Maßgeschneiderte Implantate für hohe Ansprüche - dafür stehen patientenindividuelle Knieprothesen. PD Dr. med. Erhan Basad erläutert in einem Fallbeispiel die Einsatzmöglichkeiten und Besonderheiten der maßgefertigten Prothese aus dem 3D-Drucker. Sie erfahren außerdem alles über die OP-Technik.
Fußball, Radfahren, Skifahren – Peter Schneider, 58 Jahre, war immer schon ein aktiver Mensch. Seit seinem 17. Lebensjahr litt der Banker aus Frankfurt unter verschiedenen Knieverletzungen.
Arthroskopische Eingriffe brachten für viele Jahre Besserung. In den letzten Jahren entwickelte sich jedoch eine Kniearthrose (Gonarthrose) mit nicht mehr beherrschbaren Schmerzen. Die Ärzte rieten nun zu einem künstlichen Ersatz des Kniegelenkes (Knie-Totalendoprothese, bzw. Knie-TEP).
Der sportliche Banker zögert, weil er einen Beweglichkeitsverlust und körperlicher Einschränkung nach der Operation befürchtet.
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Arthrose entsteht, wenn der Gelenkknorpel geschädigt ist, sodass die Knochen bei Bewegungen und Belastungen aufeinander reiben.
Ursache sind laut PD Dr. Basad:
In frühen Stadien helfen Physiotherapie und gelenkerhaltende Operationen.
Die fortgeschrittene Kniearthrose lässt sich durch den künstlichen Gelenkersatz (Endoprothese) erfolgreich behandeln.
Im ersten Schritt erfolgt das Zusägen der Gelenkflächen. Danach verankert der Arzt die Implantate auf die Oberflächen von Ober- und Unterschenkel. So lässt sich das schmerzhafte Aneinanderreiben der knorpellosen Gelenkpartner verhindern.
Je besser der Allgemeinzustand des Patienten ist, desto schneller kann er nach der Operation seine Lebensqualität und Aktivität wiedererlangen.
Zu den schwierigsten Problemen nach einer Operation zum Einsatz einer Knieprothese gehört die Wiedererlangung von Muskelkraft und Beweglichkeit.
Langfristig hängt die Haltbarkeit einer Knieprothese von mechanischen und biologischen Faktoren ab.
So gehören die nicht exakten Passformen der Implantate oder Übergewichtigkeit zu den Risiken, die zu einer Lockerung führen.
Durch eine Knieprothese kann der Patient die Lebensqualität zurückgewinnen. Im Fall von Peter Schneider war ein patientenindividuelles Knieimplantat die geeignete Lösung.
„Dieses Implantat ist ‚maßgeschneidert‘ und stellt die individuelle Anatomie wieder her“, erläutert der Heidelberger Knie-Experte PD Dr. Basad. „Herkömmliche Endoprothesen kommen in 'Konfektionsgrößen' nach durchschnittlichen Formen. Die individuell angepassten Implantate hingegen sind nach Maß angefertigt.“
Größe, Form und Achsen der Knieprothesen finden bereits bei der Herstellung Berücksichtigung. Dadurch passen Implantate und Knochen perfekt zueinander.
Computerassistierte Techniken helfen bei Gelenkimplantaten, Planungen durchzuführen und Implantate individuell (personalisiert) herzustellen.
Mit Hilfe von CAD/CAM hergestellte Individual-Implantate bilden die natürliche Geometrie des Kniegelenkes ab und erlauben eine signifikant bessere Positionierung. Das System erlaubt die Versorgung von Kniearthrosen.
Die Indikation besteht bei besonders schwierigen anatomischen Verhältnissen oder einem hohen Leistungsanspruch des Patienten.
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Für ein individuelles Knieimplantat fertigen Ärzte zunächst einen virtuellen 3D-Abdruck mittels Computertomografie an. Dazu ermitteln Experten in Boston (USA) mit speziellen Computerprogrammen die optimale Form.
3D-Drucker fertigen die Knieprothese dort mit den dazugehörigen Operationsinstrumenten für den jeweiligen Patienten an.
„Die Instrumente sind so gefräst, dass sie sich exakt an den Knochen des Patienten anlegen. So gelingt die Präparation der Knochen sicher und fehlerfrei. Schablonen enthalten alle Abmessungen und Achskorrekturen, die für einen perfekten Einbau notwendig sind“, erläutert Dr. Basad die OP-Technik.
Schon wenige Tage nach der OP konnte Peter Schneider selbstständig gehen und das Knie bereits 90 Grad beugen.
