Endoprothetik des Sprunggelenks: Historischer Überblick, aktuelle Therapiekonzepte und Entwicklungen

W

Beat Hintermann

Endoprothetik des Sprunggelenks Historischer Überblick, aktuelle Therapiekonzepte und Entwicklungen

SpringerWienNewYork

Prof. Dr. Beat Hintermann Orthopädische Universitätsklinik, Universitätsspital, Basel, Schweiz

Übersetzung aus dem Englischen von Marie-Therese Pitner und Susanna Grabmayr Überarbeitete und aktualisierte deutsche Fassung der englischen Originalausgabe Total Ankle Arthroplasty © 2005 Springer-Verlag Wien New York

Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 2005 Springer-Verlag/Wien Printed in Austria SpringerWienNewYork ist ein Unternehmen von Springer Science + Business Media springer.at Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Produkthaftung: Sämtliche Angaben in diesem Fachbuch/ wissenschaftlichen Werk erfolgen trotz sorgfältiger Bearbeitung und Kontrolle ohne Gewähr. Eine Haftung des Autors oder des Verlages aus dem Inhalt dieses Werkes ist ausgeschlossen.

Satz und Druck: Druckerei Theiss GmbH, 9431 St. Stefan, Österreich

Gedruckt auf säurefreiem, chlorfrei gebleichtem Papier – TCF SPIN: 11339243

Mit zahlreichen (teilweise farbigen) Abbildungen

Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.

ISBN-10 3-211-23586-8 SpringerWienNewYork ISBN-13 978-3-211-23586-7 SpringerWienNewYork

Für meine Frau Daniela und meine Kinder Sabrina und Mathias für ihre Unterstützung, Liebe und Fürsorge, die all das ermöglicht haben.

DANKSAGUNG

Zu allererst möchte ich meiner Frau Daniela und meinen Kindern Sabrina und Mathias danken, dass sie mir jene Atmosphäre und Unterstützung, vor allem aber Akzeptanz zuteil werden ließen, die es mir erlaubt haben, dieses Buch in meinem häuslichen Umfeld zu schreiben. In großer Schuld stehe ich bei meinem lieben Freund und Kollegen Victor Valderrabano wegen seiner unermüdlichen Beiträge zur Endoprothetik-Forschung sowie seiner Hilfe bei der Suche nach Literatur und der Herausgabe dieses Buches. Seine Unterstützung war für mich von unschätzbarem Wert. Mein Dank gilt weiters meiner Sekretärin Brigitte Thaler und meiner Operationsschwester Mierta Huonder für das Zusammentragen des Illustrationsmaterials an Röntgen- und Operationsbildern. Darüber hinaus möchte ich mich bei meinem Freund und Professor

Oktober 2005

der Biomechanik Benno M. Nigg bedanken, der meine Passion für das Sprunggelenk erkannt und mich ermutigt hat, meiner Dedikation nachzugehen. In gleicher Weise möchte ich mich bei meinem Vorgesetzten und Kollegen Walter Dick bedanken, der es mir ermöglicht hat, mich an unserer Klinik mit der rekonstruktiven Chirurgie des Rückfußes und vor allem dem Sprunggelenkersatz zu beschäftigen. Und schließlich gilt mein Dank meinem Freund und Kollegen James Nunley für all das, was ich von ihm gelernt habe, und vor allem dafür, dass er sich bereit erklärt hat, eine Einleitung zu schreiben. Die Produktion eines Buches ist echte Teamarbeit und so danke ich auch der Planerin des SpringerVerlages Wien, Renate Eichhorn, für ihre freundliche und ermutigende Unterstützung, und Wolfgang Dollhäubl für die detailgerechte Drucklegung.

Beat Hintermann

VORWORT

„Offenkundig gibt es viele sekundäre Probleme im Zusammenhang mit Arthrodesen, sodass dieser Eingriff für die Behandlung von Sprunggelenkarthrosen im Endstadium nicht bedenkenlos empfohlen werden kann. Aufgrund der anatomischen und biomechanischen Erkenntnisse muss die Suche nach einer günstigeren Alternative, wie die Sprunggelenkprothese, fortgesetzt werden.“ Das war das wichtigste Fazit, das ich nach meinem 18-monatigen Forschungsaufenthalt an der Universität von Calgary im Dezember 1992 zog. Nach meiner Rückkehr evaluierte ich meine Patienten mit einer symptomatischen Sprunggelenkarthrose im Endstadium sorgfältig im Hinblick auf eine alternative Behandlung zur Arthrodese. Es dauerte lange, bis ich überzeugt war, einen Patienten mit einer idealen Indikation für eine Sprunggelenkprothese gefunden zu haben. In der Zwischenzeit hatte ich einige Experten besucht, darunter auch Hakon Kofoed, dem ich überaus dankbar bin, dass er mich an seiner Erfahrung teilhaben ließ und mir viel an den Erkenntnissen der letzten Jahre auf den Weg gab. Im Februar 1995 implantierte ich schließlich meine erste Sprunggelenkprothese, wobei die Operation außerordentlich gut verlief. Zehn Jahre später ist dieser erste Patient mit dem erzielten Ergebnis noch immer sehr zufrieden. Im Rückblick handelte es sich bei diesem Sprunggelenk wirklich um einen „Volltreffer“, mit perfekter Ausrichtung, Stabilität und Knochenmaterial. Im Laufe der Zeit stellten sich schwierigere Fälle in meiner Sprechstunde vor, und es kristallisierte sich heraus, dass ein Ersatz der zerstörten Oberfläche nicht immer ausreichte, um das Problem zu lösen. Je mehr der Kunstgelenkersatz des Sprunggelenks zu einem Teil der gesamten operativen Rekonstruktion des Rückfußes wurde, desto wichtiger wurden die am Ende der Operation erreichte Ausrichtung und Stabilität.

Die lebenslange Dokumentation jedes einzelnen Falles ist eine enorme Arbeit; sie ist aber vermutlich notwendig, um die vielen zugrunde liegenden Prozesse, die das Endergebnis beeinflussen können, zu erkennen und besser zu verstehen. Tatsächlich zeigt sich, wenn ich die Fälle in meiner Datenbank betrachte, dass es bei den „schlechten“ Fällen – nicht überraschend – viel mehr technische Fehler bei der Positionierung der Implantate und/oder der Ausrichtung der Sprunggelenkprothese gab als bei den „guten“ Fällen. Indem ich daraus lernte, wurden meine Ergebnisse viel besser und damit auch für meine Patienten vorhersagbarer. Darüber hinaus haben laufende Verbesserungen beim Instrumentarium und einzelne Modifikationen an den Implantaten dazu beigetragen, die SprunggelenkEndoprothetik erfolgreicher und sicherer zu machen. Heute, wo die Endoprothetik immer mehr zu einer routinemäßigen Behandlungsoption für die Sprunggelenkarthrose geworden ist, werden die negativen klinischen und biomechanischen Folgen der Arthrodese immer deutlicher. Interessant ist auch, wie sich das Spektrum der Sprunggelenk- und extensiven Rückfuß-Arthrodesen in der gleichen Zeit vergrößert hat. Zum einen erschwert dies die Entscheidung des Chirurgen für die Behandlung der symptomatischen Sprunggelenkarthrose; zum andern ermöglicht es ihm, komplexe Deformitäten und Instabilitäten des Rückfußes erfolgreicher anzugehen und die Vorteile von Arthrodesen und Sprunggelenkprothesen zu nutzen. Dazu bedarf es allerdings profunde Kenntnisse aller Behandlungsmethoden. Dies gilt insbesondere für die Endoprothetik des Sprunggelenks. Dieses Buch ist ein Versuch, einen Überblick nicht nur über den derzeitigen Wissensstand beim Sprunggelenkersatz zu geben, sondern auch die verfügbaren wissenschaftlichen Daten so aufzuarbeiten, dass sie gewinnbrin-

X

gend für die klinische Tätigkeit genutzt werden können. Damit wendet sich das Buch sowohl an den Neuling als auch an den erfahrenen Fuß- und Sprunggelenk-Chirurgen. Unsere Erfahrungen an andere weiterzugeben und mit ihnen zu teilen, ist vielleicht eines der größten Privilegien, die wir als Chirurgen haben. Der in die Vorbereitung dieses Buches investierte Aufwand war enorm, der Lernprozess aber eine sehr lohnende Erfahrung. Wenn das vorliegende Werk

Oktober 2005

Vorwort

„Endoprothetik des Sprunggelenks“ meinen Kollegen nützliche Informationen liefern und zu einer neuen Plattform des aktuellen Wissens werden kann, um die Endoprothetik des Sprunggelenks gemeinsam weiterzuentwickeln, dann habe ich mein Ziel erreicht. Die vorliegende deutsche Übersetzung der im Dezember 2004 erschienenen englischen Erstausgabe „Total Ankle Arthroplasty“ ist mit der zwischenzeitlich veröffentlichten Literatur aktualisiert worden.

Beat Hintermann

EINLEITUNG

Die schmerzhafte Arthrose des oberen Sprunggelenks stellt ein schwerwiegendes Problem für den betroffenen Patienten dar und – zumindest die posttraumatische Arthrose – scheint immer häufiger aufzutreten. Derzeit herrscht großes Interesse seitens der Fuß- und Sprunggelenk-Chirurgen an der Behandlung der Sprunggelenkarthrose. In der traditionellen Lehre wurde die Sprunggelenkarthrodese als zufrieden stellende Methode zur Beseitigung der Schmerzen bei Sprunggelenkarthrose gesehen, eine Methode, die auch verlässliche Ergebnisse bringt. Mit Zunahme unseres orthopädischen Wissens und zunehmender Länge der Nachbeobachtung von Patienten mit Sprunggelenkarthrodese mussten wir aber erkennen, dass es zahlreiche sekundäre Probleme im Zusammenhang mit der Sprunggelenkarthrodese gibt. So greift dieses gerade zur richtigen Zeitpunkt erscheinende Werk ein sowohl für Patienten als auch ihre Ärzte wichtiges Problem auf. In den 1970er-Jahren, als die Chirurgen mit dem routinemäßigen Ersatz von Hüft- und Kniegelenken begannen, glaubten viele, der Sprunggelenkersatz würde sich einfach gestalten und ebenso ausgezeichnete Ergebnisse liefern, wie diese bei den Hüft- und Knieprothesen erreicht wurden. Leider verschlechterten sich, wie wir erfahren mussten, diese ersten viel versprechenden Ergebnisse bei Sprunggelenken sehr rasch und die erste Generation von Sprunggelenkprothesen war in der großen Mehrzahl nicht erfolgreich. Das letzte Jahrzehnt zeitigte jedoch signifikante Fortschritte im Verständnis des Biomaterials sowie der Biomechanik, und es konnten große Fortschritte bei der Ausweitung der hervorragenden endoprothetischen Ergebnisse auf Gelenke im gesamten Körper erzielt werden. Dies mag ein Grund sein, weshalb in jüngster Zeit unter den Fuß- und Sprunggelenk-Chirurgen erneutes Interesse daran erwacht ist, einen Weg für den prothetischen Ersatz

des Sprunggelenks zu finden. So stellt dieses Buch über Sprunggelenk-Endoprothetik von Beat Hintermann eine zeit-aktuelle Aufrüstung des Arsenals der Fuß- und Sprunggelenk- sowie der orthopädischen Chirurgen dar, die diese schwierigen Probleme behandeln müssen. Es steht außer Zweifel, dass wir nur durch eingehendes Studium der Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik in Zukunft die Fehler der Vergangenheit zu vermeiden im Stande sind. Beat Hintermann hat durch seinen historischen Rückblick auf die früheren Sprunggelenk-Prothesen die Fehler der Vergangenheit deutlich aufgezeigt. Von dieser Wissensgrundlage ausgehend, gibt er uns einen Überblick über den derzeitigen Stand der Dinge und leitet in die Zukunft über. Kapitel 2 ist besonders nützlich, schildert es doch die Charakteristika der posttraumatischen Sprunggelenkarthrose. Zahlreiche orthopädische Chirurgen, die bei der offene Reposition von Sprunggelenkfrakturen die peinlich anatomische Stellung der Knochen erreicht und durch eine Osteosynthese gesichert haben, gehen wirklich davon aus, dass dem Patienten die Entwicklung einer posttraumatischen Arthrose in Zukunft erspart bleiben wird. Dennoch wird, wie Beat Hintermann zeigt, auch eine gut durchgeführte offene Reposition und stabile Osteosynthese der Sprunggelenkfraktur oft die Ausbildung einer posttraumatischen Arthrose nicht verhindern können und so ein signifikantes Problem für den Patienten darstellen. Wir müssen heute davon ausgehen, dass wir in Zukunft einen Anstieg dieses Problems erleben werden, da immer mehr im jüngeren Alter verletzte Patienten die Zeit, die es zur Entwicklung einer schmerzhaften Arthrose braucht, überleben und sich deshalb mit einer behandlungsbedürftigen Sprunggelenkarthrose vorstellen werden. Kapitel 4, das sich mit der Anatomie und Biomechanik des Sprunggelenks beschäftigt, ist ein „Pflicht-

