234 DEUTSCHE ZEITSCHRIFT FÜR SPORTMEDIZIN Jahrgang 54, Nr. 6 (2003)

Übersichten Unikondyläre Knieendoprothetik

Bei der Kniegelenksendoprothetik handelt es sich um denkünstlichen Oberflächenersatz einzelner Gelenkanteile oderdes gesamten Gelenkes mittels Metall- und/oder Kunststoff-implantaten infolge degenerativer bzw. altersbedingter Pro-zesse. Dieser künstliche Oberflächenersatz wird indikations-abhängig in unikompartimentelle und bi- bzw. trikomparti-mentelle Endoprothesen unterschieden.

Während der Implantation einer bi- bzw. trikomparti-mentellen Endoprothese eine Arthrose des gesamten Gelenk-bereiches zu Grunde liegt, beschränkt sich der unikomparti-mentelle bzw. unikondyläre Gelenkersatz (sog. Schlitten-prothese") auf eine räumlich begrenzte Arthrose desfemoro-tibialen Gelenkes. Mittel- bis endgradige Gonarthro-sen nur eines Kompartimentes stellen eine Indikation für deneinseitigen Gelenkersatz dar. Je nach Art einer Beinachsen-fehlstellung spricht man von Valgus- bzw. Varusgonarthro-se. Eine klassische Indikation zur Schlittenprothese bestehtbei Patienten ab 50 Jahren mit einem 4. gradigen Knorpel-schaden und einer deutlich degenerierten Gelenkoberflächeaufgrund von Knorpel- und Meniskusschäden. Eine Insuffi-

Einleitung zienz des vorderen oder hinteren Kreuzbandes ist eine Kon-traindikation für den unikondylären Oberflächenersatz. InEinzelfällen kann das vordere Kreuzband bei der Implanta-tion des Oberflächenersatzes zeitgleich rekonstruiert werden.Die Indikation zur unikondylären Prothese hat bzgl. desPatientenalters kein oberes Limit, da gerade die geringereMorbidität des Eingriffes bei multimorbiden Patienten eingroßer Vorteil sein kann.

Schon im Jahre 1940 unternahm WC. Campbell erstmalsden Versuch eines unikondylären Oberflächenersatzes imKniegelenk, indem er ein Vitaliumplättchen auf dem Femur-kondylus fixierte. 12 Jahre später, 1952, entwickeltenMcKeever und Elliot zur Behandlung einer unikompartimen-tellen Gonarthrose ein metallisches Tibiaplateau. Zuvor wur-den Patienten mit einer derartigen Indikation mittels einerArthrodese des Kniegelenkes operativ versorgt (Mamor in 3).Dieses künstliche Tibiaplateau wurde von MacIntosh (1954)weiterentwickelt, indem er verschiedene Tibiaplateauhöhenerforschte. Jedoch konnte sich diese Art der Knieendopro-thetik in den folgenden Jahren nicht durchsetzen. Erst An-fang der 70er-Jahre erfuhr der unikompartimentelle Ober-flächenersatz des Kniegelenkes einen großen Aufschwung.

H. Thermann, J. Springer, A. Driessen

Minimalinvasive unikondyläre Knieendoprothetik

Minimal invasive unicondylare knee arthroplasty

Zentrum für Knie- und Fußchirurgie Sporttraumatologie, Heidelberg

Bei einer Kniegelenksendoprothese wird ein künstlicher Oberflächener-

satz einzelner Gelenkanteile oder des gesamten Gelenkes mittels Metall-

und/oder Kunstoffimplantaten geschaffen. Der unikondyläre Kniege-

lenksersatz (sog. Schlittenprothese) stellt eine Sonderform der Gelenk-

prothese dar, bei der lediglich ein Teil des femoro-tibialen Gelenks (me-

dial oder lateral) ersetzt wird. Mittel- bis endgradige Gonarthrosen nur

eines Kompartimentes (sog. Valgus- bzw. Varusgonarthrose) bei Patien-

ten jenseits des 50. Lebensjahres stellen eine Indikation für den einsei-

tigen Gelenkersatz dar. Die Insuffizienz eines Kreuzbandes ist eine Kon-

traindikation für den unikondylären Oberflächenersatz.

