Das Kniegelenk

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