XII

kapitel“ für jeden, der sich ernsthaft mit der Fußund Sprunggelenk-Chirurgie befasst. Erst das Verständnis der komplexen Anatomie und Biomechanik erlaubt es uns, zahlreiche Erkrankungen des Fußgelenkes zu verstehen und erfolgreich anzugehen. Beat Hintermann gilt weltweit als Autorität auf dem Gebiet der Biomechanik und ligamentären Stabilisierung des Sprunggelenks. Dieses wunderbar illustrierte Kapitel führt uns die Bedeutung der knöchernen Führung, der ligamentären Anatomie, der Fixation der Prothese, der Kontaktfläche und der Biomechanik dieses komplexen Gelenks vor Augen. Sobald man einmal diese Grundlagen versteht, wird die Konstruktion einer Sprunggelenkprothese zu einer einfacheren Aufgabe. Kapitel 6 gibt einen hervorragenden Überblick darüber, was für Prothesen derzeit am Markt sind, indem hier alle weltweit verwendeten gängigen Designs von Sprunggelenkprothesen vorgestellt werden. Das präsentierte Wissen erlaubt es dem Leser, sich sowohl mit dem Design als auch den Charakteristika der einzelnen Prothesen vertraut zu machen. In diesem Kapitel werden auch die Operationstechnik sowie die publizierten Ergebnisse zu den einzelnen Sprunggelenk-Prothesen angesprochen. Es handelt sich dabei um eine hervorragende Zusammenstellung der gesamten aktuellen Literatur und die Bibliografie stellt eine großartige Quelle dar. Mit seinem wohl durchdachten Ansatz in Bezug auf Sprunggelenk und Sprunggelenkarthrose erläutert Beat Hintermann uns die gängigen Indikationen und Kontraindikationen für einen Sprunggelenkersatz. Er richtet sein Augenmerk insbesondere auf die Fehlstellung der Extremität, hat dies doch für Chirurgen sowohl bei der Hüfte als auch beim Knie ein Problem dargestellt und zweifellos auch die Sprunggelenk-Chirurgen in der Vergangenheit gequält. Mit diesem Wissen über Ausrichtung und Arthrose der benachbarten Gelenke sowie dem vorangehenden Kapitel über Anatomie und Biomechanik lassen sich die Indikationen und Kontra-

Oktober 2004

Einleitung

indikationen für die Sprunggelenk-Endoprothetik leicht verstehen. Eine der wirklichen Stärken des vorliegenden Werkes sind die herrlichen Illustrationen. Es handelt sich dabei um eine umfassende Sammlung von Fällen und Fallmaterial, die Beat Hintermann im Zuge seines lebenslangen Studiums von Sprunggelenkinstabilität und Sprunggelenkarthrose zusammengetragen hat. Das großartig illustrierte Kapitel über die Techniken erlaubt es dem Chirurgen, die einzelnen Schritte dieses Eingriffs zu verstehen und die Schwierigkeiten nachzuvollziehen. Das Kapitel, das zweifellos den größten Denkanstoß liefert und am stärksten beeindruckt, ist jenes über die sich eröffnenden Möglichkeiten. Durch kreative Gedankenarbeit und eingehende Überlegungen hat Beat Hintermann gezeigt, wie man Osteotomien der Tibia oberhalb des Sprunggelenks gleichzeitig mit dem Einsatz einer Sprunggelenkprothese durchführt oder umgekehrt Osteotomien und Fusionen unterhalb des Sprunggelenks durchführt und gleichzeitig Fehlstellungen von Fuß und Extremität korrigiert. Es ist atemberaubend, wie sehr dieses Kapitel in Einzelheiten geht, und so manche chirurgischen Ergebnisse könnten vermutlich nicht an vielen Orten der Welt wiederholt werden. Im Sinne der Ausgewogenheit bringt uns das Kapitel über Komplikationen wieder zu jenen vielen Kleinigkeiten zurück, die bei der Durchführung eines so schwierigen Eingriffs bedacht werden müssen. Meiner Ansicht nach kommt dieses Buch gerade zum richtigen Zeitpunkt. Ich halte es für eine Zusammenschau des lebenslangen Bemühens, Fälle zu sammeln, darüber nachzudenken und die mit der Behandlung von Sprunggelenkarthrose in Zusammenhang stehenden Techniken zu verbessern. Dieses Buch wird zu einem „Pflichtlehrbuch“ für alle ernsthaften Fuß- und Sprunggelenk-Chirurgen werden und zu unserem Verständnis dieses komplexen Gelenks beitragen.

James A. Nunley Duke University Medical Center, Durham, USA

INHALT

Kapitel 1 Einleitung

1

1.1 Warum eine Sprunggelenkprothese? 1 1.2 Geringe Erfolgsrate bei ersten Versuchen 1.3 Wo stehen wir heute? 3

2

Kapitel 2 Charakteristika der Sprunggelenkarthrose 2.1 Epidemiologie 5 2.2 Merkmale der Sprunggelenkarthrose 8 2.2.1 Primäre Osteoarthrose 8 2.2.2 Posttraumatische Osteoarthrose 2.2.3 Systemische Arthritis 9 2.3 Fazit 9

Kapitel 3 Die Arthrodese des Sprunggelenks

5

9

11

3.1 Historischer Hintergrund 11 3.2 Biomechanische Überlegungen 12 3.2.1 Isolierte Sprunggelenkarthrodese 12 3.2.2 Extensive Rückfußarthrodesen 13 3.3 Techniken und Ergebnisse 14 3.3.1 Sprunggelenkarthrodese ohne interne Fixation 14 3.3.2 Sprunggelenkarthrodesen mit interner Fixation 15 3.3.3 Funktionelle Ergebnisse nach Sprunggelenkarthrodese 16 3.3.4 Degenerative Veränderungen nach Sprunggelenkarthrodese 3.3.5 Sprunggelenkarthrodese versus Sprunggelenkprothese 19 3.4 Fazit 22

19

XIV

Inhalt

Kapitel 4 Anatomische und biomechanische Charakteristika des Sprunggelenks und der Sprunggelenk-Endoprothetik 27 4.1 Anatomische Überlegungen 27 4.1.1 Knöcherne Konfiguration 28 4.1.2 Ligamentäre Konfiguration 29 4.2 Bewegung des Sprunggelenks 31 4.2.1 Rotationsachse 31 4.2.2 Bewegungsausmaß des Sprunggelenks 32 4.2.3 Einschränkungen der Bewegung des Sprunggelenks 33 4.3 Knochenabstützung des Sprunggelenks 35 4.4 Kontaktfläche und -kräfte des Sprunggelenks 37 4.4.1 Kontaktfläche 37 4.4.2 Axiale Belastung und auf das Sprunggelenks wirkende Kräfte 4.5 Fixation von Sprunggelenkprothesen 38 4.6 Grenzen des Polyethylens 41 4.7 Prothesen-Design 41 4.8 Fazit 43

Kapitel 5 Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

37

47

5.1 Klassifikation der Sprunggelenkprothesen 47 5.2 Die Sprunggelenkprothesen der ersten Generation – mit Zementierung 49 5.2.1 Pioniere der Sprunggelenk-Endoprothetik 49 5.2.2 Kurzzeitergebnisse 51 5.2.3 Mittel- bis Langzeitergebnisse 52 5.2.4 Spezifische Probleme mit den frühen Sprunggelenkimplantaten 53 5.3 Die Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation – zementfrei 54 5.3.1 Grundlegende biomechanische Überlegungen bei den neuen prothetischen Designs 54 5.3.2 Zwei-Komponenten-Prothesen 55 5.3.3 Drei-Komponenten-Designs 55 5.3.4 Erste Ergebnisse 56 5.3.5 Kritische Probleme beim Sprunggelenk-Totalersatz der zweiten Generation 57 5.4 Fazit 58

Kapitel 6 Konzept und Design der aktuellen Sprunggelenkprothesen 6.1 Das A E S ® Sprunggelenk 63 6.1.1 Hintergrund und Design 6.1.2 Ergebnisse 64 6.1.3 Probleme 64

63

63

Inhalt

XV

6.2 Das A G I L I T Y ® Sprunggelenk 65 6.2.1 Hintergrund und Design 65 6.2.2 Ergebnisse 66 6.2.3 Probleme 68 6.3 Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk 69 6.3.1 Hintergrund und Design 69 6.3.2 Ergebnisse 70 6.3.3 Probleme 72 6.4 Das E S K A - Sprunggelenk 73 6.4.1 Hintergrund und Design 73 6.4.2 Ergebnisse 75 6.4.3 Probleme 75 6.5 Das H I N T E G R A ®-Sprunggelenk 75 6.5.1 Hintergrund und Design 75 6.5.2 Ergebnisse 79 6.5.3 Probleme 79 6.6 Das M O B I L I T Y -Sprunggelenk 81 6.6.1 Hintergrund und Design 81 6.6.2 Ergebnisse 84 6.6.3 Probleme 84 6.7 Das Ramses-Sprunggelenk 84 6.7.1 Hintergrund und Design 84 6.7.2 Ergebnisse 84 6.7.3 Probleme 85 6.8 Das S A LT O ®-Sprunggelenk 87 6.8.1 Hintergrund und Design 87 6.8.2 Ergebnisse 87 6.8.3 Probleme 89 6.9 Das S . T. A . R . Sprunggelenk 89 6.9.1 Hintergrund und Design 89 6.9.2 Ergebnisse 90 6.9.3 Probleme 94 6.10. Das T N K - Sprunggelenk 95 6.10.1 Hintergrund und Design 97 6.10.2 Ergebnisse 97 6.10.3 Probleme 98 6.11 Fazit 98

Kapitel 7 Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik 7.1 Indikationen 101 7.2 Kontraindikationen 102 7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik 103 7.3.1 Rheumatoide Arthritis und entzündliche Arhropathien 103 7.3.2 Infektion 105 7.3.3 Osteopenie und Osteoporose 105

101

XVI

Inhalt

7.3.4 Gewichtseinschränkungen 107 7.3.5 Arthrose der benachbarten Gelenke 107 7.3.6 Fehlstellung der unteren Extremität, des Sprunggelenks und/oder des Rückfußes 108 7.3.7 Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk 109 7.3.8 Kontraktur der Achillessehne 112 7.3.9 Überlegungen bezüglich der Weichteile 112 7.3.10 Überlegungen bezüglich des Alters 113 7.3.11 Einschränkungen der Aktivität 114 7.3.12 Rauchen 114 7.4 Fazit 114

Kapitel 8 Operationstechniken

117

8.1 Präoperative Planung 117 8.2 Operativer Zugang zum Sprunggelenk 117 8.2.1 Lagerung des Patienten 117 8.2.2 Anteriorer Zugang zum Sprunggelenk 117 8.2.3 Lateraler Zugang zum Sprunggelenk 120 8.2.4 Komplikationen 120 8.3 Operative Vorbereitung des Sprunggelenks 120 8.4 Implantation der Komponenten 126 8.5 Verschließen der Wunde 130 8.6 Zusätzliche Operationen 131 8.6.1 Laterale Bandrekonstruktion 131 8.6.2 Transfer der Peronäus longus-Sehne 131 8.6.3 Dorsalextendierende Osteotomie des Metatarsale I 8.6.4 Valgisierende Osteotomie des Kalkaneus 133 8.6.5 Mediale Bandrekonstruktion 133 8.6.6 Medialisierende Kalkaneusosteotomie 133 8.6.7 Rückfußarthrodesen 135 8.6.8 Verlängerung der Achillessehne 137 8.7 Fazit 140

Kapitel 9 Postoperative Maßnahmen und Nachkontrollen 9.1 Postoperative Behandlung 141 9.2 Rehabilitationsprogramm 142 9.3 Nachkontrollen 143 9.3.1 Klinische Beurteilung 143 9.3.2 Radiologische Beurteilung 143 9.4 Fazit 147

