der
Planung der Resektion (R) und der Auswahl
der Implantate. Die Mitte des Kopfes steht
meist auf der Höhe des Trochanter maior (T).
Die Implantate sind auf der Schablone im
Verhältnis 1.15 größer dargestellt als sie in
Wirklichkeit sind. Dies entspricht der
Vergrößerung des Skeletts auf dem
Röntgenbild. Für jeden Prothesentyp gibt es
besondere Schablonen.
Die Schablone wird zuerst auf das
Röntgenbild der gesunden Seite gelegt, damit
die normalen anatomischen Verhältnisse so
gut wie möglich wiederhergestellt werden
können.
Lage, Orientierung und Größe der Pfanne werden bestimmt, sodann Lage und Dimension des Schafts, der am
besten in die Femurmarkhöhle passt. Referenzpunkte dabei sind die Trochanter.
(aus Debrunner 1994, 755)

Überlebenskurve von Totalhüftendoprothesen
Die durch Lockerung der Prothese induzierten Schmerzen sind der Hauptgrund für die mit den Jahren zunehmende
Ausfallrate. Die Lockerung betrifft insbesondere die Pfannen und die Schäfte bei Männern, während die Schäfte der Frauen
länger halten. Die primäre Verankerung spielt zweifellos eine bedeutende Rolle, doch finden offensichtlich an der Grenze zum
Implantat ständige Knochenumbauvorgänge statt.
(aus Debrunner 1994, 435)

Mögliche Komplikationen bei Totalendoprothesen am Beispiel des Hüftgelenks
Die am meisten gefürchtete Komplikation ist die
Infektion.
Die häufigste Komplikation ist die Lockerung
von Schaft, Pfanne oder beidem. Die
Bemühungen auf dem Gebiet der Endoprothetik
sind heute zur Hauptsache auf eine dauerhafte
Verankerung der Implantate im Knochen
gerichtet. Trotzdem ist das Problem noch nicht
gelöst und die Prognose auf lange Sicht
unsicher.
Die übrigen Komplikationen neben den
unmittelbaren Operationsgefahren sind: Bruch,
Abrieb, Luxation, Verkalkung.Die Hüft-TEP ist
die am besten entwickelte Endoprothese und
gibt die konstantesten Resultate.
(aus Debrunner 1994, 435)

Komplikationen bei Hüftendoprothesen
a/b Perforation des Femurschafts während der OP; dies kommt besonders bei ungenügender Exposition, z.B. bei adipösen Patienten
u. bei Osteoporose
c Luxation der Prothese in den ersten Tagen nach der OP; sofortige Reposition durch Zug am Bein in Längsrichtung ist meist möglich;
Ursachen: Steilstellung der Pfanne, schwache oder fehlende Spannung der Weichteile (M. glutaeus med.), Rotationsfehler u. falsche
Plazierung der Prothese
d/e Periartikuläre Verkalkungen sieht man auf vielen Röntgenbildern, Wochen u. Monate n. der OP. Bei diesem 73jährigen Mann
erscheinen 4 Wochen p.op. Die ersten wolkigen Kalkschatten im Bereich des M. glutaeus med. (d). Nach einem weiteren Jahr (e) sind
die Verkalkungen inzwischen strukturiert u. verknöchert. Derart ausgedehnte Verkalkungen sind besonders am Anfang schmerzhaft u.
blockieren die Beweglichkeit.
(aus Debrunner 1994, 757)

Verschiedene Prinzipien für Knieendoprothesen
a Unikompartimentaler Oberflächenersatz (Schlittenprothese). Bei Varusstellung ist oft das laterale Kompartiment erhalten, so dass
nur das zerstörte mediale ersetzt werden muss. Eine Fehlstellung kann mit einem dickeren Implantat ausgeglichen werden.
Analoges gilt für Valgusgonarthrosen
b Oberflächenersatz, ganzes Knie, „non-constrained prothesis“. Die Stabilität des Gelenks wird durch den Bandapparat
gewährleistet, das hintere Kreuzband bleibt oft erhalten. Die Stabilität der Implantate wird durch ihren guten flachen Sitz erreicht,
häufig mit Zement. Da kein Scharnier eingebaut ist, wirken keine starken Biegekräfte auf das Implantatlager.
c Höhere Stabilität des Gelenks, teilweise in die Prothese eingebaut (semi-constrained): tiefere Gleitbahn, stärker gewölbt, Führung
interkondylär, Sperre gegen hintere Schublade als Ersatz des HKB. Auch die Implantate sind gegen Biegung stabilisiert durch
intramedulläre Stiele.
d Endoprothese mit eingebautem Scharniergelenk u. damit vollständig eigenstabil („fully constrained“).Wegen der starken
Biegekräfte in seitlicher Richtung (Scharnier � Implantatlager) muss die Stabilität der Prothese im Knochen durch lange
intramedulläre Stiele gesichert werden.
(aus Debrunner 1994, 827)