Die klinischen Ergebnisse des unikondylären Kniegelenksersatzes sind

bei korrekter Indikation und sorgfältiger Op-Technik vergleichbar mit

dem trikompartimentellen Gelenkersatz bei geringerer Morbidität. Die

minimalinvasive Operationstechnik des medialen unikondylären

Gelenkersatzes wird im besonderen erläutert.

Schlüsselwörter: Unikondyläre Knieendoprothetik, Schlittenprothese,

Arthrose

ZusammenfassungTotal joint replacement includes the resurfacing of the joint using me-

tal or polyethylen implants. In unicondylar knee replacement only one

part of the tibiofemofal joint (medial or lateral) is replaced. In patients

over 50 years with osteoarthritis of the knee limited to one compartment

a unicompartmental knee replacement may be indicated. Lesions of one

of the cruciate ligaments are a contraindication for this approach. Good

patient selection and a precise surgical technique have been shown to

have clinical results comparable to those of tricompartmental joint re-

placement. The development of a minimal invasive surgical technique

has led to the reduction of the morbidity of the procedure. In this article

the medial unicompartmental replacement of the knee using a minimal

invasive technique is described.

Key words: Unicompartmental knee arthroplasty, osteoarthritis, mini-

mal invasive technique

Summary

Jahrgang 54, Nr. 6 (2003) DEUTSCHE ZEITSCHRIFT FÜR SPORTMEDIZIN 235

Unikondyläre Knieendoprothetik ÜbersichtenIm Rahmen einer zunehmend funktionell orientierten Ana-tomie des Kniegelenkes wurden die biomechanischenSchwächen der damaligen Scharnierendoprothesen bei einerunilateralen Arthrose deutlich. Zudem verstärkte sich dasBestreben, mittels nicht so invasiver Implantationstechnikdas hohe Infektionsrisiko zu reduzieren.

Aus diesem Grunde wurden alternative Konzepte zur ur-sprünglichen Kniegelenksendoprothetik gesucht und mittelsder Schlittenendoprothese verwirklicht. Diese Schlitten-bzw. unikompartimentellen Endoprothesen hatten schon da-mals neben dem Vorteil einer vergleichsweise geringerenKnochenresektion den Vorteil einer etwas kleineren Freile-gung des Kniegelenks und somit einer Verringerung derMorbidität. Nach anfänglich schlechten Ergebnissen ent-wickelte Leonard Mamor 1972 mit dem „Mamor ModularKnee“ ein alternatives Konzept, welches zu vergleichsweisebesseren klinischen Ergebnissen führte. Doch auch eine Ein-engung des Indikationsbereiches und eine genauere Auswahlder Patienten wirkten sich positiv auf das Endergebnis auf.

Nachdem die unikondyläre Endoprothetik bei umschrie-bener Arthrose des medialen bzw. lateralen Kompartimentesin den 80er Jahren erheblichen Auftrieb gewonnen hatte,führten Designfehler (PCA-Prothese, femorale Kufe) mit er-heblichen Revisionsraten zu einem großen Rückgang derunikondylären Prothesen sowohl im angloamerikanischenals auch im zentraleuropäischen Raum.

Unverändert hoch war weiterhin die Anwendung inSchweden. Das „Swedish Knee-Arthroplasty-Register“ zeigt,dass noch in den End-80er Jahren bis hin zu den 90er Jah-ren die unikondyläre Prothese (UKP) häufiger angewendetwurde als eine trikompartimentelle Prothese (TKP). Verfolgtman die Verteilung bis 1995, so hat sich das Verhältnis ver-ändert. Mittlerweile ist der Anteil der trikompartimentellenProthesen auf etwa 65 % gestiegen. Dies ist jedoch vergli-chen mit amerikanischen Verhältnissen noch nicht sehrhoch. Hier wurde in einer Studie (7) hochgerechnet, dass bei250 000 trikompartimentellen Prothesen nur etwa 5 % uni-kondyläre Prothesen zur Anwendung kamen.