141

131

Inhalt

XVII

Kapitel 10 Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

149

10.1 Korrektur des fehlausgerichteten Sprunggelenks (Malalignement) 149 10.1.1 Varus-Fehlstellung 149 10.1.2 Valgus-Fehlstellung 153 10.1.3 Fehlausrichtung in der Sagittalebene 156 10.2 Rekonstruktion des posttraumatischen Rückfußes und Sprunggelenks 159 10.2.1 Malunion der Fibula 159 10.2.2 Tibiofibulare Instabilität (Syndesmoseninsuffizienz) 159 10.2.3 Malunion des Kalkaneus 161 10.3 Spezifische artikuläre Pathologien und Erkrankungen der Gelenke 166 10.3.1 Systemische entzündliche Arthritis 166 10.3.2 Klumpfußdeformität 168 10.3.3 Fußdeformität nach Poliomyelitis 168 10.3.4 Avaskuläre Nekrose 168 10.3.5 Septische Arthritis 174 10.4 Desarthrodesierung 174 10.5 Revisionsarthroplastik nach Versagen der Sprunggelenkprothese 178 10.6 Fazit 179

Kapitel 11 Komplikationen in der Srunggelenk-Endoprothetik

181

11.1 Charakteristika der Sprunggelenkarthrose 181 11.1.1 Primäre Arthrose des Sprunggelenks 181 11.1.2 Posttraumatische Osteoarthrose des Sprunggelenks 181 11.1.3 Rheumatoide Arthritis des Sprunggelenks 182 11.2 Patientenauswahl 183 11.2.1 Alter des Patienten/der Patientin 183 11.2.2 Gewicht des Patienten/der Patientin 183 11.3 Präoperativer Zustand und Planung 183 11.3.1 Weichteilbedingungen 184 11.3.2 Malalignement und Malunion 184 11.3.3 Präoperative Fußdeformität 184 11.4 Implantat- und Implantationsbezogene Komplikationen 184 11.4.1 Probleme mit Sprunggelenkprothesen der ersten Generation 184 11.4.2 Probleme mit Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation 187 11.5 Frühe postoperative Komplikationen 194 11.5.1 Wundheilungsprobleme 194 11.5.2 Schwellung 195 11.5.3 Infektion 195 11.5.4 Tiefe Venenthrombose 195 11.5.5 Nonunion/Instabilität der Syndesmose 195 11.5.6 Frakturen der Malleolen 196 11.6 Späte postoperative Komplikationen 196 11.6.1 Verlust an Beweglichkeit 196

XVIII

Inhalt

11.6.2 Aseptische Lockerung 197 11.6.3 Einsinken 198 11.6.4 Polyethylenverschleiß 200 11.7 Revisions-Arthroplastik nach gescheiterter Sprunggelenkprothese 201 11.8 Fazit 201 11.8.1 Voraussetzungen für eine erfolgreiche Sprunggelenkprothese 203 11.8.2 Erfahrung, Können und Ausbildung des Chirurgen 203

Kapitel 12 Künftige Entwicklungen

205

12.1 Aktuelle Probleme, die es in Angriff zu nehmen gilt 205 12.1.1 Prospektive Untersuchungen 205 12.1.2 Prothesendesigns 205 12.1.3 Präoperative Planung und Implantationstechnik 206 12.1.4 Polyethylenverschleiß 206 12.1.5 Stabilität der Knochen-Implantat-Grenzfläche 206 12.2 Weiterer Fortschritt wird die Patientenerwartungen erhöhen 206 12.3 Weitere Forschung 207 12.4 Fazit 207 Sachverzeichnis

209

Kapitel 1

EINLEITUNG

Die Behandlung des arthrotischen Sprunggelenks wird häufig durch zusätzliche Probleme erschwert, wie zurückliegende Verletzungen und Vernarbungen des dünnen Weichteilmantels, Einsteifung, Malalignement und degenerative Veränderungen in den subtalaren und talonavikularen Gelenken, die zu Instabilität, Deformität und Veränderungen in der Biomechanik des oberen Sprunggelenks bzw. der distalen Gelenke des Sprunggelenkkomplexes führen können. Eine isolierte Arthrodese des oberen Sprunggelenks kann den starken Schmerz in diesem Gelenk beheben, nicht aber die damit einhergehenden Probleme und ablaufenden Verän-

Verletzung

postoperativ

6 Monate

2 Jahre

derungen in den benachbarten Gelenken. Dies kann insbesondere bei jungen Patienten, die eine lange Lebenserwartung haben, problematisch werden (Abb. 1.1).

1.1 Warum eine Sprunggelenkprothese? In einer Zeit, wo sich der künstliche Gelenkersatz als erfolgreiche und die Lebensqualität verbessernde Methode allgemein etabliert hat, konnten bisher am Sprunggelenk nicht die gleichen Ergebnisse erzielt werden wie bei anderen Gelenken.

3,5 Jahre

10 Jahre

15 Jahre

17,5 Jahre

Abb. 1.1. Entwicklung der posttraumatischen Arthrose Die heute 36-jährige Patientin mit posttraumatischer Arthrose erlitt beim Volleyballspiel im Alter von 19 Jahren eine komplexe Sprunggelenkdistorsion. Die Röntgenaufnahme zeigt eine nicht-dislozierte Fraktur der Fibula (die laterale Ansicht ging verloren); vier Tage nach der Verletzung wurde eine offene Reposition und eine Osteosynthese durchgeführt. Acht Monate später wurden die Implantate wegen lokaler Beschwerden wieder entfernt. Trotz einer arthroskopischen Dekompression des anterioren Sprunggelenks nach 3,8 Jahren bestand weiterhin eine schmerzhafte Einschränkung der Dorsalextension. In den letzten fünf Jahren hatten zunehmende Schmerzen bei Belastung die sportlichen Aktivitäten auf null reduziert; und die Patientin leidet heute auch im Ruhezustand unter Schmerzen. Die lateralen Röntgenbilder zeigen eine progressive Ausweitung der tibiotalaren Kontaktfläche nach 3,5 Jahren mit Osteophyten, Verringerung des Gelenkspalts, Inkongruenz und subchondrale Sklerose. Im gleichen Zeitraum kam es zu einer degenerativen Erkrankung des subtalaren und talonavikularen Gelenks, was die 50 %-ige Verminderung in der Pronation/Supination zur kontralateralen Seite erklären könnte.

2

Bezeichnenderweise wandte sich der britische Orthopäde John Charnley nach den Misserfolgen mit seiner Kompressionsarthrodese des Sprunggelenks und den schlechten Aussichten auf einen erfolgreichen Kunstgelenkersatz am Sprunggelenk der Hüftgelenk-Endoprothetik zu und vollbrachte auf diesem Gebiet erfolgreiche Pionierleistungen. Jahrzehnte nach Charnleys misslungenen Bemühungen ist die Arthrodese des Sprunggelenks noch immer die am häufigsten angewandte Behandlungsmethode für die schmerzhafte Arthrose. Obwohl eine unilaterale Sprunggelenkarthrodese eine akzeptable Funktion ermöglichen kann (vorausgesetzt, das subtalare und die tarsalen Gelenke sind normal und können die Bewegungsanforderungen an den Fuß teilweise übernehmen), sind die Nachteile – zumindest langfristig – erheblich. Bei der längsten Nachbeobachtungszeit nach einer Sprunggelenkarthrodese (23 Jahre bei einer Zeitspanne von 20 bis 33 Jahren) berichteten Fuchs und Mitarbeiter [10], dass die Hälfte der nachuntersuchten 18 Patienten sich als leicht oder nicht eingeschränkt in den Aktivitäten des Alltags einschätzten, obwohl 61 % eine postoperative Komplikation durchgemacht hatten. 15 Patienten wiesen eine Spitzfußstellung auf: 7 (39 %) von 5° bis 10° und 8 (44 %) von 11° bis 20°. In 7 Fällen bestand eine Varus-Fehlstellung, und in einem Fall eine ValgusFehlstellung. Ein Drittel stufte die Behinderung im Beruf als „mäßig“ und ein Drittel als „signifikant“ ein. Die SF-36 Fragebogen zur physischen Funktion, zur emotionalen Beeinträchtigung und zum körperlichen Schmerz erbrachten signifikante Defizite. Im Röntgenbild waren bei 95 % der Fälle Anzeichen für Arthrosen im subtalaren und talonavikularen Gelenk zu sehen. Coester und Mitarbeiter [7] stellten bei einer Nachuntersuchung von 23 Patienten nach 12 bis 44 Jahren (im Mittel 22 Jahre) bei 21 Patienten (91,3 %) mäßige bis schwere arthrotische Veränderungen im subtalaren und bei 13 Patienten (56,6 %) im talonavikularen Gelenk fest. Diese ungünstigen Ergebnisse wurden durch die Berichte anderer Autoren [1, 4, 21] untermauert. Wird bei einem jungen Patienten eine Sprunggelenkarthrodese vorgenommen, entwickelt er oder sie mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb der folgenden 20 Jahren Arthrosen im Rückfuß und muss aufgrund dieser sekundären degenerativen Verände-

Kapitel 1: Einleitung

rung behandelt werden (siehe Kap. 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks). Zunehmende Einsteifung des Fußes und eine weitere Arthrodese des oder der arthrotischen Gelenke sind die wahrscheinliche Folge. Hinweise für die Überlegenheit der Endoprothetik gegenüber der Arthrodese wurden von Kofoed und Stürup erbracht [20]. Von 26 Patienten mit einer Sprunggelenkarthrose wurden 13 Patienten mit einer Arthrodese (ein Patient beidseitig) und 13 Patienten mit einer Prothese (ein Patient beidseitig) versorgt. Nach einer durchschnittlichen Nachbeobachtungszeit von 84 Monaten fanden sich nach einer Prothese eine nachhaltigere Schmerzlinderung, bessere Funktion, eine geringere Infektionsrate und keine Arthrosezeichen im subtalaren Gelenk.

1.2 Geringe Erfolgsrate bei ersten Versuchen Die frühe Sprunggelenkarthroplastik der 1970erJahre war von vielfachen Probleme gezeichnet. Häufig fehlten geeignete chirurgische Instrumente oder diese waren ungünstig konstruiert, was eine schlechte oder ungenaue Positionierung der Implantate zur Folge hatte. Man kümmerte sich kaum um die Balancierung der Weichteile, zumal die Prothesen meist in Sprunggelenken eingesetzt wurden, die in neutraler Position abgenutzt waren. Man versuchte nicht, Gelenke zu ersetzen, die signifikante Varus- oder Valgus-Fehlstellungen aufwiesen, wodurch eine große Zahl von Patienten ausgeschlossen wurde. Zur Fixation wurde bei den meisten Implantaten Methylmethakrylat verwendet und man stieß sowohl beim Einzementieren als auch beim Herausholen von überschüssigem Zement hinter dem Implantat auf eine Vielzahl von Schwierigkeiten. Durch ungenaue Bemessung und inadäquate Instrumentation kam es zur Fraktur beider Malleolen. Übermäßige Dehnung der Haut während der Operation resultierte in einer hohen Inzidenz von Hautkomplikationen [3]. Eine exzessive Knochenresektion (beispielsweise bis zu 17 mm auf der tibialen und bis zu 7 mm auf der talaren Seite) hatte zur Folge, dass die Implantate in der weichen Spongiosa zu liegen kam, die der KnochenZement-Grenzfläche nicht genügend Festigkeit verleihen konnte. Dies verursachte ein Einsinken bei

Wo stehen wir heute?

Belastung [8]. Nicht-anatomisch geformte, unterdimensionierte Tibia-Implantate neigten auch dazu, in die Spongiosa einzusinken [12]. Das Design der Sprunggelenkprothesen unterscheidet sich heute erheblich von den frühen straff geführten Prothesen, bei denen die Bänder des Sprunggelenkes vollkommen ersetzt wurden [23]. Neuere halb-geführte und frei-geführte Prothesen erfordern stabile Bänder, erlauben jedoch eine stärkere axiale Rotation [5, 17, 22]. Die neuesten 3-Komponenten-Prothesen mit freier Führung erfordern eine geringere Knochenresektion und werden mittels verbesserter Techniken (zementfrei, porös beschichtet) verankert. Positive mittelfristige Ergebnisse [14, 15, 18, 19, 24] werden jedoch weiterhin durch die ungünstigen Ergebnisse der früheren (straff-geführten und mehrheitlich zementierten) Prothesen, durch die Schwierigkeit der Perfektionierung der Operationstechniken, durch langwierige Komplikationen und die Schwierigkeit von Revisionen und Behandlung nach Misserfolg relativiert [9].