„Das Gehgefühl nach der Operation war richtig vertraut. Nach dem Abklingen der anfänglichen OP-Schmerzen konnte ich meinem Gelenk fast alles zutrauen", sagt der begeisterte Sportler und betont: „Einige Zeit nach der OP fuhr ich schon wieder Fahrrad und spielte Golf.“
Zu ergänzen sei laut Operateur, dass rasante Verläufe nur dann möglich sind, wenn der Patient zuvor sportlich aktiv war.
Dr. Basad bevorzugt es zudem, die Patienten vorsichtig aufzuklären: „Die Anpassung an das neue Material, die veränderte Statik und die wiedererlangte Beweglichkeit kann mehrere Monate dauern.“
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Welche Knie-Patienten brauchen eine Endoprothese?
Generell sollte eine Knieprothese nur dann zum Einsatz kommen, wenn gelenkerhaltende Maßnahmen keine ausreichende Wirkung mehr zeigen.
Dazu gehören in frühen Stadien der Arthrose:
Vor der Entscheidung zu einem Gelenkersatz müssen Ärzte prüfen, ob ein Total- oder Teilersatz sinnvoll ist.
Bei einer innen- oder außenseitigen Kniearthrose ist der sparsamere Teilersatz mit einer Schlittenprothese möglich.
Ein individuelles Implantat kann patientenspezifische Besonderheiten berücksichtigen und Knochen sparen. Jedes Knie ist so individuell wie der Mensch. Daher kann jeder Patient von einer Maßanfertigung profitieren.
Nicht nur die exakte Passform ohne Überstand ist wichtig. Das Implantat bedeckt auch alle blutenden Knochenflächen.
Bei Schlittenprothesen ergibt sich ein weiterer Vorteil: Das Implantat harmonisiert mit der Kufen-Form des erhaltenen Gelenkteiles. Das Gelenk läuft dadurch so, wie man es zu gesunden Zeiten gewohnt war.
Im Prinzip läuft die Operation ähnlich wie die Implantation einer Standardprothese ab. Allerdings sind Implantate und Instrumente speziell für den Patienten hergestellt. Ärzte haben die Operation bereits erfolgreich am 3D-Modell im Computer simuliert.
Zur Unterstützung der Operationstechnik kommt eine Operationsplanungs-Skizze zum Einsatz. Diese enthält alle notwendigen Schritte mit den jeweiligen Resektionshöhen und Winkeln. So können Ärzte während der Operation die korrekte Instrumenten- und Implantatpositionierung bestätigen.
Bei den Instrumenten ist besonders zu erwähnen, dass die individualisierten Säge-Schablonen exakt an den Knochen angepasst sind. Jede Resektion erfordert daher während der Operation eine individuelle Kontrolle.
Durch die präoperative Navigation und die in den Schablonen angegebene Ausrichtung sind die intraoperativen Schritte reduziert und technisch vereinfacht.
Arthrose entsteht, wenn der Gelenkknorpel geschädigt ist, sodass die Knochen bei Bewegungen und Belastungen aufeinander reiben.
Ursache sind:
In frühen Stadien helfen Physiotherapie und gelenkerhaltende Operationen, wie:
Die fortgeschrittene Kniearthrose lässt sich durch den künstlichen Gelenkersatz (Endoprothese) erfolgreich behandeln.
Herkömmliche Endoprothesen kommen in „Konfektionsgrößen“ nach durchschnittlichen Formen.
Computerassistierte Techniken helfen, Gelenk-Implantate individuell (personalisiert) herzustellen. Sie passen sich der Anatomie des Patienten an und lassen bei der Operation Knochen und Blut sparen.
Mit dem vorgestellten System steht uns seit über 14 Jahren ein weltweit zigtausendfach angewandtes System mit echter Individual-Prothetik zur Verfügung.
Die CAD-Technologie (Computer Aided Design) ermöglicht eine präoperative Navigation, die bereits früh auf anatomische Probleme und Lösungsmöglichkeiten hinweist.
Die klinischen Ergebnisse haben die Funktionsfähigkeit des Systems in Bezug auf Passgenauigkeit, Blutverlust sowie Sicherheit und Wirtschaftlichkeit geprüft.
Eingriffe am Kniegelenk führen Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie durch.
In der Regel spezialisieren sich diese Ärzte auf ein bestimmtes Gelenk, wie das Kniegelenk. Sie haben daher bei der Diagnose aller möglichen Erkrankungen und bei der Durchführung der entsprechenden Therapie große Erfahrung.
Achten Sie daher darauf, einen ausgewiesenen Spezialisten für Kniechirurgie anzusprechen.
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