Die Hüftendoprothese – ein künstlicher Ersatz des Hüftgelenkes
Als zweitgrößtes Gelenk des menschlichen Körpers verbindet das Hüftgelenk den oberen Teil des Oberschenkelknochens mit dem Becken. In Form eines Kugelgelenks ermöglicht es einen ausgeprägten Bewegungsumfang des Beines in alle Richtungen, während ein starker Bandapparat zugleich die Stabilität des Gelenkes sichert. Stehen, Gehen, Laufen, Treppensteigen, Bücken oder Tanzen sind Bewegungen, die durch ein intaktes Hüftgelenk möglich sind. Damit die Gelenkflächen bei der Belastung vor Abnutzung und Reibung geschützt sind, werden sie im gesunden Zustand von einer Knorpelschicht überzogen.
Beschwerden und Schmerzen im Hüftgelenk können verschiedene Ursachen haben. Häufig liegt ein Verschleiß der schützenden Knorpelschicht zugrunde, welcher aus einem fortschreitendem Alter, Unfallmechanismen, Fehlstellungen oder auch rheumatischen Erkrankungen resultieren kann. Bei einer Degeneration des Knorpels, der sogenannten Hüftgelenksarthrose bzw. Coxarthrose, reiben die nun ungeschützten knöchernen Anteile des Gelenkes aneinander. Daraus resultieren Schmerzen bei alltäglichen Abläufen, Entzündungsreaktionen, Verformungen und Bewegungseinschränkungen.
Bei Hüftgelenksbeschwerden ist eine zeitnahe Behandlung wichtig, um einem weiteren Verschleiß des Gelenkes entgegenzuwirken. Wenn die Hüftgelenksarthrose allerdings weit fortgeschritten ist und konservative Therapiemaßnahmen bzw. gelenkerhaltende Operationen wie Hüftgelenksarthroskopien, Knorpeltransplantationen oder eine Korrektur von Fehlstellungen keine Beschwerdelinderung verschaffen, kann das Hüftgelenk künstlich ersetzt werden. Ziel des operativen Ersatzes des Hüftgelenkes mittels einer Hüftendoprothese ist eine Schmerzreduktion und Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit des Hüftgelenks.
Wie ist das Hüftgelenk aufgebaut und was ist dessen Funktion?
Das Hüftgelenk setzt sich aus einer Hüftpfanne (Acetabulum) am oberen Rand des Beckens und dem kugelförmigen Hüftkopf des Oberschenkelknochens (Caput femoris) zusammen. Anatomisch gehört es daher zu den sogenannten Kugelgelenken. Der Hüftkopf liegt passgenau in der tiefen Gelenkpfanne des Beckens und ermöglicht dadurch Bewegungen in allen Ebenen. Bewegungen wie das Beugen, Strecken und Drehen oder Abspreizen des Beines werden durch ein Zusammenspiel der knöchernen Gelenkpartner sowie der umliegenden Muskulatur ermöglicht. Damit bei den Bewegungsabläufen keine Reibung oder Abnutzung entsteht, schützt eine mehrere Millimeter dicke Knorpelschicht die knöchernen Gelenkanteile. Als stoßdämpfende Gleitschicht federt diese eine direkte Belastung der Knochen ab. Durch die tiefe Hüftpfanne und starken umliegenden Bandstrukturen erlangt das Gelenk eine hohe Stabilität. Der Bandapparat der Hüfte gilt als stärkster des menschlichen Körpers. Umschlossen wird das Hüftgelenk von einer Gelenkkapsel, während eine klare, viskose Flüssigkeit (Synovia) im Inneren des Gelenkes als eine Art Schmiermittel fungiert und dazu den Knorpel des Gelenks mit Nährstoffen versorgt. Bei arthrotischen Erkrankungen oder auch Entzündungen produziert der Körper häufig zu viel von dieser Gelenkflüssigkeit, was wiederum zu schmerzhaften Gelenkergüssen führen kann.