1.3 Wo stehen wir heute? Der zunehmende Erfolg beim Ersatz von Gelenken wie z. B. im Knie oder der Hüfte und die Bedenken hinsichtlich der langfristigen Auswirkungen der Sprunggelenkarthrodese [7, 10] ließen das Interesse an der Sprunggelenk-Endoprothetik im letzten Jahrzehnt erneut aufflammen. Neue Prothesen wurden entwickelt, bei denen das Augenmerk auf die Nachahmung der normalen Anatomie des Sprunggelenks, der Kinematik des Gelenks, der Stabilität der Bänder und der mechanischen Ausrichtung gelegt wurde. Designs mit 2 und 3 Komponenten wurden geschaffen, die Gleit- und Rotationsbewegungen im Sprunggelenk erlauben. Aktuellere Prothesen verfügen zudem über metallische Komponenten mit porösen Oberflächen, die eine biologische Fixation ermöglichen und dadurch die für die Verankerung nötige Knochenresektion verringern. Mit gutem Grund kann man annehmen, dass sich die Sprunggelenk-Endoprothetik von einem experimentellen und fallweise erfolgreichen Eingriff zu einer viel versprechenden und dauerhaften Lösung entwickelt hat. Keine Prothese kann jedoch

3

ohne eine Nachbeobachtungszeit von mindestens 5 Jahren beurteilt werden. Es braucht Zeit, bis sich das wahre Bild abzeichnet, aber es ist zu erwarten, dass die Endoprothetik des Sprunggelenks bald einen berechtigten Platz neben derjenigen an anderen Gelenken, wie Knie und Hüfte, einnehmen wird. Es ist zu erwarten, dass sich die Überlegenheit der Sprunggelenk-Endoprothetik gegenüber der Arthrodese allgemein durchsetzen und dieser Eingriff allmählich zum Standardrepertoire eines orthopädischen Chirurgen zählen wird. Ermutigende mittelfristige Ergebnisse für Prothesen der zweiten Generation geben Patienten mit Sprunggelenkarthrose im Endstadium Anlass zur Hoffnung, eine Erfolg versprechende Alternative zur Arthrodese zu haben [2, 6, 16, 18, 19, 22, 25, 26]. Die einzigartigen physiologischen und mechanischen Eigenschaften des Sprunggelenks bleiben jedoch eine Herausforderung. Misserfolge bei Sprunggelenkprothesen sind heutzutage noch immer zahlreicher als bei Prothesen anderer Gelenke. In gewissem Ausmaß hängt dies möglicherweise damit zusammen, dass es dem Chirurgen meist nicht gelingt, die Bänder für die Führung und Stabilisierung des Gelenkes ausreichend zu balancieren, und dass die Biomechanik des Sprunggelenks nur unzureichend nachgeahmt wird. Dies führt auch dazu, dass das darunter liegende subtalare Gelenk nur mangelhaft in das gekoppelte Bewegungsmuster des gesamten Sprunggelenkkomplexes einbezogen wird [11, 13]. Adäquate Patientenauswahl, sorgfältige präoperative Planung, angemessene Behandlung assoziierter Probleme (z. B. Instabilität, Malalignement und Arthrose in benachbarten Gelenken) und Minimierung perioperativer Komplikationen könnten jedoch dazu beitragen, die Chance auf ein erfolgreiches Ergebnis zu erhöhen. Das vorliegende Buch versucht den aktuellen Wissensstand über die Arthrose des oberen Sprunggelenks und dessen Behandlung im Endstadium zu vermitteln. Besonderes Augenmerk wird auf biomechanische Überlegungen gelegt, sind diese doch von größter Bedeutung für einen erfolgreichen Kunstgelenkersatz. Das Buch bietet weiters einen ausführlichen Literaturüberblick mit Betonung der objektiven Analyse der klinischen Ergebnisse, um die Rolle der Endoprothetik heute zu definieren und weitere Entwicklungen abzuleiten.

4

Literatur [1] Ahlberg A, Henricson AS (1981) Late results of ankle fusion. Acta Orthop Scand 52: 103–105 [2] Anderson T, Montgomery F, Carlsson A (2003) Uncemented STAR total ankle prosthesis. Three to eight-year follow-up of fifty-one consecutive ankles. J Bone Joint Surg Am 85: 1321–1329 [3] Bolton-Maggs BG, Sudlow RA, Freeman MA (1985) Total ankle arthroplasty. A long-term review of the London Hospital experience. J Bone Joint Surg Br 67: 785–790 [4] Boobbyer GN (1981) The long-term results of ankle arthrodesis. Acta Orthop Scand 52: 107–110 [5] Buechel FF, Pappas MJ, Iorio LJ (1988) New Jersey low contact stress total ankle replacement: biomechanical rationale and review of 23 cementless cases. Foot Ankle 8: 279–290 [6] Buechel FFS, Buechel FF, Pappas MJ (2003) Ten-year evaluation of cementless Buechel-Pappas meniscal bearing total ankle replacement. Foot Ankle Int 24: 462–472 [7] Coester LM, Saltzman CL, Leupold J, Pontarelli W (2001) Long-term results following ankle arthrodesis for post-traumatic arthritis. J Bone Joint Surg Am 83: 219–228 [8] Demottaz JD, Mazur JM, Thomas WH, Sledge CB, Simon SR (1979) Clinical study of total ankle replacement with gait analysis. A preliminary report. J Bone Joint Surg Am 61: 976–988 [9] Easley ME, Vertullo CJ, Urban WC, Nunley JA (2002) Total ankle arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg 10: 157–167 [10] Fuchs S, Sandmann C, Skwara A, Chylarecki C (2003) Quality of life 20 years after arthrodesis of the ankle. A study of adjacent joints. J Bone Joint Surg Br 85: 994–998 [11] Giannini S, Leardini A, O’Connor JJ (2000) Total ankle replacement: review of the designs and of the current status. Foot Ankle Surg 6: 77–88 [12] Gill LH (2002) Principles of joint arthroplasty as applied to the ankle. AAOS Instructional Course Lectures 13: 117–128 [13] Hamblen DL (1985) Editorial. Can the ankle joint be replaced? J Bone Joint Surg Br 67: 689–690

Kapitel 1: Einleitung

[14] Hintermann B (1999) Die STAR-Sprunggelenkprothese. Kurze und mittelfristige Erfahrungen. Orthopäde 28: 792–803 [15] Hintermann B, Valderrabano V (2001) Endoprothetik am oberen Sprunggelenk. Z Ärztl Fortbild Qualitätssich 95: 187–194 [16] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The H I N T E G R A ankle: rationale and shortterm results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [17] Kofoed H (1995) Cylindrical cemented ankle arthroplasty: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 16: 474–479 [18] Kofoed H, Lundberg-Jensen A (1999) Ankle arthroplasty in patients younger and older than 50 years: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 20: 501–506 [19] Kofoed H, Sorensen TS (1998) Ankle arthroplasty for rheumatoid arthritis and osteoarthritis: prospective long-term study of cemented replacements. J Bone Joint Surg Br 80: 328–332 [20] Kofoed H, Stürup J (1994) Comparison of ankle arthroplasty and arthrodesis. A prospective series with long-term follow-up. Foot 4: 6–9 [21] Morgan CD, Henke JA, Bailey RW, Kaufer H (1985) Longterm results of tibiotalar arthrodesis. J Bone Joint Surg Am 67: 546–550 [22] Pyevich MT, Saltzman CL, Callaghan JJ, Alvine FG (1998) Total ankle arthroplasty: a unique design. Two to twelve year follow-up. J Bone Joint Surg 80-A: 1410–1420 [23] Saltzman CL (2000) Perspective on total ankle replacement. Foot Ankle Clin 5: 761–775 [24] Schernberg F (1998) Current results of ankle arthroplasty: European multi-center study of cementless ankle arthroplasty. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed). Springer, Berlin, pp 41–46 [25] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: a 3.7-year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56 [26] Wood PL, Deakin S (2003) Total ankle replacement. The results in 200 ankles. J Bone Joint Surg 85-B: 334–341

Kapitel 2

CHARAKTERISTIKA DER SPRUNGGELENKARTHROSE

Im Wesentlichen können alle Knochen – die 3 Knochen oberhalb und 26 Knochen unterhalb des Sprunggelenks – und mindest so viele Gelenke Alignement und Funktion des Sprunggelenks beeinträchtigen. Der dünne Weichteilmantel ist nach früheren Verletzungen und vorgängiger Operationen möglicherweise vernarbt und hat an Elastizität eingebüßt. Die posttraumatische Ruhigstellung, ein Mangel an Physiotherapie, chronischer Schmerz und progressive periartikuläre Knochenbildung haben oft zu einem erheblichen Bewegungsverlust des Sprunggelenks geführt. Zusätzlich können eine fortschreitende Inkongruenz des Gelenks, zerstörte Gelenkoberflächen und die Dislokation des Talus aus der Malleolengabel zu Veränderungen der Sprunggelenkmechanik, Malalignement des Rückfußes und Destabilisierung des Sprunggelenkkomplexes führen. Eine sorgfältige Untersuchung und Problemanalyse sind deshalb unerlässlich, um mögliche

Probleme, die während der Implantation einer Sprunggelenkprothese eintreten könnten, zu erkennen und Misserfolge zu vermeiden.

2.1 Epidemiologie Viele Sportverletzungen des Sprunggelenks gehen mit biomechanischen Störungen wie statische oder dynamische Fehlstellungen des Skeletts einher [2, 6]. Funktionsstörungen des Rückfußes, insbesondere die Arthrose von Sprunggelenk und Rückfuß, haben in den vergangenen Jahren große epidemiologische und sozial-präventive Bedeutung erlangt. Man geht davon aus, dass Sprunggelenk- und Rückfußarthrosen in den kommenden Jahrzehnten wegen der zunehmenden Häufigkeit von Verletzungen im Sport und der allgemein längeren Lebenserwartung zunehmen werden [1, 6, 9].

Röntgenbild bei Belastung (a, b).

a

b

c

Abb. 2.1. Primäre Osteoarthrose 49-jähriger Patient mit primärer Osteoarthrose: korrekte Ausrichtung und Stabilität, Dorsalextension-Plantarflexion 10° – 0° – 30°, typische radiologische Veränderungen (siehe Text) und Knorpelverschleiß.

Intraoperativer Situs (c).

6

Kapitel 2: Charakteristika der Sprunggelenkarthrose

a

b

c

d

e

Abb. 2.2. Schwere posttraumatische Osteoarthrose 43-jährige Patientin mit posttraumatischer Osteoarthrose 3,5 Jahre nach operativ versorgter Sprunggelenkfraktur: Gelenkinkongruenz, Varus-Fehlstellung, subchondrale Sklerose und Zystenbildung sowie eine Dorsalextension-Plantarflexion von 10° – 0° – 20° (a, b). Man beachte die Auswirkungen der Belastung in der Lateralansicht (c). Das CT zeigt stärkere Gelenkveränderungen und -zerstörung als aufgrund der radiologischen Untersuchung erwartet, insbesondere im anteromedialen Bereich des Sprunggelenks (d, e).

2.2 Merkmale der Sprunggelenkarthrose

a

7

b

c

d

e

f

g

h

Abb. 2.3. Schwere posttraumatische Varus-Osteoarthrose Dieser 61-jähriger Patient mit posttraumatischer Osteoarthrose nach multiplen Distorsionen, Tenodese und FibulaFraktur klagt über Instabilität und Schmerzen bei Belastung des Fußes. Radiologisch zeigt sich eine anterolaterale Subluxation und Varus-Fehlstellung des Talus in der Malleolengabel mit Einbruch des anteromedialen Tibiaplafonds (a, b). Beim Stehen kommt es zu einem lateralen Abkippen des Fußes, und wegen des Hohlfußes mit einem übermäßig plantarflektierten 1. Strahl persistiert die Fehlstellung im Zehenspitzenstand (c – e). Die Hohlfuß-Belastung zeigt sich auch in der dynamischen Pedobarographie [Emed-System, Novel, München, Deutschland] (f).Die Beweglichkeit ist mit einer Dorsalextension-Plantarflexion von 5° – 0° – 30° kaum eingeschränkt (g, h).

