Das Kniegelenk ARTHROSE Prof. Dr. Dieter Hesch Entstehung der Gonarthrose Das Kniegelenk wird von Oberschenkel (Femur), Schienbein (Tibia) und Kniescheibe (Patella) gebildet. Die Stabilität des Gelenkes wird durch Kreuz- und Seitenbänder gewährleistet. Die gelenkbildenden Knochen sind mit einer dicken Knorpelschicht bedeckt, die das Gleiten der knöchernen Strukturen ermöglicht. Durch einen Verschleiß (Arthrose) des Kniegelenkes oder als Folge von Unfällen kann es zu einer Zerstörung des Knorpels kommen. Bei fortgeschrittenen Arthrosen mit weitgehender Abnutzung der Knorpelschicht kommt es zum schmerzhaften Kontakt der freiliegenden knöchernen Strukturen bei Bewegung und meist zu chronischer Instabilität und Ergussbildung Das Kniegelenk Normales Kniegelenk Stadieneinteilung der Gonarthrose Die vier Stadien der Knorpelschädigung und ihre Therapie Knorpelschäden I. und II. Grades Erweichungen des Knorpels sowie sehr oberflächliche Schädigungen der Knorpelschicht ("Styropor-Knorpel). Diese oberflächlichen Knorpelschädigungen werden konservativ behandelt. Knorpelschäden III. Grades Schädigung tiefer reichender Knorpelstrukturen. Die Knorpelschäden können bereits mit dem bloßen Auge erkannt werden, "Frottee-Knorpel" oder Knorpelschäden vom Kratertyp. Charakteristisch für diesen Knorpelschaden ist, dass er tief in den Knorpel hineinreicht, jedoch immer noch eine sehr dünne Knorpelschicht über dem Knochen verbleibt. Behandlung: Arthroskopie: Ablösung von destruierten Knorpelanteilen. Das operierte Kniegelenk kann in der Regel beschwerdefrei belastet werden. Die Belastbarkeit ist allerdings deutlich herabgesetzt. Knorpelschäden IV. Grades Schwere Gelenkschädigungen mit starker Zerstörung der Knorpelschicht: freiliegende Knochen. Große Teile der Knochenoberfläche lassen sich ablösen. Derartige Defekte der Gelenkfläche, die so genannten "Schlaglöcher", lassen sich wieder schließen. Die Auffüllung erfolgt mit einem Ersatzgewebe aus Faserknorpel, welches dann - ähnlich einer Zahnfüllung - dort verbleibt. Die Techniken zum Erlangen derartigen Ersatzgewebes sind das Shaving, die Mikrofrakturierung (Aufbrechen des harten Knochens) sowie die Abrasion (Anfräsen der harten Knochenschicht). Mit dieser Technik, der so genannten "Bioprothese", kann der Zeitpunkt einer eventuellen Versorgung mit einer Kniegelenkendoprothese um Jahre hinausgeschoben werden. Ist das wirklich so , wie hier behauptet wird? Beginnende Arthrose,- die Gelenkflächen kommen sich durch Schwund von Meniskus und Knorpel näher Stadien der Gonarthrose KNORPELVERLUST : Knochen reibt auf Knochen KNORPELVERLUST : Knochen reibt auf Knochen Normales MRT Knie MRT Diagnostik Beginnender Schaden Fortgeschrittener Schaden Interventionen ARTHROSKOPIE Meniscussanierung, Shaving, Knochenbohrung (Pridie- Bohrung) Knorpeltransplantation Interventionen Schwere Arthrose Unispacer Zimmer Nachteil Freie Mobilität des Spacer On the basis of this experience, we cannot currently recommend the use of the Unispacer™ implant despite the attractive specifications of such concept http://www.sciencedirect.com/science/articl e/pii/S187705681100051X Interventionen ConforMIS-Knie-iForma Dieser Spacer erhielt eine mangelhafte Fixierung im Gelenk. http://www.knieschmerzen.de/index.php?id=345 Conformis iForma Disk http://www.atmedicals.com/pdfs/iforma_cirujano_catalogo.pdf https://books.google.at/books?id=pSlew92Lt08C&pg=PA91&lpg=PA91&dq=iForm a&source=bl&ots=a3Pm4lSXLX&sig=GRzcraD4wRM9UHgdvDx6J118HqI&hl=de &sa=X&ei=TteVKD7Ic6qPKf0gbgJ&ved=0CFYQ6AEwBg#v=onepage&q=iForma&f=false Nachteil: Der Conformis iForma Disk zeigte häufig Dislokationen und musste entfernt werden Unicondyläre Gelenkprothese Medacta Interventionen Unicondylärer Gelenkersatz Medacta Nachteile der bisherigen unikompartimentellen Scheibenmodelle 1. ENTWEDER KEINE FIXIERUNG, DADURCH FREIES FLOTTIEREN MIT DISLOKATION UND HOHER INTERVENTIONS / ENTFERNUNGSRAT 2. UNGENÜGENDE FIXIERUNG, DISLOKATION, EXSTIRPATION 3. SCHMERZHAFTE PHASEN 4. HOHE INTERVENTIONSRATE MIT REPOSITION KOMPLETTER UNICONDYLÄRER SYSTEM. Alternative: Umstellungsosteotomie http://www.materialise.com/cases/prolonging-total-kneereplacement-surgery-with-innovative-3d-solutions Realignment Through 3D Reconstruction: Materialise transformed CT images into full 3D reconstructions of the patient’s bones as a base for a 3D pre-operative surgical plan. To enhance the accuracy of the procedure when transferred into the operating theatre, surgical guides were manufactured to allow precise execution of the osteotomy at the desired