Herausgeber

Priv.-Doz. Dr. med. Dipl.-Oec. med.
Alexander Joist

Asklepios Klinikum Bad Abbach
Chefarzt Orthopädie II
Kaiser-Karl-V.-Allee 3
93077 Bad Abbach

Telefon: 09405 / 18 - 2306

Aufbau von Kniegelenksprothesen

Um die verschiedenen Arten von Kniegelenksprothesen zu verstehen, ist ein Verständis der Funktion des Knies notwendig: Das Kniegelenk ist nicht nur das größte Gelenk im menschlichen Körper, es trägt im Normalfall auch das gesamte Körpergewicht. Somit ist es sehr hohen Belastungen ausgesetzt. In einem hochkomplexen Aufbau sorgen Knochen, Kapsel, Knorpel, Bänder, Sehnen, Muskeln und andere Weichteile zusammen für Beweglichkeit und Stabilität.

Aufbau des Kniegelenks

Knochen und Kniegelenkkapsel

Im Kniegelenk treffen der Oberschenkelknochen (Femur), das Schienbein (Tibia) und die Kniescheibe (Patella) zusammen. Zur Stabilisierung umgibt die Kniegelenkkapsel das Kniegelenk und wird dabei von Bändern unterstützt. Die Gelenkkapsel hat auf der Innenseite die Gelenkinnenhaut, die die Gelenkflüssigkeit (Synovia) bildet und diese als Schmiermittel zwischen dem Gelenkkopf und der Gelenkpfanne verteilt. Von dieser Gelenkflüssigkeit wird der Gelenkknorpel mit Nährstoffen versorgt, so dass er sich pausenlos in Beanspruchung und Aufbau befindet. Dabei ist es gerade die Bewegung des Knorpels, die die Aufnahme von Nährstoffen im Kniegelenk fördert. Darum ist die Bewegung des Knies in direkter Abhängigkeit zur Gesundheit von großer Bedeutung.

Schleimbeutel

Der menschliche Körper hat praktisch überall dort, wo hohe Beanspruchungen und hoher Druck stattfinden, Schleimbeutel im Einsatz. Das sind in erster Linie Hohlräume, die eine Flüssigkeit als Puffer für die Belastungen zum Inhalt haben. Das Knie wird dabei alleine schon von neun unterschiedlichen Schleimbeuteln umgeben. Das ist der hohen Beanspruchen des Knies geschuldet

Gelenkknorpel und Meniskus

Der Gelenkknorpel sorgt für einen geschmeidigen Bewegungsablauf und verhindert, dass die beteiligten Knochen bei der Bewegung direkt aufeinander reiben, was schwerfällige und schmerzhafte Bewegungen zur Folge hätte. Unter anderem ist das auch der Grund dafür, dass die Gelenkkörper des Kniegelenks nicht perfekt „plan“ passend aufeinander liegen. Zum Ausgleich dieser Ungenauigkeiten sind zwei keilförmige Halbringe (Meniskus) im Dauereinsatz. Der Meniskus hat hier die Funktion eines Stoßdämpfers.

Bänder und Sehnen

Die mit Abstand wichtigsten Bänder sind die beiden Kreuzbänder, die Oberschenkel und Schienbein verbinden. Sie kreuzen sich in Ihrer Lage ungefähr in der Mitte des Kniegelenks. Zur weiteren Verstärkung des Gelenks dienen auch das Innen- und Außenband. Das Kniescheibenband (Patellasehne) verbindet die Kniescheibe mit dem Schienbein und ist Bestandteil der Gelenkkapsel. Die Sehnen sind der bewegliche Teil des Muskels. Sie verbinden den Muskel mit dem Knochen. Die Kniescheibe ist zusätzlich an ihrem oberen Ende durch die Sehne des Oberschenkelmuskels (Quadriceps-Sehne) mit dem Oberschenkelmuskel verbunden.

Infos über Kniegelenksprothesen

Kniegelenksprothesen ersetzen den funktionalen Teil des Kniegelenks. Die meisten Modelle der künstlichen Kniegelenke sind Totalendoprothesen (TEP). Das heißt, sie ersetzen nicht nur den Gelenkanteil des Oberschenkelknochens (Femur), sondern auch den des Schienbeins (Tibia). Daraus erklären sich auch Aufbau und Aussehen der Prothese. Die äußere Rundung des Gelenkanteils für den Oberschenkelknochen entspricht in Aussehen und Funktion der originalen Gelenkfläche. Die Innenseite dieser künstlichen Gelenkfläche (Metall) weist ein eckiges U – Profil auf und ist in seiner Architektur dafür vorbereitet den Oberschenkelknochen aufzunehmen und ihm viel Halt zu bieten.