8

Kapitel 2: Charakteristika der Sprunggelenkarthrose

2.2 Merkmale der Sprunggelenkarthrose

2.2.1 Primäre Osteoarthrose

Um die besondere Problematik des Sprunggelenkersatzes zu verstehen, muss zunächst das Grundproblem, nämlich die Pathologie der Sprunggelenkarthrose und ihre Varianten verstanden werden. Eine Arthrose des Sprunggelenks kann primär („natürlicher“ Verschleiß) oder sekundär (posttraumatische Arthrose und systemische Arthritis [neuropathische Arthropatie, entzündliche Arthritis und selten infektiöse Arthritis]) entstehen. Da bei primären und posttraumatischen Arthroseerkrankungen die Entzündungskomponente minimal ist, ist Osteoarthrose wahrscheinlich eine treffendere Beschreibung als Arthritis.

Die primäre Osteoarthrose ist gekennzeichnet durch den Verlust von Knorpel und Hypertrophie des Knochens. Die exakten Mechanismen, die zum Knorpelverschleiß führen, sind unklar; mechanische Belastung und Verletzung des subchondralen Knochens dürften aber zur Schädigung beitragen [9]. Im Röntgenbild sind typischerweise eine Gelenkspaltverschmälerung (was mit dem Verlust von Knorpelgewebe korreliert), Osteophyten, subchondrale Knochenzysten und subchondrale Sklerose erkennbar [5]. Üblicherweise besteht bei der primären Osteoarthrose keine juxta-artikuläre Osteoporose (Abb. 2.1).

a

c

b

d

Abb. 2.4. Bilaterale rheumatoide Sprunggelenk-Arthritis 41-jährige Patientin mit bilateraler rheumatoider Sprunggelenk-Arthritis, rechtes Sprunggelenk (a, b), linkes Sprunggelenk (c, d): Valgus-Fehlstellung, Bildung von Knochenzysten, gleichzeitige talonavikulare und subtalare Arthritis.

2.3 Fazit

9

2.2.2 Posttraumatische Osteoarthrose

2.3 Fazit

Während die Arthrose an Hüft- und Kniegelenk vorwiegend degenerativ bedingt ist und ältere Patienten betrifft, hat die Osteoarthrose des Sprunggelenks in 80% der Fälle eine posttraumatische Ursache [3] und betrifft deshalb jüngere Patienten. Meist entsteht die posttraumatische Osteoarthrose sekundär nach einer intraartikulären Fraktur des Sprunggelenks (Abb. 2.2) [4, 8, 10]. Daneben können auch schwere Bandverletzungen (chronische Sprunggelenkinstabilität) und Luxationstraumata zur Osteoarthrose führen (Abb. 2.3). Bei der posttraumatischen Arthrose ist der Weichteilmantel um das Sprunggelenk typischerweise ebenfalls betroffen. Vernarbungsprozesse und periartikuläre Ossifikationen haben häufig zu einem Verlust der Elastizität der Weichteile und zusammen mit dem chronischen Schmerz zu einem signifikanten Bewegungsverlust des Sprunggelenks geführt. Abgesehen von den auch bei der primären Osteoarthrose beobachteten radiologischen Veränderungen (Gelenkspaltverschmälerung, Osteophyten, subchondrale Knochenzysten und subchondrale Sklerose) können bei der posttraumatischen Osteoarthrose auch eine Gelenkinkongruenz, Fehlausrichtung (Malalignement) und Luxation vorliegen.

In den vergangenen Jahren hat die Arthrose des Sprunggelenks als Folge der größeren Zahl von Sportverletzungen und einer erhöhten Lebenserwartung an Häufigkeit zugenommen. Zur Pathologie der Sprunggelenkarthrose gehören Knorpeldegeneration, Gelenkdeformität, Schmerz und ein vermindertes Bewegungsausmaß, das oft zu Fehlausrichtung und Fehlstellung, Hinken und Gangabnormalität führt. Die Sprunggelenkarthrose kann in 3 Gruppen unterteilt werden: primäre Osteoarthrose, posttraumatische Osteoarthrose und systemische Arthritis. Relativ gesehen ist die posttraumatische Gruppe am größten.

2.2.3 Systemische Arthritis

Zur Kategorie der systemischen oder entzündlichen Arthritis gehören verschiedene Erscheinungsformen von rheumatoider Arthritis, unterschiedliche Bindegewebe-Erkrankungen und synoviale Entzündungserkrankungen unbekannten Ursprungs [10]. Septische Arthritis, Arthritis psoriatica, Arthritis in Verbindung mit Spondylarthropathie und Reiter-Syndrom fallen ebenfalls in diese Kategorie. Die rheumatoide Arthritis ist durch eine Hyperplasie der Synovialis gekennzeichnet, die den darunter liegenden Gelenkknorpel und den subchondralen Knochen, aber auch das Gewebe der das Gelenk stabilisierenden Muskeln, Sehnen und Bänder zerstören kann [7, 9]. Im Röntgenbild ist die entzündliche Arthritis durch symmetrische Gelenkspaltverschmälerung, eine durch das muskuläre Ungleichgewicht der opponierenden Muskelgruppen bedingte Gelenksubluxation, juxta-artikuläre Erosionen und Osteopenie gekennzeichnet (Abb. 2.4) [9, 11].

Literatur [1] Baumhauer JF, Alosa DM, Renstroem PA, Trevino S, Beynnon B (1995) A prospective study of ankle injury risk factors. Am J Sports Med 23: 564–570 [2] Clement DB, Taunton JE, Smart GE, McNicol KL (1981) A survey of overuse running injuries. Phys Sports Med 9: 47–58 [3] Conti SF, Wong YS (2001) Complications of total ankle replacement. Clin Orthop 391: 105–114 [4] Hefti F, Baumann J, Morscher EW (1980) Ankle joint fusion: determination of optional position by gait analysis. Arch Orthop Trauma Surg 96: 187–192 [5] Hintermann B, Valerrabano V (2003) Total ankle replacement. Foot Ankle Clin 8: 375–405 [6] James B, Bates B, Osterning L (1978) Injuries in running. Am J Sports Med 6: 40–50 [7] Kean WF, Forestier F, Kassam Y, Buchanan WW, Rooney PJ (1985) The history of gold therapy in rheumatoid disease. Semin Arthritis Rheum 14: 180–186 [8] Morrey BF, Wiedermann GP (1980) Complications and longterm results of ankle arthrodesis following trauma. J Bone Joint Surg Am 62: 777–784 [9] Praemer A, Furner S, Rice DP (1992) Arthritis. In: Musculoskeletal conditions in the United States (Park Ridge I, ed) American Academy of Orthopaedic Surgeons [10] Quill GE (2000) An approach to the management of ankle arthritis. In: Foot and ankle disorders (Myerson MS, ed). Saunders, Philadelphia, pp 1059–1084 [11] Vahvanen V (1969) Arthrodesis of the talocalcaneal or pantalar joints in rheumatoid arthritis. Acta Orthop Scand 40: 642–652

Kapitel 3

DIE ARTHRODESE DES SPRUNGGELENKS

Seit mehr als 100 Jahren werden Arthrodesen des Rückfußes zur Behandlung einer Vielzahl neuromuskulärer und degenerativer Fußerkrankungen durchgeführt [4]. Im Laufe der Zeit haben sich verschiedene Techniken etabliert und zahlreiche biomechanische Untersuchungen haben Richtlinien für die optimale Stellung des Fußes für der Arthrodese erarbeitet [10, 29, 57]. Neuere und verbesserte Implantate lassen einen verlässlicheren knöchernen Durchbau der Arthrodese erwarten. Im Zuge dieser Verbesserungen hat sich die Indikationsstellung verändert und die Techniken haben sich verbessert, was einen höheren Erfolg erwarten lässt [71, 83]. Die grundlegenden Prinzipien einer sorgsamen Weichteilbehandlung, einer äußerst sorgfältigen Ausrichtung des Gelenks und einer aufmerksamen Nachbehandlung bleiben bei diesen komplexen Eingriffen aber dennoch unerlässlich.

3.1 Historischer Hintergrund Während vieler Jahren war die Behandlung der schlaffen Lähmung aufgrund verschiedener neuromuskulärer Erkrankungen, insbesondere der Poliomyelitis [35, 37, 47, 48], die häufigste Indikation für die chirurgische Arthrodese von Fuß und Sprunggelenk. Orthesen, als Alternative oder für einfachere Fälle, waren zumeist schwer, klobig und unbequem [98]. Deshalb wurden schon vor langer Zeit eine Vielzahl von Operationstechniken entwickelt, um paralytische Gliedmaßen zu stabilisieren und belastbar zu machen. Für den Fuß galt es in erster Linie, eine plantigrade Stellung zu erlangen. Die ersten reinen Weichteileingriffe misslangen, weil in der paralytischen Extremität die Schwächung zu groß war und deshalb die motorische Kraft nach einem Sehnentransfer nicht ausreichte [15]. Extraartikuläre Maßnahmen wie Anlagerung von Knochenblöcken

als Bewegungstop [56, 12, 37] waren ineffektiv, weil sich die Deformität in der Folge meist verstärkte und die benachbarten Gelenke zerstörte. Zudem wurden der angelagerte Knochenblock meist resorbiert. Arthrodesen des Rückfußes und des Sprunggelenks waren jedoch in der Lage, der paralytischen Extremitäten die notwendige Stabilität zu vermitteln, womit der Fuß durch die stärkere proximale, weniger betroffene Muskulatur kontrolliert werden konnte. Anfänglich wurde zur inneren Fixation ein allogener Knochenspan aus ausgekochten Leichenteilen, Elfenbein oder Autotransplantat aus der Fibula oder Nähte benutzt mit dem Ziel, den Knochen so lange in Position zu halten, bis ein Stützverband angelegt werden konnte [12]. Solche Techniken erforderten jedoch eine prolongierte Ruhigstellung und schränkten die Belastbarkeit lange Zeit ein. Trotzdem war die Gefahr einer fibrösen Nonunion sehr hoch [96]. In der Literatur [15, 35, 47, 52, 78, 85] wurde eine Vielfalt an Techniken zur Arthrodese von Sprunggelenk und Fuß beschrieben; die meisten Berichte entsprachen jedoch eher einer anekdotischen Serie von Fallberichten ohne standardisierte Nachkontrollen oder konsistenten Methoden zur Patientenerfassung. Mit der Weiterentwicklung der Techniken und der damit verbundenen Steigerung der Erfolgsraten für Arthrodesen wurden die chirurgischen Indikationen auch auf posttraumatische Osteoarthrosen [21], Charcot-Marie-Krankheit [54, 82], Osteonekrose [92], Klumpfuß-Fehlstellung [64] und auf Plattfußdeformität bei Dysfunktion der Tibialis posterior-Sehne [8, 26, 36], diabetische Neuroarthropathie [69] und Zerebralparase [89] ausgeweitet. Im Falle einer nichtneuromuskulären Erkrankung musste die Stellung des Fußes bei der Arthrodesierung des Sprunggelenks allerdings überdacht werden [29, 57]. Ein Spitzfuß von 10° bis 20°, der bei Polio-Patienten sinnvoll war, um das Knie in Extension zu zwingen, zeigte bei

12

nicht-paralytischen Gliedmaßen ungünstige Ergebnisse [54]. Modernere chirurgische Techniken erhöhten die Fusionsrate. Charnley [13] führte die Kompressionsarthrodese mit Fixateur externe ein. Pfahler und Mitarbeiter [73] waren mit dieser Methode nicht zufrieden und erreichten durch die Fixation mittels Kompressionsschraube eine bessere Funktionalität sowie eine deutlich verringerte Durchbauzeit. In einer experimentellen Versuchsreihe stellte sich heraus, dass die Fixation mittels Schraube bezüglich Dorsalextension-Plantarflexion bessere Ergebnisse erzielen ließ als ein Fixateur externe; der Fixateur externe aber war der Schraubenfixation bezüglich der Rotation der Tibia überlegen [90]. Eine erhebliche Verbesserung der Fusionsrate und eine Verkürzung der knöchernen Heilung brachte danach das Prinzip der interfragmentären Kompression, wie von der AO (Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen) vorgeschlagen [2, 61, 66, 76, 87, 91]. Eine modifizierte Löffelplatte [84] und Schrauben, die Tibia und Kalkaneus intramedullär verbinden, ergänzten in jüngerer Zeit die Liste der Osteosynthesetechniken [41, 75]. Zusätzlich konnte durch die arthroskopisch assistierte Sprunggelenkarthrodese die Morbidität weiter reduziert und die Heilungszeit verringert werden (Tabelle 3.1) [16, 19, 20, 25, 65, 66, 67, 91, 103].