Betrachtet man sich die Überlebensraten der Prothesenmit Endpunkt der Revision bei den einzelnen namhaften Au-toren, so lassen sich jedoch keine gravierenden Unterschie-de zwischen UKP und TKP aufdecken. Neueste Studien vonBerger, Cartier, Goodfellow, Marmor und Christensen (1, 2, 4,9) zeigen mit Erfolgsraten von über 90 % bei sehr gutenfunktionellen Ergebnissen, dass die unikondyläre Prothesebei erfahrenen Operateuren die gleiche Erfolgsquote errei-chen kann, wie eine trikompartimentelle Prothese.

In einer Untersuchung von Robertson (14), in welcher er15.000 primäre trikompartimentelle Prothesen mit 11.000unikondylären Prothesen aus dem schwedischen Prothesen-register verglich, wurden in einem 15 Jahre Überblick Revi-sionsraten zwischen 17,2 % für die TKP und 19,2 % für dieUKP beobachtet. Nach 10 Jahren erhöht sich die Differenzder kumulierenden Revisionsrate nicht mehr. Das kummula-tive Risiko für eine Re-Operation aufgrund einer Infektion zueinem späteren Zeitpunkt war jedoch bei der TKP um denFaktor 2,6 signifikant erhöht gegenüber einer unikondylären

Prothese. Das Risiko für eine weitere Revision nach Locke-rung einer primären TKP oder UKP ist für die TKP größer alsfür die primäre UKP. Der durchschnittliche Krankenhausauf-enthalt für eine TKP war 14,7 Tage gegenüber 13 Tagen füreine UKP. Ferner war der Aufenthalt bei Revision einerprimären TKP signifikant länger als der Krankenhausaufent-halt bei Revision einer primären UKP (1,9 Tage; p=0.006)

Die Analyse der Kosten zeigte, dass durch den Einsatz ei-ner UK - Prothese 1654 US Dollar pro Operation gespart wur-den. Vorausgesetzt wurde zudem, dass eine UKP nicht mehrkostet im Hinblick auf Anästhesiezeit, Operationszeit usw. imVergleich zur TKP. Rechnet man diese Ersparnisse auf die11.000 Patienten, die eine UKP anstatt einer TKP bekommenhatten hoch, so kommt hierbei ein Betrag von 17,6 Mio. USDollar heraus.

Das alternative Konzept zur UK - Prothese ist immer nochdie Umstellungsosteotomie bzw. die Korrektur einer nicht-physiologischen Beinachse. Hier muss jedoch festgestelltwerden, dass in vergleichenden Studien die Umstellungs-osteotomie eine Langzeiterfolgsrate zwischen 5 und 10 Jah-ren von 22 – 70 % hat. Indikationen für die Umstellungs-osteotomie sind Alter, Aktivität und Art des Knorpelschadenbzw. der Arthrose. Es sollte sich um jüngere Menschen zwi-schen 35 und 55 Jahren mit einem mittelgradigen unikon-dylären Knorpelschaden handeln. Nach Studien von franzö-sischen Arbeitsgruppen und aus eigenen Erfahrungen führtbei einem endgradigen 4.°-igen Knorpelschaden im arthroti-schen Kompartiment die Veränderung der Belastungslinienicht zur Beschwerdefreiheit. Das Problem zu diesem Zeit-punkt ist der schon erhebliche Verlust der Knorpeloberfläche.Zudem besteht die Möglichkeit eines Wiederauftretens derFehlstellung oder ein Korrekturverlust nach der eigentlichenAchskorrektur. Die besten Chancen auf eine langfristige er-folgreiche HTO liegen daher sicherlich beim 2.-3.°-igenKnorpelschaden.