Unikompartimentaler Gelenkflächenersatz
Mediale Schlittenprothese, eingesetzt bei einer 69jährigen Patientin wg. Varusgonarthrose. Sitz und
Bewegungsumfang der Prothese, 13 Jahre später: a) ap-Bild, b) Seitenbild bei gestrecktem und c) bei
gebeugtem Kniegelenk
(aus Debrunner 1994, 827)

Kniegelenkersatz am Beispiel einer Totalendoprothese
a) ap-Bild, b) Seitenbild bei gestrecktem u. c) bei gebeugtem Kniegelenk.
Die normale Anatomie u. Funktion aller Gelenkflächen, auch des Femoropatellar-Gelenks soll
möglichst erhalten bzw. nachgeahmt werden.
Führung der Bewegung durch die erhaltenen Seitenbänder und das Design der Prothese: im
Seitenbild ist die Gleitrinne im Polyäthylen der tibialen Gelenkfläche zu sehen, darunter der
Metallsockel, hier einzementiert.
(aus Debrunner 1994, 826)

Die patellaren Gleitflächen
Wegen Schwierigkeiten mit dem Streckapparat wurden zunehmend auch die patellaren Gleitflächen, zuerst femurseitig, dann
auch an der Patella selbst, ersetzt
A TEP mit hohem Schild für die Patellagleitbahn
B im Seitenbild ist auch die Patellaprothese sichtbar
C Patellaprothese (Polyäthylen) im axialen Bild. Lateral artikuliert jedoch der Knochen mit der femoralen Gleitfläche der Prothese;
ansonsten ist die Patella gut zentriert
D diese Patella subluxiert aus der Prothesengleitrinne, eine häufige Störung bei Knie-TEPn. Andere Komplikationen sind
Patellafrakturen, Usuren, Lockerungen der Patellaprothese. Die größten klinischen Probleme mit dem KG-Ersatz kommen von
Streckapparat u. Patella (mit/ohne Patellaprothese)
(aus Debrunner 1994, 831)
c

Komplikationen bei Knie-TEP Implantationen
� Infektionen
� Gefäß- u. Nervenverletzungen
� Technische Fehler bei der Implantation
� Fehlstellungen
� Wundheilungsstörungen
� Instabilität
� Strecksteife, Beugekontrakturen
� Luxationen u. Frakturen der Patella
� Prothesenlockerung
� Verschleiß der Implantate
� Frakturen

Endoprothesenschul-Regeln
1. Eine Endoprothese kann das natürliche Gelenk nie voll ersetzen!
2. Schon einige Wochen nach der OP sind alle normalen Bewegungsabläufe möglich –
Extreme sind jedoch zu vermeiden!
3. Beim Sitzen sollen die Kniegelenke nie höher stehen als die Hüften (Gefahr der
Ausrenkung der Prothese)!
4. Das operierte Bein sollte im tägl. Leben möglichst gleichmäßig belastet werden;
Bewegungsabläufe mit Kraftspitzen (plötzlich einwirkende oder auch maximale
Belastungen) sind zu vermeiden!
5. Das Tragen von Lasten, die mehr als 20% des eigenen Körpergewichts betragen, sollte
vermieden werden!
6. Der Endoprothesenträger muss bei veränderten äußeren Gegebenheiten mit erhöhter
Sturzgefahr (z.B. nasser Boden, Glatteis) besondere Vorsicht an den Tag legen!
7. Das Kunstgelenk muss stets vor der gefürchteten Komplikation einer eitrigen
Entzündung geschützt werden! Daher ist bei zahnärztlichen oder urologischen
Behandlungen immer ein besonderer Antibiotikaschutz erforderlich!

Endoprothesenschul-Regeln
1. Bei unklaren, insbesondere zunehmenden Schmerzbildern im Bereich des
Kunstgelenks, vor allem bei körperlichen Belastungen, sollte unverzüglich der
betreuende Arzt konsultiert werden!
2. Auch wenn subjektiv keine wesentlichen Beschwerden bestehen, sollte das künstliche
Gelenk regelmäßig in jährlichen Abständen ärztlicherseits kontrolliert werden!
3. Der Endoprothesenpass sollte, ebenso wie der Unfallausweis, immer bei sich getragen
werden (auch auf Flugreisen, hier wegen der Sicherheitskontrollen an den Flughäfen)!

Kontraindikationen zum Sport mit Endoprothese
� Nicht vorschriftsmäßige und nicht belastungsgerechte Situation der Prothese (z.B.
exzentrische Position der Hüftprothesenspitze, knöcherne Abbauerscheinungen am
calcar femoris)
� Zustand nach Austauschoperation
� Zustand nach Luxation der der Endoprothese
� Durchgemachte tiefe Wundinfektion nach der Primäroperation
� Instabilität einer oder beider Prothesenkomponenten (z.B. ausgeprägte Protrusions-
oder Dysplasiepfanne; schenkelhalsüberschreitende Tumoren mit einliegender
Krückstockalloplastik)
� Ausgeprägte Beinlängendifferenzen, insbesondere bei mit Laufen verbundenen
Sportarten wegen der teilweise erheblichen Belastungsasymmetrien (nicht z.B. beim
Schwimmen!)
� Osteoporose!?