3.2 Biomechanische Überlegungen Mehrere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Arthrodese des Sprunggelenks und anderen Gelenken des Rückflusses das Bewegungsausmaß des Fußes einschränken und den Gang nachhaltig verändern kann. 3.2.1 Isolierte Sprunggelenkarthrodese

Eine Arthrose, die nur das obere Sprunggelenk betrifft, wird effizient durch eine tibiotalare Fusion behandelt. Die für den Gang optimale Position ist eine plantigrade (neutrale Flexion), eine leichte Valgus- und eine leichte Außenrotationsstellung des Fußes [10, 29, 57]. Eine neutrale Ausrichtung des Fußes in der koronaren und sagittalen Ebene veränderte die Charakteristika der subtalaren und

Kapitel 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks

talonavikularen Gelenke im Vergleich zur Kontrollgruppe am wenigsten [97]. Takakura und Mitarbeiter [88] fanden nach einer tibiotalaren Fusion einen Verlust an Dorsalextension von präoperativ 10,5° auf 4,2° nach 7 Jahren und einen solchen an Plantarflexion von 24,7° auf 14,0°. In vitro verringerte die Sprunggelenkarthrodese die Dorsalextension um 50 % und die Plantarflexion um 70 %, während die Bewegung in der koronaren Ebene um 30 % vermindert wurde [24], was die Ergebnisse anderer Studien bestätigte [33, 34, 101]. In einer neueren in vitro-Studie mit 3D-Bewegungsanalyse des belasteten Fußes verringerte die Arthrodese des Sprunggelenks das Bewegungsausmaß für Dorsalextension-Plantarflexion um 30,4° auf 12,5° und für die Tibiarotation um 6,7° auf 14,7°, während die Eversion-Inversion des Fußes lediglich um 4,4° auf 14,4° abnahm [93]. Gleichzeitig erhöhte die Sprunggelenkarthrodese bei Dorsalextension-Plantarflexion des Fußes die Bewegungsübertragung auf die Tibiarotation um einen Faktor 2,4 und auf die Eversion-Inversion des Fußes um einen Faktor 18,5 im Vergleich zum normalen Sprunggelenk [94]. Ist das Bewegungsausmaß im tibiotalaren Gelenk vermindert, können benachbarte Gelenke infolge der resultierenden Mehrbelastung geschädigt werden, da sie Bewegungen ausführen müssen, für die sie nicht geschaffen und geeignet sind [24, 32]. Wird die Bewegungsübertragung verstärkt, können auf die benachbarten Gelenke stärkere Belastungskräfte wirken, die damit eine Degeneration der Gelenke und eine sekundäre Osteoarthrose verursachen können [33, 34]. Außerdem können Veränderungen im Bewegungsausmaß und/oder in der Bewegungsübertragung das tatsächliche Bewegungsmuster beeinträchtigen [24] und dadurch Veränderungen im Gangmuster bewirken. Die Analyse des Gangs von Patienten nach einer Sprunggelenkarthrodese zeigt, dass – die Knieflexion vor Auftreten der Ferse vermindert ist, – das Bein während der Standphase kürzer belastet wird, – die sagittale Grundreaktionskraft (die nur beim barfüßigen Laufen von Bedeutung ist) reduziert ist, und – die Außenrotation bei in Spitzfuß fusioniertem Sprunggelenk erhöht ist.

3.3 Biomechanische Überlegungen

Zudem wird die Zeit zwischen dem Abheben der Ferse und der Zehe verringert und der Schwerpunkt des Körpers in der Standphase erhöht, gefolgt von einer abrupten Absenkung in der abschließenden Standphase [10, 29, 42, 100]. Patienten mit einer Sprunggelenkarthrodese bewegten sich im barfuß Gehen um 16 % langsamer, verbrauchten 3 % mehr Sauerstoff und wiesen eine um 10 % verringerte Gangeffizienz auf [95], während sich die Bewegung im Hüft- und Kniegelenk nicht signifikant veränderte [10, 29, 57, 86]. 3.2.2 Extensive Rückfußarthrodesen

Eine Tripel-Arthrodese (d.h. eine Fusion des Subtalar-, Talonavikular- und Kalkaneokuboidgelenks) resultiert in einer Bewegungsverminderung des Fußes von 12° bis 15° in der sagittalen Ebene, selbst wenn das tibiotalare Gelenk frei beweglich bleibt. Die Bewegung in der koronaren Ebene wird um 60 % vermindert, was auf den subtalaren Anteil der Arthrodese zurückzuführen ist [24]. Der Bewegungsverlust in der koronaren Ebene wird bei ebenem Gang auf planem Grund mit geeignetem Schuhwerk gut toleriert, Gehen auf unebenen Grund ist jedoch stark erschwert [77]. Da keine biomechanischen Studien vorliegen, die spezifisch die Auswirkungen von subtalaren, tibiotalokalkanearen oder pantalaren Arthrodesen auf den Gang, den Energieverbrauch oder die Veränderungen in den Bewegungen der benachbarten Gelenke untersuchten, können die resultierenden Veränderungen lediglich aus existierenden Studien extrapoliert werden. So fühlten sich beispielsweise beim Gehen auf unebenen Boden zwei Drittel der Patienten nach einer subtalaren Fusion eingeschränkt [21].

3.3 Techniken und Ergebnisse Im vergangenen Jahrhundert wurden zahlreiche Arthrodese-Techniken entwickelt, wie die externe Fixation mit verschiedenen Fixateuren und die interne Fixation mit Schrauben, Platten und Nagel, Techniken, die entweder offen, halboffen oder arthroskopisch durchgeführt werden können. Die Ergebnisse variierten aber erheblich: von mittelfristig positiven Ergebnissen (wie erlangte Fähigkeit, an-

13

strengende körperliche Tätigkeiten und sportliche Aktivitäten auszuüben) bis zu langfristig negativen Ergebnissen (wie Pseudarthrose und Malunion, Degeneration benachbarter Gelenke und funktionelle Behinderung). 3.3.1 Sprunggelenkarthrodese ohne interne Fixation

Isolierte Sprunggelenkarthrodesen wurden vor der routinemäßigen Verwendung der internen Fixation nur selten durchgeführt. 1953 untersuchten Barr und Rexord [7] die Ergebnisse von 55 Sprunggelenkarthrodesen zwischen 1947 und 1951. Als Technik wurden eine mediale und laterale Inzision, malleoläre Osteotomie und Platzierung eines Knochenspanes durch tibiotalare Gelenk verwendet. Der Span selbst wurde von der ventralen Tibia entnommen und nach distal in den Talus geschoben bzw. eingebolzt. Die Autoren waren mit den Ergebnissen sehr zufrieden und kamen zum Schluss, dass „es nicht besonders schwierig [ist], eine feste Knochenverbindung des Sprunggelenks zu erreichen“ [7]. Lance und Mitarbeiter [48] untersuchten insgesamt 168 Patienten nach einem Zeitraum von 7 Monaten bis 11 Jahren. Bei 36 Patienten wurde eine ventrale Arthrodese (ähnlich jener Technik, die bei den von Barr und Record untersuchten Fällen verwendet wurde) [7] und bei 44 Patienten eine transfibulare Arthrodese durchgeführt, bei der die distale Fibula zur Gelenkentknorpelung osteotomiert und abschließend als Knochenspan wieder befestigt wurde. In einer anderen Studie wurde bei 21 Patienten die Kompression der Arthrodese mit einem Charnley-Fixateur [13] und bei 50 Patienten mittels Distraktion/Kompression erreicht. Hervorragende Ergebnisse, definiert als Zustand, wenn „der Patient keinen signifikanten Unterschied zwischen dem operierten und dem kontralateralen gesunden Sprunggelenk feststellte“, wurden bei 30 Patienten beobachtet (18 %) und gute Ergebnisse, definiert als „gelegentliche mäßige Symptome“, bei 89 Patienten (53 %). Die Ergebnisse bei den verbleibenden 49 Patienten (29 %) wurden aufgrund ständiger Schmerzen und Behinderung oder aufgrund größerer Revisionseingriffe als nicht zufrieden stellend bezeichnet. In der Gruppe, bei der die Kompressionstechnik verwendet wurde, wurde in 94 % der Fälle ein knöcherner Durchbauung erzielt, eine deutlich höhere

14

Rate als bei allen anderen Gruppen. Insgesamt wurde bei 20 % eine Pseudarthrose festgestellt; bei Patienten, die aufgrund einer neuromuskulären Erkrankung operiert wurden, kam es jedoch bei zwei Dritteln zu keiner knöchernen Ausheilung. Eine weitere Ursache für einen Misserfolg waren technische Fehler. Zu den Komplikationen zählten Infektion, Hautnekrose, Neurombildung, Verlust der Position und Frakturen. Eine wesentliche Einschränkung dieser Studie liegt darin, dass die Operation bei 58 % aller Patienten als Teil einer stufenweisen pantalaren Arthrodese durchgeführt wurde. Morrey und Wiedermann [63] untersuchten Sprunggelenkarthrodesen nach posttraumatischer Osteoarthrose in einer Serie von 60 Patienten. 19 (32 %) Patienten gingen der Nachbeobachtung verloren. Die verbleibenden 41 Patienten wurden mittels eines Fragebogens nach durchschnittlich 7,5 Jahren (1 bis 34 Jahre) kontaktiert und 30 der 41 Patienten wurden außerdem in der Praxis befragt. Bei den meisten Patienten wurde der externe Kompressionsfixateur nach Charnley [13] verwendet. Eine einzige Inzision, lateral oder transversal, ergab nicht annehmbar hohe Komplikationsraten, einschließlich Pseudarthrosen und Infektionen. Wurden 2 Inzisionen vorgenommen, verringerte sich die Komplikationsrate um einen Faktor 3. Obwohl 75 % der Patienten über anhaltende Schmerzen in unterschiedlicher Intensität berichteten, wurde insgesamt eine Zufriedenheitsrate von 83 % erreicht. Bei der Hälfte der untersuchten Patienten wurde im Röntgenbild eine Progression der Osteoarthrose in den benachbarten Gelenken festgestellt. Die große Anzahl an Patienten, die einer Nachbeobachtung nicht mehr zur Verfügung standen, schränkt die Aussagekraft dieses Fazits jedoch ein. Nach Verwendung des am ICLH (Imperial College of London Hospital) entwickelten Fixateurs bei 8 Patienten und des Charnley Kompressionsfixateurs bei 9 Patienten fand Hagen [28] eine knöcherne Ausheilung der Arthrodese bei 11 Patienten (65 %), allerdings bei eine Ruhigstellung von durchschnittlich 5 Monaten. 6 Patienten (35 %) endeten trotz einer Ruhigstellungszeit von durchschnittlich 10 Monaten mit einer Pseudarthrose; 2 davon wurden anschließend unterhalb des Kniegelenks amputiert.

Kapitel 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks

3.3.2 Sprunggelenkarthrodesen mit interner Fixation

Mit dem Ziel, die Fusionsrate bei der primären Sprunggelenkarthrodese zu erhöhen, wurden verschiedene Osteosynthesetechniken in Betracht gezogen (Abb. 3.1) [2]. Symmetrische Winkelschnitte („Chevron“) der tibialen und talaren Gelenkoberflächen wurden bei gleichzeitiger Verlagerung des medialen Malleolus nach distal durchgeführt, um 3 plane Oberflächen in 2 Ebenen mit einer maximalen Knochenkontaktfläche zu erreichen. Marcus und Mitarbeiter [55] fanden bei 13 erwachsenen Patienten nach 2,5 bis 9,5 Jahren eine Erfolgsquote von 77 %, währenddem in je einem Fall eine Pseudarthrose, eine Ermüdungsfraktur und eine oberflächliche Infektion vorlag; ein Patient klagte über anhaltende Schmerzen. Nach transfibulärem Zugang und perkutaner Verschraubung fanden Monroe und Mitarbeiter [61] bei 29 erwachsenen Patienten nach 4 bis 48 Monaten eine primäre Fusion in 93 % der Fälle, wobei die knöcherne Verbindung in 9 Wochen erreicht wurde. Besteht keine Deformität des Fußes, können arthroskopische oder arthroskopisch unterstützte Techniken von Vorteil sein, da sie den Weichteilmantel schonen (Tabelle 3.1). Glick und Mitarbeiter [25] fanden bei 34 erwachsenen Patienten nach durchschnittlich 8 Jahren (5 bis 11 Jahre) eine rasche knöcherne Heilung und eine geringe Zahl an Komplikationen. Eine erfolgreiche knöcherne Heilung erfolgte bei 33 Patienten (97%), mit guten oder sehr guten Ergebnissen bei 29 Patienten (86%). Die Komplikationen umfassten eine Pseudarthrose und eine Malunion. Zvijac und Mitarbeiter [103] analysierten die Ergebnisse von 21 arthroskopisch assistierten Sprunggelenkarthrodesen nach durchschnittlich 34 Monaten (18 bis 60 Monate). Bei 20 Patienten (95%) wurde eine erfolgreiche knöcherne Heilung festgestellt, und die mittlere Dauer für die klinische und röntgenologische Heilung betrug 8,9 Wochen (7 bis 14 Wochen). Beim einzigen Misserfolg war präoperativ die Diagnose einer extensiven avaskulären Nekrose gestellt worden, von der etwa 50% des Talus betroffen war. Die Autoren beider Studien kamen zum Schluss, dass die arthroskopische Sprunggelenkarthrodese den offenen Techniken überlegen ist, wenn die Auswahlkriterien erfüllt werden, und dass, in diesem Fall, mit einer kürzeren Fusionszeit gerechnet werden kann.