Zudem sollte berücksichtigt werden, dass eine kontralate-rale Weiterentwicklung der Arthrose infolge der Umstel-lungsosteotomie bei 60% der Patienten nach 5 Jahren ge-funden wurde und bei 83 % nach 9 Jahren (5). Demgegen-über stehen 2 % der Patienten mit einer Progression imkontralateralen Kompartiment nach unikondylärer Arthro-plastik nach 5 Jahren und bis 4 % nach 8 Jahren. 30 % derRevisionen nach Umstellungsosteotomien zu trikomparti-mentellen Prothesen hatten ernsthafte postoperative Kom-plikationen (5). Bis zu 37 % der Konversionen von einer Um-stellungsosteotomie zu einer trikompartimentellen Prothesehatten weniger gute oder schlechte Ergebnisse bezüglich derBeweglichkeit (8). Dahingegen wiesen 89 % der Patienten in-folge der Umwandlung von einer unikompartimentellen zueiner trikompartimentellen Prothese sehr gute Ergebnisse auf(10, 13).

Bei einem direkten Vergleich der unikompartimentellenProthesen mit trikompartimentellen Prothesen konnte Jeffer-son 1996 (6) feststellen, dass 70 % der Patienten mit einerunikompartimentellen Prothese einen normalen bipha-sischen Gang aufwiesen. Zudem war bei den Patienten, wel-che mit einer unikompartimentellen Prothese operativ ver-

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Übersichten Unikondyläre Knieendoprothetik

sorgt wurden, eine verstärkte Quadrizepsschonung (Quadri-ceps avoidance) feststellbar.

Ferner konnten Weale et al (15) bei einem direkten Ver-gleich von unikompartimentellen Prothesen und trikompar-timentellen Prothesen feststellen, dass es weniger zu einerKaudalisierung der Patella mit Verkürzung des Ligamentumpatellae kommt. Dies kann eine Erklärung für die bessere Be-weglichkeit in der Flexion in der UK - Prothese sein.

Vom Design werden verschiedene Typen UK – Prothesenunterschieden. Die wesentliche Differenz besteht im tibialenKomponentendesign: • „All-Poly Inlay“– (Mamor, Guepar, EIUS®)• „All-Poly Inlay“– Repicci • Metall-back zementiert und nicht zementiert (Cartier) • Metall-Back mit Gleitmeniskus (Goodfellow)• Compound Poly/Titannetz (Romagnoli)Die femorale Komponente zeigt nur bei der Repicci – Pro-these und der EIUS® - Prothese ein anatomisch zur Notch hinabflachendes Design.

Die Vorteile der minimalinvasiven All-Poly Inlay Technikbestehen in der geringen tibialen Knochenresektion (4–6mm)sowie in der Beibehaltung der Weichteilspannung und Ba-lancierung des Kniegelenkes, da prinzipiell nur ein Ober-flächenersatz in einem Kompartiment erfolgt, welcher natür-licherweise dann im Flexions- und Extensionsspalt ausge-glichen sein sollte. Trotz des häufigen Wunsches desPatienten nach einem "geraden Bein" sollte nach den Er-kenntnissen aller Studien (3) keine Achsenkorrektur einerVarus – bzw. Valgus-Fehlstellung durch eine Endoprotheseerfolgen, sondern die Belastung in der ersetzten Gelenk-fläche belassen werden (3). Dies hat u.a. den Vorteil, dass derOberflächenersatz eines Gelenkanteils zu einer geringerenTraumatisierung und Weichteilablösung führt.

Da das Alter der Patienten, die einer endoprothetischenVersorgung bedürfen, zunehmend geringer wird, ist es in dermittelfristigen Planung von großer Bedeutung knochenspa-rende endoprothetische Techniken anzuwenden. Dieses er-leichtert, bei erhaltener Knochensubstanz, die zu erwarten-de Revisionsoperation.