Das Hüftgelenk trägt einen großen Teil des Körpergewichts. Die Hauptfunktion des Hüftgelenkes besteht in der kontrollierten Kraftübertragung zwischen Oberkörper und Beinen sowie der Sicherstellung einer stabilen und gleichzeitig beweglichen Verbindung zwischen Becken und Beinen. Durch die alltäglich hohe Belastung des Hüftgelenkes kommt es nicht selten zu einem fortschreitenden Verschleiß.
Was ist eine Hüftendoprothese?
Die Hüftendoprothese ist ein künstlicher Ersatz der knöchernen Gelenkanteile des Hüftgelenkes. Sie wird eingesetzt, wenn die natürliche Gelenkfunktion durch beispielsweise fortgeschrittene Arthrose, Unfallfolgen oder andere Gelenkerkrankungen dauerhaft beeinträchtigt ist und gelenkerhaltende Therapieoptionen nicht mehr ausreichen.
Ziel des Einsatzes einer Hüftendoprothese ist die Wiederherstellung einer möglichst schmerzfreien Beweglichkeit sowie einer stabilen Belastbarkeit des Hüftgelenkes. Je nach Ursache der Gelenkschädigung, der Knochenqualität, dem Aktivitätsniveau, dem Alter und auch den anatomischen Voraussetzungen der Patienten stehen verschiedene Prothesensysteme zur Verfügung. Grundsätzlich kann man zwischen dem teilweisen Ersatz einzelner Gelenkanteile und dem vollständigen Ersatz des Hüftgelenkes unterscheiden.
Bei einer Teilprothese, der sogenannten Hemiendoprothese wird ausschließlich der Hüftkopf ersetzt, während die natürliche Gelenkpfanne mit ihrer Funktion erhalten bleibt. Eine besondere Form der Hemiprothese ist die sogenannte Duokopfprothese. Als bipolare Hüftprothese bezeichnet, besteht die Duokopfprothese aus einem künstlichen Prothesenkopf, der sich in einer zweiten größeren äußeren Schale bewegt. Diese Schale wiederum bewegt sich in der natürlichen Hüftpfanne des Hüftgelenkes. Das System der Duokopfprothese kann die Belastung der natürlichen Gelenkpfanne durch die doppelte gelenkige Verbindung reduzieren und wird besonders bei älteren Patienten nach hüftgelenksnahen Frakturen eingesetzt. Ziel ist eine möglichst schnelle Mobilisation bei gleichzeitig möglichst geringer Belastung der umliegenden Gelenksstrukturen.
Eine Hüft-Totalendoprothese bzw. Hüft-TEP ersetzt wiederum sowohl den Hüftkopf als auch die Gelenkpfanne vollständig und stellt die am häufigsten eingesetzte Form des künstlichen Hüftgelenksersatzes dar. Vor allem bei arthrotischem Verschleiß des Gelenkes findet dieses Verfahren Anwendung. Die Gelenkpfanne wird hierbei durch eine künstliche Pfannenkomponente ersetzt, während im Oberschenkelknochen ein Prothesenschaft verankert wird, auf welchen der Operateur einen passenden Hüftkopf aufsetzt.
Je nach Knochenbeschaffenheit und Alter der Patienten kann die Verankerung der Komponenten mit einem speziellen Knochenzement befestigt werden oder zementfrei erfolgen.
Wie ist eine Hüft-Totalendoprothese (Hüft-TEP) aufgebaut?
Die Hüft-TEP besteht aus mehreren Komponenten, welche möglichst präzise die natürliche Funktion des Hüftgelenkes nachbilden sollen. Die Verankerung der Prothese kann je nach Knochenqualität und Implantatsystem zementiert oder zementfrei erfolgen. Zementfreie Komponenten besitzen eine aufgeraute Oberflächenstruktur sowie eine spezielle Beschichtung, welche ein direktes Einwachsen der Prothese in den Knochen ermöglicht.
Die Komponenten einer Hüftendoprothese bestehen aus Materialien, welche eine hohe Körperverträglichkeit, Stabilität und Langlebigkeit garantieren. Zum Einsatz kommen meist Titanlegierungen, Keramik oder spezifische Kunststoffe wie bspw. hochvernetztes Polyethylen.