angle. Placement of screw holes to be pre-drilled prior to osteotomy were determined to ensure reduction of the fragment to its planned corrected position, and were incorporated into the surgical guides. Nachteil: Die Umstellungsosteotomie ist eine seit langem bekannte Technik zur vorläufigen Versorgung einer Arthrose. Materialise hat die bisherige 2 D Planung durch eine 3- D Planung verfeinert. Trotzdem wird Knochen durchtrennt ( artifizielle «Fraktur») und neu platziert wie in der Osteosynthese. Projekt Genucup am Beispiel Conformis ifit image-to-implant® software Mit modernen Software wird eine exakte 3 D Modell- Kopie des individuellen geschädigten Gelenkes erstellt . Die Daten dieses Modells werden in einen 3- D Drucker gegeben und dort wird der Genucup entsprechend der Anatomie und Dynamik des Gelenkes geformt wie das Conformis bereits für Kniegelenk Ersatz Implants tut. http://www.conformis.de/home/patienten/image-to-implant-technologie.html http://www.conformis.com/customized-knee-implants/image-to-implant-process/ Projekt Genucup ,weitere CAD Software 3- D CT Modellierung des Kniegelenkes zu Formung des Genucup http://www.cad-house.co.za/bespoke-medical-modelling.html https://www.simpleware.com/services/model-generation.html Projekt Genucup «Handzeichnung» Ein condyläres dünnes Interponat ( 2-3 mm) wird am CAD produzierten Modell exakt angeformt. Es kann aus herkömmlichem Material für Gelenkersatz ( z. B. Titan oder entspr. Legierungen) hergestellt werden. Das Interponat hat an der Vorder- und Rückseite eine Lasche, mit welcher es wie in der Osteosynthese üblich, am Femur befestigt wird. Die Laschen könnendünner als in der Osteosynthese verwendete sein, da ja keine mechanische Lücke überbrückt werden muss . Die auftretenden Lasten und Querkräfte werden aufgefangen. Projekt Genucup Das Prinzip beruht darauf, dass man ein dünnes „Interponat“ zwischen die aufeinander „reibenden“ arthrotischen Gelenkflächen minimal invasiv und ohne Knochenresektion einbringt. Dieses Interponat wird geformt mit individuellem 3- D printing der Cup aus 3 D CT- oder MRTModelldaten . Das Interponat wird mit vorderen und hinteren Laschen wie in der Osteosynthese üblich stabil fixiert. Nach Implantat des Interponats reiben die osteoarthrotischen Gelenkflächen sofort nicht mehr aufeinander. Damit wird unmittelbar der Schmerz gelindert, die Beweglichkeit wieder hergestellt .Am Schultergelenk kann man sehen ( mit einer Durom Cup) , dass sich auf der gegenüberliegenden Gelenkfläche eine Art regenerierender Faserknorpel ausbildet im Sinne der „Selbstheilung“. Anatomisch funktionale Vision einer hochfunktionalen Gleitschicht am Beispiel Schultergelenk Präoperativ 1995 Postoperativ 1995 Zustand nach 10 Jahren 2015. Anatomisch funktionale Vision einer hochfunktionalen Gleitschicht für den Femurcondylus mit Genucup Gelenkgewebe ist ein zellulär hochplastisches Gewebe. Knochenbildende Oesteoblasten, Chrondrozyten und Fibroblasten sind zeitlebens aktiv und nehmen am Remodelling von Gelenkoberfächen teil. Es ist vorstellbar, dass durch eine Aufhebung der « osteoarthrotischen Knochenreibung» eine fibro-osteoplastische «Glättung» der femuralen Knochenoberfläche erreicht wird, deren wesentlichen Komponenten Funktion und Schmerzfreiheit sind. Man konnte das bei der Schulter Cup Prothese sehen, wo sich die gegenüberliegende Gelenkfläche «repariert» hat mit kompletter Schmerzfreiheit und vollständiger Bewegungsfreiheit. Vorteile gegenüber bekannten Systemen 1.Konservative“ , minimal invasive Intervention ohne Gelenk –Knochenresektion 2. Kompletter Schutz von Gelenkstrukturen für evtl. spätere prothetische Eingriffe 3. Eine frühe oder gar präventive Intervention bei jungen Menschen mit Risiko einer progressiven Arthrose ( diese Population nimmt mit Extremsportarten zu) 4. Schonender Eingriff bei älteren und alten Menschen ohne extrem fortgeschrittene Arthrose, die eine Hemmschwelle gegenüber größeren Eingriffen wegen des Op. Risikos haben. 5. Mögliches Remodelling der gegenüberliegenden Gelenkfläche (Knochen, Knorpel, Fasergewebe) im Sinne einer reparativen „Selbstheilung“ durch Aufhebung des Friktionskontaktes arthrotischer Gelenkflächen. Überlegungen für andere Gelenke Entsprechend den Überlegungen für die mediale tibiale Gelenkintervention ,kann das Prinzip auch auf die lateralen Gelenkflächen übernommen werden Wie im Beispiel Schulter mit Durom Cup gezeigt, kann auch ein «Humerodisk» für die Schulter ohne Knochenresektion konstruiert und implantiert werden. © Copyright Dr. Dieter Hesch , CH 8507 Landschlacht