Bei einer Resektionstiefe von 6 mm gestaltet sich die Re-vision einer unikondylären - Inlay-Prothese auch bei weite-rem Substanzverlust durch Osteolysen im Interface als tech-nisch relativ einfach mit einem Oberflächenersatz lösbar, oh-ne dass „Stems“ und gekoppelte Prothesen angewendetwerden müssen. Eine frühzeitige Degeneration des kontrala-teralen Kompartimentes bei einer UK - Prothese ist immerdas Resultat einer Überkorrektur, die unbedingt vermiedenwerden sollte. Untersuchungen über die Progression der Ar-throse im Patello-femoral-Gelenk zeigten, dass 74 % der Pa-tienten nach 10 Jahren ein normales Patello-femoral-Gelenkaufwiesen. Bei 18 % fanden sich Osteophyten und bei 4 %zeigte sich Arthrosebeschwerden im patello-femoralen Ge-lenk (6). Die Vorteile der minimalinvasiven Technik konntenPrice und Murray (11) in einer Vergleichsstudie zwischen of-

Minimalinvasive Technik

fenen unikompartimentellen, minimalinvasiven unikompar-timentellen und trikompartimentellen Prothesen nachwei-sen. Diejenigen Patienten, die mit der minimalinvasivenTechnik behandelt wurden, zeigten gegenüber denen mit ei-ner offenen Implantationstechnik eine doppelt so schnelleRehabilitation (70° Beugung, freies Treppensteigen,Schmerzfreiheit) und gegenüber den trikompartimentellenProthesen eine dreifach schnellere Rehabilitation. Dabeikonnten keine Unterschiede in der Präzision der Implantati-on der Prothese (11 radiologische Untersuchungskriterien)gefunden werden.

Technik der Implantation der UK- Prothese nach Repicci:Bei der Implantation der UK-Prothese nach Repicci werdenkeinerlei äußere Hilfen für die Beinachsenausrichtung so-wohl in frontaler als auch in seitlicher Ebene gegeben. DasFehlen von Schnittlehren oder Führungshilfen setzt eingroßes Verständnis und große Erfahrung des Operateurs vor-aus. Das Wesentliche des minimalinvasiven Zugangs ist diemediale L-förmige Inzision. Diese verhindert eine Verletzungund die Denervierung des Vastus medialis (Abb. 1). Zur bes-seren Darstellung und Vergrößerung des medialen Fensterswird eine kleine osteophytäre Scheibe der medialen Patel-lafacette von etwa 3-5 mm abgesägt. Danach erfolgt eine Re-sektion des posterioren Schnittes bei einem 120°-gebeugtenKniegelenk. Dieser wird senkrecht zur Tibiaachse durchge-führt. Für die Inlay-Technik wird nun ein Spreizer analog desThoraxspreizers aus der Thoraxchirurgie so eingebracht, dassder Unterschenkel etwa 45° außenrotiert wird. Die Auf-spreitzung des Gelenkspaltes zwischen Ober- und Unter-schenkel bewirkt eine bessere Visualisierung des hinteren Ti-biaplateaus.

Es erfolgt nun das Ausmessen des tibialen Kompartimen-tes, welches ersetzt werden soll. Dies erfolgt mit einer in 3Größen erhältlichen Schablone. Anschließend erfolgt dasPräparieren des tibialen Bettes mit Meißel, Kugelfräse undFeilen. Eine Probeprothese wird so eingepasst, dass sie abso-lut press-fit in dem ausgefrästen Bett liegt, ohne dass es zuWackeln oder Instabilitäten kommt.

Nach dem Einlegen des Probepolyethylen wird im Bereichdes Femurs die Belastungsebene der femoralen Komponen-

Abbildung 1: L-förmiges Eröffnen der Gelenkkapsel unter Schonung desM. vastus medialis

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Unikondyläre Knieendoprothetik Übersichten

te, welche orthogonal auf der tibialen Komponente steht miteinem Farbstift markiert. Über diese Achsenausrichtung wirdnun eine femorale Probekomponente aufgesetzt und eben-falls mit einem Farbstift umfahren. Danach erfolgt die sub-chondrale Resektion des noch verbliebenen Knorpels und derSklerosen. Analog der tibialen Komponente wird mittels ei-ner Kugelfräse und Meißeln die femorale Probekomponentepress-fit anmodelliert. Nach Beendigung dieses Arbeits-schrittes wird die Bohrung für den zentralen Zapfen und dasAussägen der Finne der Prothese durchgeführt.