Die künstliche Hüftgelenkspfanne besteht meist aus einer metallischen Außenschale, welche im entsprechenden Bereich des Beckens verankert wird. In diese wird ein spezielles Inlay aus vernetztem Polyethylen oder Keramik eingesetzt, welches als Gleitlager für den künstlichen Hüftgelenkskopf dient. Die Oberschenkelkomponente setzt sich zum einen aus einem Prothesenschaft und zum anderen aus einem künstlichen Hüftkopf zusammen. Der Prothesenschaft wird innerhalb des Oberschenkelknochens fixiert und ist meist aus Titanlegierung gefertigt, da diese ein gutes Einwachsen in den Knochen fördern, besonders bei der zementfreien Fixierung. Der Prothesenkopf, welcher auf den Hals dieses Prothesenschaftes aufgesetzt wird, besteht regulär aus abriebarmem Keramik.
Es existieren verschiedene Schaftdesigns wie bspw. Standard- oder spezielle Kurzschaftprothesen, welche individuell nach Anatomie, Knochenqualität, potenziellen Verletzungen und Alter der Patienten ausgewählt werden können. Ziel des Implantatsystems ist eine möglichst langlebige, stabile und funktionell natürliche Versorgung des Hüftgelenkes.
Wie läuft die Implantation einer Hüftendoprothese ab?
Zur Sicherstellung der Diagnose erfolgt zunächst eine umfassende präoperative Diagnostik mit klinischer Untersuchung sowie bildgebender Analyse des Hüftgelenkes durch Röntgenaufnahmen. Wird die Indikation zu einem operativen Ersatz des Hüftgelenkes gestellt, erfolgt bereits präoperativ eine sorgfältige Planung der Operation. Anhand von Röntgenbildern sowie gegebenenfalls weiterführender Bildgebung wählt der Operateur das geeignete Prothesensystem und misst die voraussichtliche Implantatgröße. Ziel ist eine möglichst genaue Wiederherstellung der Gelenkmechanik bei gleicher Beinlänge und Stabilität des Hüftgelenkes.
Die Implantation einer Hüftendoprothese erfolgt über einen offenen operativen Zugang in Allgemeinanästhesie und im Rahmen eines stationären Krankenhausaufenthaltes. Je nach anatomischen Voraussetzungen und Operationsverfahren kann der operative Zugang von vorne, seitlich oder von hinten erfolgen. Dementsprechend wird der Patient während der Operation entweder auf dem Rücken oder auf der Seite liegend gelagert.
Nach der Durchführung entsprechender präoperativer Maßnahmen und der Lagerung des Patienten führt der Operateur einen etwa 15cm langen Hautschnitt durch und präpariert die Weichteile so minimal-invasiv wie möglich also mit möglichst großer Schonung der intakten umliegenden Muskel- und Bandstrukturen.
Nach der Eröffnung des Hüftgelenkes wird zunächst der verschlissene Hüftkopf mittels einem präzisen Sägeschnitt entfernt. Anschließend erfolgt die Vorbereitung der natürlichen Gelenkpfanne des Beckens. Zunächst werden verbliebene Knorpelreste und geschädigte Gelenkanteile entfernt, bevor die Pfanne mittels einer bestimmten Fräse millimetergenau halbkugelförmig für die Aufnahme der künstlichen Pfannenkomponente vorbereitet wird. Der Operateur achtet auf die genaue Ausrichtung der Pfanne und bringt anschließend das Implantat ein.
Bei der zementierten Technik wird intraoperativ ein spezieller Knochenzement angemischt, welcher die Prothese als bindende Schicht im Knochen fixiert. Die zementfreien Komponenten werden bei der Implantation hingegen passgenau in den Knochen eingepresst (Press-fit-Technik), wodurch eine gute Primärstabilität erzeugt wird und keine Knochenzementierung erforderlich ist. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere bei jüngeren Patienten mit guter Knochenqualität, da es vor allem im Falle eines späteren möglichen Prothesenwechsels einige Vorteile bietet.
