Passgenaue Prothese und trotzdem Schmerzen: Mit jünger werdenden Patienten steigen die Ansprüche an das künstliche Kniegelenk. Der Wunsch: Die Patienten vergessen ihr Knie. Wie kommen wir da hin?
Laut einer Analyse von Life Science Intelligence zählen Kniegelenkersatzoperationen weltweit zu den häufigsten chirurgischen Eingriffen. Allein im Jahr 2023 haben rund 3,6 Millionen Implantationen stattgefunden. Mit dieser Häufigkeit haben sie die Hüft-TEP-Operationen überholt. Fast 40 % der Knie-TEP-Implantationen entfallen auf die USA. In Deutschland werden jährlich etwa 155.000 bis 200.000 Kniegelenke ersetzt. Damit gehört Deutschland zur Spitzengruppe mit den weltweit meisten Ersatzoperationen. Auffällig ist eine steigende Anzahl von Knie-Implantationen bei Erwachsenen unter 55 Jahren. Mit ihnen erhöhen sich die Anforderungen an Material und Operationstechniken. Es wurden innovative Implantate entwickelt, die für höhere körperliche Belastungen ausgelegt sind und langfristige Zuverlässigkeit bieten. Prof. von Eisenhart-Rothe geht davon aus, dass ungefähr 80 bis 85 % der Patienten mit ihren Kniegelenkprothesen zufrieden sind.
Das bedeutet aber auch, dass etwa 15 bis 20 % der Operierten mit ihrem Kniegelenkersatz unzufrieden sind. Zu diesen statistischen Zahlen liegen keine genaueren Angaben vor. Das Ziel des sogenannten forgotten knee, dass Patienten das künstliche Knie gar nicht bemerken beziehungsweise es als ihr eigenes empfinden, wurde in diesen Fällen nicht erreicht.
Laut von Eisenhart-Rothe ist der Hauptgrund die komplexe Anatomie beziehungsweise Kinematik des Kniegelenks. Es reagiert empfindlich auf Veränderungen in der Ausrichtung der Gelenkstellung, was Auswirkungen auf die Biomechanik und die Bänderspannungen hat. Die Ausrichtung der Gelenkstellung wird als Alignment bezeichnet. Dabei wird zwischen einem mechanischen und einem patientenspezifischen Alignment unterschieden. Beim mechanischen Alignment handelt es sich um ein systematisches Alignment ohne individuelle Unterschiede, d. h. die Endoprothesen werden bei allen Patienten mit gleicher, begradigter Gelenklinie eingesetzt. Allerdings wird bei dieser Vorgehensweise nur bei 15 % der Patienten eine optimale Gelenkstellung erreicht, bei 85 % wird die Beinachse verändert. Folge ist eine monatelange Anpassungsreaktion des Körpers bezüglich Muskulatur, Sehnen, Bändern, Faszien und Propriozeption.
Deshalb wird der Fokus zunehmend auf eine Rekonstruktion der natürlichen, individuellen Anatomie des Patienten gerichtet. Es soll nach Möglichkeit die natürliche Beinachse der Patienten berücksichtigt werden. Ziel ist, ein kinematisches Alignment zu erreichen, das die individuelle Gelenklinie – auch bei leichten O- oder X-Beinen – materialschonend beibehält. Es soll außerdem der Zustand vor der Arthrose wiederhergestellt werden. Dem sind allerdings Grenzen gesetzt, so dass die meisten Operateure ein sogenanntes restricted, also ein eingeschränktes patientenspezifisches Alignment vornehmen. Das bedeutet für ein O-Bein, „dass die Gelenkfläche im Unterschenkel bis zu 4 oder 5 Grad gekippt und die Gesamtbeinachse bis auf 4 oder 5 Grad angepasst wird. Bei einem X-Bein hingegen macht man das Bein weiterhin relativ gerade, weil ein X-Bein prinzipiell nicht gesund oder physiologisch ist“, so von Eisenhart-Rothe.
Derzeit werden Studien durchgeführt, mit welcher individuellen Alignmenttechnik das beste Ergebnis erreicht werden kann. Aktuelle Daten liegen noch nicht vor. Die Operationsplanung mit Vorgabe der Gelenklinie obliegt momentan den persönlichen Erfahrungen der Operateure. Um die Planungen perfekt umzusetzen, entwickelt sich der Einsatz roboterassistierter Systeme zunehmend zum Standard. Ihr Vorteil ist eine präzise Ausführung der Sägeschnitte, die auf einer Bildgebung basieren. Mittels CT- oder MRT-Daten wird ein exakter digitaler Zwilling des Patientenknies erstellt. Die Software berechnet vor dem ersten Schnitt die optimale Positionierung des Implantats unter Berücksichtigung der individuellen Bandspannung und Kinematik. Während der Operation misst das System in Echtzeit, wie stabil die Bänder bei Streckung und Beugung sind und ermöglicht dem Operateur sofortige Anpassungen.
Um ein Kniegelenk mit Endoprothese dem Zustand vor Auftreten der Arthrose anzugleichen, benötigt man Informationen dazu. Röntgenaufnahmen oder ein Vergleich mit der Gegenseite können Hinweise auf die ursprüngliche Anatomie liefern. Besser wäre, Anatomie und Kinematik der Kniegelenke zu einem Zeitpunkt zu erfassen, an dem noch keine pathologischen Veränderungen aufgetreten sind. Derzeit gibt es Überlegungen, wie das praktikabel umzusetzen ist. Ziel ist, mit diesen persönlichen Informationen ein Kniegelenk perfekt wieder nachbauen zu können und die Lebensdauer der Endoprothese zu optimieren.
Neben individualisierten Standardprothesen kommen immer häufiger vollständig personalisierte Implantate zum Einsatz. Sogenannte Custom-made-Prothesen werden mittels 3D-Druckverfahren aus den Bildgebungsdaten hergestellt und besitzen exakt die Geometrie und Kontur des spezifischen Patientenknies. Auch die Führungsschablonen für die Sägeschnitte können als individuelle Schnittblöcke im 3D-Drucker für den Einmalgebrauch maßgefertigt werden. Moderne Knieprothesen nutzen hochentwickelte Polyethylen-Verbindungen und innovative Metalllegierungen. Diese Materialien haben einen extrem geringen Abrieb, was die Haltbarkeit der Implantate signifikant erhöht.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass es derzeit einen Umbruch in der Knieendoprothetik gibt. Die 08/15-Standardprothesen werden zunehmend von individualisierten Prothesen mit neuen, abriebarmen Materialien und roboterassistierten Operationstechniken verdrängt. Sie können ein patientenorientiertes, optimales Alignment ermöglichen und sowohl die Lebensdauer der Implantate erhöhen als auch die Zufriedenheit der Patienten mit ihren Kunstgelenken verbessern. Zusammen können diese Vorteile zu einer erfolgreichen postoperativen Rehabilitation beitragen.
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