3.3 Techniken und Ergebnisse

15

Obwohl die Fixation mittels Kompressionsschrauben im allgemeinen verlässlich zu einer knöchernen Heilung führt, wurde auch über Misserfolge berichtet (Abb. 3.2 und 3.3) [50]. Die Revision besteht im wesentlichen in einer Wiederholung der Sprunggelenkarthrodese mit zusätzlichem Knochentransplantat und sorgfältigster Osteosynthesetechnik. Dann kann in mehr als 95 % der Pseudarthrosefälle eine knö-

cherne Heilung erwartet werden [27, 50]. Eine Kompression durch Fixateur externe ist angebracht, wenn die verbleibende Knochensubstanz keine Wiederholung einer internen Fixation zulässt. In einer retrospektiven Analyse von 78 Patienten mit einer Nachbeobachtungszeit von 2 bis 15 Jahren fanden Frey und Mitarbeiter [22], dass medizinische Begleitumstände (wie das Rauchen von 2 oder

Tabelle 3.1. Resultate – offene versus arthroskopische Techniken

Jahr

Anzahl Fälle

Morgan et al [62]

1985

101

Lynch et al [53]

1988

62

Helm [30]

1990

47

Maurer et al [56]

1991

47

Myerson und Quill [65]

1991

16

Moeckel et al [60]

1991

40

Autor(en)

ArthrodeseTyp

Fusionszeit FusionsResultate [Wochen] rate Gut-exzellent

Komplikationen

Offene Techniken

28

Schrauben

33 15 14

35 12

27 13 19 7 2

12

95 %

90 %

†

86 %

†

†

85 %

†

Schrauben Charnley a

12 †

100 % 83 %

† †

Schrauben

15,5

100 %

†

†

90 %

93 %

†

79 %

93 %

12,5

95 %

85 %

†

90%

†

7 Nonunionen 4 Malunionen 9 Infektionen 3 Amputationen 1 Infektion 2 Nonunionen 5 Infektionen 1 verzögerte Heilung 1 Infektion 2 Nonunionen 2 verzögerte Heilungen 5 Stressfrakturen 6 Nonunionen 4 verzögerte Heilungen 1 Stressfraktur 1 Nonunion 6 Metallentfernungen 3 Nonunionen

Charnley a Anteriorer Span Gallie/Graft Pins und Klammern

Schrauben und anteriorer Span Schrauben Charnley a Hoffmann a Calandruccio a Schrauben und Graft Schrauben Charnley a

5 Nonunionen 3 Infektionen 6 Metallentfernungen 9 Nonunionen 6 Infektionen

Stranks et al [87]

1994

20

Anderson et al [5]

2002

30

1996

15

Schrauben

6

100 %

†

2 Metallentfernungen

Myerson und Quill [65]

1991

17

Schrauben

8,7

94 %

†

Ogilvie-Harris et al [67] Corso und Zimmer [16] Turan et al [91] Glick et al [25]

1993 1995 1995 1996

19 16 10 34

Schrauben Schrauben Schrauben Schrauben

10,80 9,5 10 9

89 % 100 % 100 % 97 %

84 % 87 % † 86 %

Zvijac et al [103] Winson et al [99]

2002 2005

21 116

Schrauben Schrauben

8,9 12

95 % 92 %

95 % 72 %

1 Nonunion 1 Malunion 2 Nonunionen keine keine 1 Nonunion 1 Malunion 1 Nonunion 9 Nonunionen 1 Stressfraktur 4 Infektionen 22 Metallentfernungen

16 14

Mini-offene Techniken Paremain et al [70] Arthroskopische Techniken

† keine Angaben

a

Fixateur externe

16

a

c

Kapitel 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks

b

d

mehr Päckchen Zigaretten täglich), offene Verletzungen, Infektion, avaskuläre Nekrose und bestimmte Frakturen insgesamt das Risiko einer Pseudarthrose erhöhten. Pilon tibiale-Frakturen, Talusfrakturen und kombinierte Talus- und Pilon tibiale-Frakturen führten in 59 % bis 75 % der Fälle zu einer Pseudoarthrose, und mehr als ein Drittel der Malleolarfrakturen nach Weber Typ C endeten ebenfalls in einer Pseudarthrose. Lag anamnestisch eine offene Fraktur als Ursache für die posttraumatische Osteoarthrose vor, war die Pseudarthroserate erhöht. Das Vorliegen anderer Risikofaktoren wie Rauchen, Alkohol- und Drogenkonsum, Diabetes

Abb. 3.1. Korrekturosteotomie und Rearthrodese nach fehlpositionierter Sprunggelenkarthrodese Bei diesem 32-jährigen Patienten wurde die Sprunggelenkarthrodese mit Staples und nachfolgender Ruhigstellung während 16 Wochen in einem Gipsverband erreicht. Die resultierende Fußstellung (Spitzfuß von ca. 8° und Supination von ca. 10°) waren jedoch nicht zufrieden stellend (a, b); daher wurde nach 9 Jahren eine Korrekturosteotomie mit Rearthrodese durchgeführt. Die Fusion wurde nach 8 Wochen durch Einsatz einer verbesserten Kompressionstechnik mit I.C.O.S. (Ideal Compression Screw, Newdeal ®, Lyon, Frankreich) erreicht (c, d).

mellitus oder psychiatrische Anamnese erhöhten ebenfalls die Pseudarthroserate [72]. 3.3.3 Funktionelle Ergebnisse nach Sprunggelenkarthrodese

Eine Sprunggelenkarthrodese führte – zumindest kurzfristig – zur Schmerzlinderung und die meisten Patienten konnten besser gehen und tägliche Aktivitäten leichter bewältigen als vor der Operation [14]. Mittel- bis langfristig berichteten Patienten nach einer Sprunggelenkarthrodese aber häufig über erhebliche Probleme, z.B. beim Treppen-Steigen, Aufstehen

3.3 Techniken und Ergebnisse

a

a

17

b

Abb. 3.2. Pseudarthrose und Fehlpositionierung nach Sprunggelenkarthrodese Schmerzhafte Pseudarthrose und Spitzfuß-Fehlstellung der Sprunggelenkarthrodese nach 12 Monaten bei einer Patientin mit symptomatischer posttraumatischer Osteoarthrose nach einer Sprunggelenkfraktur (a, b). Infolge von Schmerzen und Instabilität braucht diese 69-jährige Patientin Krücken zum Gehen. Flache Resektion, inadäquate Kompression und eine SpitzfußFehlstellung könnten die Pseudarthrose verursacht haben.

b

Abb. 3.3. Pseudarthrose und Fehlpositionierung nach Sprunggelenk-Arthrodese Schmerzhafte Pseudarthrose und Varusfehlstellung der Sprunggelenkarthrodese nach 16 Monaten bei einem Patienten mit symptomatischer posttraumatischer Osteoarthrose nach einer Sprunggelenkfraktur (a, b). Infolge von Schmerzen und Instabilität braucht dieser 71-jährige Patient Krücken zum Gehen. Inadäquate Kompression und Stabilisierung durch zwei Schrauben könnte die Pseudarthrose und die Varus-Fehlstellung verursacht haben.

18

von einem Stuhl, Gehen auf unebenem Boden oder Laufen [48, 53, 57, 62]. Zudem waren die Patienten zumeist mit dem Ergebnis nicht zufrieden, weil die funktionelle Einschränkung die Benützung von Gehhilfen und/oder dauerhafte Modifikationen am Schuhwerk erforderlich machte [9, 29, 57]. In der Ganganalyse zeigte sich, dass die Sprunggelenkarthrodese die Hüft- und Kniebewegung nicht merklich veränderte [29, 57] und der Gang in 90 % der Fälle den Sauerstoffverbrauch kaum erhöhte und damit effizient war [95]. Beim Gehen in Schuhen waren die Gangmerkmale kaum verändert, wobei der Verlust der Sprunggelenkbewegung durch ipsilaterale Bewegung der kleinen Gelenke sowie durch einen veränderten Bewegungsablauf innerhalb des Fußes der kontralateralen Seite kompensiert wurde [57]. Nach durchschnittlich 12,3 Jahren fanden Ahlberg und Henricson [3] bei zwei Drittel der 31 untersuchten Patienten Schmerzen im subtalaren Gelenk. 75 % der Patienten benötigten Spezialschuhe und 84 % hatten Schwierigkeiten beim Gehen auf unebenem Grund. In einer retrospektiven klinischen und röntgenologischen Studie untersuchten Coester und Mitarbeiter [14] 23 Patienten, bei denen eine isolierte Sprunggelenkarthrodese zur Behandlung einer schmerzhaften posttraumatischen Osteoarthrose vorgenommen worden war. Nach durchschnittlich 22 Jahren (Zeitspanne 12 bis 42 Jahre) wies die Mehrheit der Patienten substanzielle und beschleunigte arthrotische Veränderungen im ipsilateralen Fuß auf, nicht aber im Kniegelenk. 22 Patienten (96 %) hinkten leicht bis mäßig, 9 Patienten (39 %) hatten eine VarusStellung und 8 Patienten (35 %) eine Valgus-Stellung. Das Bewegungsausmaß der ipsilateralen und kontralateralen Kniegelenke war vergleichbar. 20 Patienten (87 %) zeigten eine volle und schmerzlose Bewegung im nicht betroffenen Sprunggelenk. Das Bewegungsausmaß für Dorsalextension-Plantarflexion des Fußes auf der arthrodesierten Seite war jedoch in allen Fällen vermindert; bei 9 Patienten (39 %) betrug die verbleibende Beweglichkeit im Vergleich zur kontralateralen Seite 0%, bei 13 Patienten (57 %) 10 bis 50 % und bei einem Patient (4 %) über 50 %. Die meisten Patienten waren aufgrund von Fußschmerzen in ihrer Funktion eingeschränkt. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die Sprung-

Kapitel 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks

gelenkarthrodese zwar anfänglich eine wesentliche Schmerzlinderung erreichen ließ, aber gleichzeitig zu einer vorzeitigen Schädigung anderer Fußgelenke mit Osteoarthrose, Schmerz und Dysfunktion führte. In der längsten Nachbeobachtung nach einer Sprunggelenkarthrodese (23 Jahre; Spanne 20 bis 33 Jahre) berichteten Fuchs und Mitarbeiter, dass die Hälfte der 18 untersuchten Patienten sich selbst nur gering oder gar nicht in den Aktivitäten des Alltags eingeschränkt fühlte, obwohl bei 61 % nach der Operation Komplikationen eingetreten waren [22]. 15 Füße wiesen eine Spitzfußfehlstellung auf, und zwar von 5° bis 10° in 7 (39 %) und von 11° bis 20° in 8 Fällen (44 %). Zudem fand sich eine Varus-Stellung des Rückfußes in 7 und ein Valgus-Stellung in einem Fall. Außer einem Patienten mit einer zusätzlichen Wirbelsäulenverletzung waren alle noch berufstätig; 44 % kehrten zu ihrem Arbeitsplatz zurück, während andere zu einer leichteren Arbeit wechselten, die aber immer noch Körpereinsatz erforderte. Ein Drittel schätzte die berufliche Behinderung als „mäßig“ und ein Drittel als „erheblich“ ein. Der SF-36 Fragebogen über physische Funktion, emotionale Störung und körperlichen Schmerz erbrachte signifikante Defizite; es bestand jedoch eine signifikante Korrelation zwischen dem funktionellen Ergebnis, das mittels klinischer Auswertung (Olerud Molander Ankle Score [68]) und dem SF-36 Fragebogen zum Gesundheitszustand bestimmt wurde, und der klinischen Bewertung sowie dem im Röntgenbild festgestellten Ausmaß an Osteoarthrose der subtalaren und transversalen Gelenken. Keine signifikante Korrelation fand sich hingegen zwischen den röntgenologischen Parametern und der Bewertung der Lebensqualität. Insgesamt erbrachte die Korrelationsanalyse eine hohe Signifikanz zwischen dem klinischen Ergebnis und der Lebensqualität, während degenerative Veränderungen in den benachbarten Gelenken (vor allem des subtalaren Gelenks) eine signifikante Auswirkung auf das klinische Ergebnis (und dadurch auch auf die Lebensqualität) hatten, aber nicht direkt mit der Lebensqualität korrelierten. Über ein ähnliches Ergebnis berichteten auch Morgan und Mitarbeiter [62], die 101 Patienten durchschnittlich 10 Jahre nach einer Sprunggelenkarthrodese untersuchten. Während die meisten nicht zufrieden stellende Er-