Nun erfolgt in Extension und Flexion das Einbringen derProbeprothesen, bzw. mehrerer Versuchs-Schablonen, unddas Ausbalancieren der richtigen Plateauhöhen. Zur Verbes-serung des Zwischenraumes (Interface) zwischen Knochenund Prothese, besonders in den verbliebenen sklerotischenAnteilen des Tibiaplateaus, hat sich eine Mikrofrakturierungmit einem Chondropic® (Abb. 2) bewährt. Danach erfolgt dieJet-Lavage zur Reinigung des Knocheninterfaces und die Im-plantation der Prothese. Beide Anteile der Prothese werdenmittels der vorher geschaffe-nen press-fit-Fixierung undeiner Zementierung fest inihrem Bett verankert. Hierbeisollte zum Einbringen der ti-bialen Komponente ein Val-gusstress ausgeführt werden,um somit die Implantation zuerleichtern. Unter Einbringeneines Plastikspatels zur Kom-pression der Komponenten indas Gelenk wird in maximalerExtension die Prothese aus-gehärtet. Danach erfolgtnochmals eine Spülung miteiner Jet-Lavage, um verblie-bene kleine Partikel (Kno-

chenweichteile und Zement) aus dem Gelenkbereich zu ent-fernen. Nach Einlegen einer Redondrainage erfolgt der Kap-selverschluss, wobei der Extensormechanismus rekonstruiertwird. Subkutannähte und Klammern in 45° führen zu einerbeschwerdefreien Beugung in der posteroperativen Rehabi-litationsphase (12) (Abb. 3).

Als Nachbehandlung für die ersten zwei Tage nach der OPwerden Spannungsübungen der Oberschenkelmuskulatursowie Wechsellagerung des Knies in Extension und Flexionempfohlen.

Anschließend sollte der Patient eine passive Flexionsbe-handlung, angepasst an die individuellen Beschwerden undWeichteilsituation, mit einer CPM – Schiene für mehrereStunden täglich erhalten. Primärer Schwerpunkt währendder ersten Wochen der Nachbehandlung ist das Erreichen dervollen Streckung. Weiterhin sollte aus Gründen der Redukti-on der Weichteilschwellung zunächst für 4 Wochen lediglicheine Teilbelastung zugelassen werden. Erst nach Erreichender vollen Flexion sollte mit dem Krafttraining begonnenwerden. Ein weiterer Schwerpunkt der Nachbehandlung istdie Gangschulung, sowie das Training der Koordination,Propiozeption und Isometrie. Nach einem Zeitraum von 1-1,5 Jahren ist erst das optimale Leistungsvermögen ersicht-lich. "Jüngere" Patienten sind nach einem entsprechendenMuskelaufbau in der Lage ihre Freizeitaktivitäten wie Fahr-radfahren, Wandern, Skifahren, Tennis oder Golfen wiederbeschwerdefrei durchzuführen.

Der unikondyläre Oberflächenersatz bietet unter Berücksich-tigung der Kinematik, der Haltbarkeit und der leichteren Re-visionoperationen Vorteile gegenüber der trikompartimen-tellen – Prothese und der Umstellungsosteotomie. Zudem er-laubt die minimalinvasive Technik in der Regel eineschnellere Rehabilitation aufgrund der geringeren Morbi-dität und ein normales Bewegungsausmaß. Die Vorteile kom-men jedoch nur bei einer affirmativen Einstellung zu dieserTechnik und einer entsprechenden Expertise zum tragen.

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Literatur

Schlussfolgerung

Nachbehandlung

Abbildung 3: Operativer Situs nachImplantation der Prothese

Abbildung 2: Mikrofrakturierung zur Verbesserung des InterfacesKnochen/Zement

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Übersichten Unikondyläre Knieendoprothetik

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Korrespondenzadresse:Prof. Dr. med. Hajo Thermann

Bismarckstr. 9-15D-69115 HeidelbergFax: 06221/983-199

E-mail: thermann@atos.de