Ungeachtet des endgültig gewählten Prothesentyps kooperiert eine anatomisch sinnvoll geformte Kunststofffläche mit diesem Oberschenkelgelenkteil. Diese Kunststofffläche findet ihren Gegenspieler im Gelenkteil des Schienbeins. Es wird im Verlauf der Operation die Aufgabe des Operateurs sein, das Ende des Oberschenkelknochens in exakt diese eckige Form zu bringen um sich von der Innenseite der Gelenkteilform passgenau aufnehmen zu lassen. Dazu stehen dem Operateur Metallschablonen und ein Hochfrequenzchirurgiegerät zur Verfügung, das diese präzise Knochenbearbeitung ermöglicht. Mit derselben Präzisionsarbeit, nur mit anderer Formgabe, wird auch das Ende des Schienbeins darauf vorbereitet, seinen Teil der Prothese aufzunehmen. In Abhängigkeit vom Zustand des verbleibenden Knochenmaterials stehen dem Operateur drei unterschiedliche Totalprothesentypen zur Verfügung. Diese werden, je nach der Verbindung der beiden Gelenkanteile miteinander, als gekoppelt, teilgekoppelt oder ungekoppelt bezeichnet.

Voll gekoppelte Kniegelenksprothesen

Bei diesen konventionellen Kniegelenksprothesen sind die oberen und unteren Gelenkflächen durch die gleitende Kunststofffläche fest miteinander verbunden. Man spricht von einer vollgekoppelten Knieprothese, wenn die natürlichen Bänder für die Gelenksführung keine Rolle mehr spielen.

Ungekoppelte Kniegelenksprothesen

Bei diesem Knieprothesen-Typ sind die oberen und unteren Gelenkflächen durch ein nach alle Seiten bewegliches Kunststoffgelenk (Inlay) verbunden. Für die Stabilität dieser Knieprothese und eine gute Prognose des Kniegelenks sind eine noch gut erhaltene Muskulatur sowie eine gute Funktion der Seitenbänder und hinteren Kreuzbänder am Knie erforderlich. Der ungekoppelte Typ des künstlichen Kniegelenks kommt der natürlichen Bewegungsfähigkeit des Kniegelenks also viel näher als die gekoppelte Knie-TEP.

Die teilgekoppelte Kniegelenksprothese

Dieser Prothesentyp ersetzt die gelenkbildenden Teile des Knies und kommt zum Einsatz, wenn eine Insuffizienz des Innen- oder Außenbandes vorliegt. Damit werden Achsdeformitäten korrigiert. Die Prothese wird sehr häufig auch bei Prothesenwechseln implantiert. Durch diese Modularität können auch schwerste Defektsituationen operativ gelöst werden.

Die Teilprothese

Diese Knieprothese ersetzt nur eine der Gelenkflächen des Kniegelenks durch einen Metallüberzug. Die gesunden Bereiche können normal weiterbelastet werden. Vor allem für junge, aktive Patienten ist dieser Typ des künstlichen Kniegelenks von Vorteil, weil die resultierenden Kniegelenksprothesen die vollständige natürliche Beweglichkeit und Trainierbarkeit des biologischen Kniegelenks haben. Allerdings ist die Implantation nur möglich und sinnvoll, wenn höchstens ein Teil des Gelenkes einen Verschleiß (Arthrose) aufweist.

Nachteil ist der relativ große Substanzverlust bei dem Einbringen der Prothese und das auf Dauer ein Zweiteingriff praktisch immer notwendig ist, wenn die Arthrose weiter fortschreitet und letztlich zur Implantation einer Vollprothese (Knie-TEP) zwingt. In diesem Fall handelt es sich um eine erneute Operation, die bei schon vorliegender Teilprothese deutlich schwieriger ist. Von daher sollte die Indikation zum operativen Einbringen dieses speziellen Prothesentyps zurückhaltend gestellt werden.