Im nächsten Schnitt wird der Oberschenkelknochen für die Implantation des Prothesenschaftes vorbereitet. Hierzu erweitert der Operateur den Markraums des Femurs schrittweise mittels entsprechenden Fräsinstrumenten bis er einen stabilen optimalen Sitz des Prothesenschaftes im Knochenbett sicherstellt. Der Operateur kann zwischen verschiedenen Größen des Schaftes wählen. Vor der endgültigen Implantation werden der korrekte Sitz und die Stabilität der Prothese mit einem größengleichen Probeimplantat überprüft und gegebenenfalls angepasst. Erst nach zufriedenstellender Funktionskontrolle erfolgt die Implantation der definitiven zementierten oder zementfreien Schaftkomponente. Anschließend prüft der Operateur mit Probe-Prothesenköpfen, bei welcher Größe das richtige Verhältnis zwischen Gelenkspannung, -funktion und Beinlänge gegeben ist. Nach dem Einsetzen des endgültigen Prothesenkopfes aus Keramik oder Metall wird das Hüftgelenk wieder eingerenkt (reponiert) und abschließend hinsichtlich Stabilität, Bewegungsumfang und Beinlänge kontrolliert. Unterstützend können bereits intraoperativ Röntgenaufnahmen angefertigt werden, welche die korrekte Lage und Größe der Prothese dokumentieren.
Zum Schluss erfolgen blutstillende Maßnahmen und der schichtweise Verschluss der Operationswunde sowie Anlage eines sterilen Wundverbandes. Nach der Operation werden im Aufwachraum die Vitalparameter des Patienten überwacht und es erfolgt eine angepasste Schmerzmedikation. Anschließend wird der Patient auf die Normalstation verlegt.
Wie sieht die Nachbehandlung nach der Implantation einer Hüftendoprothese aus?
Die postoperative Behandlung erstreckt sich über einen Zeitraum für etwa 4-5 Tage in stationärem und anschließend nachbehandelnd in ambulantem Rahmen über den Hausarzt, weiterbehandelnden Orthopäden oder gegebenenfalls eine Rehabilitationseinrichtung. Die Nachbehandlung nach der Implantation einer Hüftendoprothese stellt einen wesentlichen Bestandteil des Behandlungserfolges dar und erfolgt mit einem individuell angepassten Nachbehandlungsschema.
Bereits am Tag der Operation erfolgt eine Mobilisation auf der Station unter physiotherapeutischer Anleitung an Unterarmgehstützen entsprechend dem ausgehändigten Nachbehandlungsplan. Hierdurch soll frühzeitig eine sichere Belastung des operierten Beins sowie die Wiederherstellung eines physiologischen Gangbildes erreicht werden.
Je nach verwendetem Prothesenmodell und individueller Stabilität kann das operierte Bein entweder unmittelbar voll belastet oder für einen Zeitraum von etwa 3 bis 6 Wochen teilbelastet werden. In diesem Fall ist eine Nutzung von Unterarmgehstützen erforderlich, um die Einheilung der Prothese und die Heilung der umgebenden Strukturen zu unterstützen. Während der Phase der eingeschränkten Belastung erfolgt zusätzlich eine medikamentöse Thromboseprophylaxe.
Nach der stationären Entlassung sollte die physiotherapeutische Nachbehandlung konsequent fortgeführt werden. Je nach individuellem Verlauf und funktionellem Anspruch kann dies ambulant oder im Rahmen einer stationären beziehungsweise ambulanten Anschlussheilbehandlung erfolgen. Im Mittelpunkt stehen hierbei die Verbesserung von Beweglichkeit, Muskelkraft, Koordination und Gangstabilität.
Die Rehabilitation nach der Implantation einer Hüftendoprothese erstreckt sich in der Regel über 12 Wochen. Patienten sollten in Abhängigkeit ihrer beruflicher Tätigkeit und körperlichen Belastung mit einer Arbeitsunfähigkeitszeit von etwa 3 Monaten rechnen. Ziel der Nachbehandlung und Rehabilitation ist die frühzeitige, möglichst schmerzfreie Wiederherstellung einer stabilen und belastbaren Mobilität im Alltag.