3.3 Techniken und Ergebnisse

gebnisse mit einer Pseudarthrose oder einer symptomatischen Osteoarthrose des ipsilateralen Fußes zusammenhingen, stellten die Autoren keine Verbindung zwischen der im Röntgenbild erkennbaren Osteoarthrose und der Stärke der Symptome fest. 3.3.4 Degenerative Veränderungen nach Sprunggelenkarthrodese

Eine Sprunggelenkarthrodese ist nicht ohne Risiko. Eine lange Ruhigstellung mit konsekutivem Verlust an subtalarer Bewegung, ein Verschleiß der Mittelfußgelenke, eine Pseudoarthrose von 10 bis 35 % der Fälle und anhaltende Schmerzen bei einem hohen Prozentsatz der Fälle müssen einkalkuliert werden, sogar nach einer erfolgreichen Arthrodese [14, 63]. Bei 16 Patienten (89%) von 18 Patienten fanden Said und Mitarbeiter [79] nach 7,5 Jahren ein steifes subtalares Gelenk. Wu und Mitarbeiter [100] berichteten über ein reduziertes Bewegungsausmaß und eine generalisierte Steifigkeit des gesamten Rückfußes, während sie im Vorfuß ein insgesamt höheres Bewegungsausmaß feststellten. Nach 8 Jahren fanden Mazur und Mitarbeiter [57] bei allen 12 Patienten röntgenologische Arthroseveränderungen im subtalaren Gelenk und in den transversalen Fußgelenken. Nach 1 bis 25 Jahren fanden Jackson und Glasgow [38] bei 22 Patienten (59 %) von 37 Patienten degenerative Veränderungen in den tarsalen Gelenken und bei allen 37 Patienten ein steifes subtalares Gelenk. Nach 7,3 Jahren (Zeitspanne 2 bis 15 Jahre) stellten Takakura und Mitarbeiter [88] eine progressive Osteoarthrose in den transversalen Fußgelenken bei 16 % ihrer 43 Patienten und im subtalaren Gelenk bei 33% der Patienten fest. Eine Pseudarthrose trat bei 3 Patienten (7%) ein und eine Ermüdungsfraktur der Tibia bei 2 Patienten (5%). Nach 12 bis 44 Jahren (Mittel 22 Jahre) fanden Coester und Mitarbeiter [14] bei 23 Patienten mäßige bis schwere arthrotische Veränderungen im subtalaren Gelenk bei 21 Patienten (91 %) und im talonavikulären Gelenk bei 13 Patienten (57 %). Lidor und Mitarbeiter [51] berichteten über 13 Ermüdungsfrakturen nach Arthrodese des Sprunggelenks oder Fußes, die in 12 Fällen die distale Tibia und in einem Fall die Fibula betraf. In 4 Fällen wurde eine isolierte tibiotalare Arthrodese durchgeführt und in 6 Fällen eine Arthrodese des tibio-

19

talaren sowie des subtalaren Gelenks (pantalare Arthrodese). Lediglich in 6 der 13 Fällen bestand eine Malunion der Arthrodese; die anderen 7 Frakturen ereigneten sich in Fällen, wo angenommen werden konnte, dass eine optimale Stellung nach der Arthrodese vorlag. Aufgrund der Literatur [3, 9, 62] (Tabelle 3.2) besteht eine langfristige Wahrscheinlichkeit von 68% ± 28 %, dass sich nach einer Sprunggelenkarthrodese degenerative Veränderungen in den Rückfußgelenken einstellen. In der Praxis bedeutet dies, dass eine Sprunggelenkarthrodese bei einem jungen Patienten mit sehr hoherWahrscheinlichkeit dazu führen wird, dass er oder sie innerhalb der nächsten 20 Jahre eine symptomatische Arthrose im Rückfuß entwickeln wird (Abb. 3.4) und deshalb einer spezifischen Behandlung bedarf. Eine zusätzliche Arthrodese mit Einschluss des/der arthrotischen Gelenks/Gelenke und damit eine zusätzliche Einsteifung des Fußes ist das wahrscheinliche Ergebnis. Neuere Studien, die Ganganalysen und validierte funktionelle Scores zur Ergebnismessung einbezogen, haben gezeigt, dass nach einer isolierten Sprunggelenkarthrodese sogar Patienten mit hoher Zufriedenheit im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe schwere physische Einschränkungen aufwiesen [17]. Trotz des hohen Maßes an Zufriedenheit nach einer Sprunggelenkarthrodese muss die Methode deshalb doch als kritisch beurteilt werden, mit erheblichen Limitationen (Abb. 3.5) [3, 9,14, 22, 53, 81]. Wenn bei einer Arthritis oder Osteoarthrose des Sprunggelenks im Endstadium das erwartete Behandlungsergebnis eine Wiederherstellung der normalen physischen Funktion ist, dann ist die Erhaltung der Sprunggelenkbewegung unbedingt erforderlich. Die weit verbreitete Befürwortung der Arthrodese als die Behandlung der Wahl der Arthritis oder Osteoarthrose des Sprunggelenks scheint daher unvorsichtig. 3.3.5 Sprunggelenkarthrodese versus Sprunggelenkprothese

Seit den ersten Berichten über ihre erfolgreiche Anwendung im 19. Jahrhundert ist die Sprunggelenkarthrodese die chirurgische Standardbehandlung bei schmerzhafter Arthrose des Sprunggelenks im Endstadium. Mit der Weiterentwicklung

20

Kapitel 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks

Tabelle 3.2. Komplikationen und Probleme nach Sprunggelenkarthrodese

Rückfuß

b

GelenkDegeneration [%]

Autor(en)

Jahr

Said et al [79] Mazur et al [57] Jackson und Glasgow [38] Morrey und Wiedermann [63] Ahlberg und Henricson [3] Boobbyer [9] Morgan et al [62] Marcus et al [55] Lynch et al [53] Leicht und Kofoed [49] Frey et al [22] Glick et al [25] Takakura et al [88] Coester et al [14] Anderson et al [5] Fuchs et al [23] Winson et al [99]

1978 1979 1979 1980 1981 1981 1985 1983 1988 1992 1994 1996 1999 2001 2002 2003 2005

36 12 37 41 41 58 101 13 62 27 78 34 43 23 25 18 116

8 8 10 8 12 9 10 6 7 6 4 8 7 22 4 23 5 ,5

24 † † 48 32 21 10 23 34 43 56 6 12 † 15 61 9

† 25 † 76 68 † † 8 † 46 † † † 83 † † †

>50 100 100 50 44 † † † † 39 † † 48 >91 † 94 †

45 29

9 5

28 17

51 30

66 28

tiefe Infektion, Nonunion oder Amputation

a

größere persistierender Komplikationen a Schmerz [%] [%]

Anzahl Fälle

Mittel Standard Deviation a

mittlerer Follow-up [Jahre]

† keine Angaben

Abb. 3.4. Degeneration benachbarter Rückfußgelenke nach Sprunggelenkarthrodese 8 Jahre nach einer Sprunggelenkarthrodese wegen symptomatischer posttraumatischer Osteoarthrose nach einer Fraktur klagt diese 59-jährige Patientin über Schmerzen und Behinderung beim Gehen trotz modifiziertem Schuhwerk. In der klinischen Untersuchung zeigt sich eine Spitzfußstellung von 12° und im Röntgenbild kommen starke degenerative Veränderungen am subtalaren und talonavikularen Gelenk zur Darstellung (a, b).

3.3 Techniken und Ergebnisse

a

b

c

d

e

f

21

Abb. 3.5. Postprimäre Sprunggelenkarthrodese nach posttraumatischer Gelenkinfektion Dieser 42-jährige Bergsteiger stürzte in eine Schlucht und erlitt eine offene Fraktur seines rechten Sprunggelenks, die zu einer schweren Infektion mit Zerstörung des Sprunggelenks führte (a, b). Ein anteriorer Zugang wurde verwendet, um das Sprunggelenk freizulegen (c), und nach Debridement wurde die Arthrodese durch Verwendung von 2 Platten erreicht (d). Die postoperativen Röntgenaufnahmen zeigen eine plantigrade Stellung des Fußes unter Erhaltung des subtalaren Gelenks (e, f). Durch diese Technik wurde die Anatomie des Sprunggelenks so weit wie möglich erhalten, was gegebenenfalls eine Desarthrodesierung mit Implantation einer konventionellen Sprunggelenkprothese erlauben sollte, wenn eine schmerzhafte Degeneration im subtalaren und/oder tarsalen Gelenke eine weitere Fusion erforderlich machen sollte.

22

der Techniken und der Steigerung der Erfolgsrate bei Arthrodesen wurde die chirurgische Indikation auch auf posttraumatische Osteoarthrosen ausgeweitet. Obwohl in der Literatur mehrheitlich über positive Ergebnisse berichtet wird [1, 9, 40], scheinen einige wesentliche Probleme die Langzeitergebnisse zu kompromittieren, wie beispielsweise: – kompensatorische Überlastung (und daher Degeneration) der benachbarten Rückfußgelenke [14, 23], – Veränderungen des Gangs [10, 17, 29, 42, 57, 100], – verminderte Funktionsfähigkeit der Patienten aufgrund von Schmerzen und Hinken, – hohe Pseudoarthrose- und Malunionrate, und – lange Rehabilitationsdauer [3, 9, 14, 22, 46, 48, 62, 95]. Biomechanische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Sprunggelenkarthrodese zu einer deutlichen Verstärkung der Tibiarotation führt [34, 94] und daher (in Extremsituationen) Ermüdungsfrakturen der Tibia verursachen kann [51, 59, 88]. Obwohl noch umstritten [11, 39, 43, 80, 81, 92, 102], könnte die Sprunggelenkprothese eine mögliche Alternative zur Sprunggelenkarthrodese sein [31, 44, 45, 74]. Die Sprunggelenkprothese ist, nach Meinung des Autors, eine besonders interessante Option für Patienten mit Degeneration des Sprunggelenks nach einer ausgedehnten Rückfuß-Arthrodese (z. B. Tripel-Arthrodese) oder schmerzhafter Sprunggelenkarthrodese mit sekundärer symptomatischer Arthrose der distalen Gelenke (d. h. Konversion einer der Sprunggelenkarthrodese in eine Sprunggelenkprothese), weil die pantalare Fusion keine zufrieden stellenden Ergebnisse bei der nichtparalytischen Extremitäten gezeigt hat [69]. In der Literatur gibt es nur sehr wenige Berichte, in denen Prothese und Arthrodese des Sprunggelenks verglichen werden [18, 46, 58]. Demottaz und Mitarbeiter [18] fanden in 88 % der 21 Patienten mit einer Sprunggelenkprothese (verschiedene Prothesentypen) schon nach 14,7 Monaten radiologisch progressive Lockerungszeichen. Lediglich 4 der 21 Patienten (19 %) waren schmerzfrei. Von den 12 Patienten mit einer Sprunggelenkarthrodese blieben 9 Patienten (75 %) bis zu 15 Jahre schmerzfrei. Die Prothesengruppe zeigte ein abnormes Gangmuster hinsichtlich Geschwin-

Kapitel 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks

digkeit, Schrittlänge und anderen Gangaspekten sowie eine beträchtliche Muskelschwäche um das Sprunggelenk. Die Gangperformance der Arthrodesegruppe wurde als besser erachtet, was aber auch auf die längere Adaptation über die Jahre zurückzuführen sein könnte. Kofoed und Stürup [46] berichteten über 2 Gruppen von 13 Patienten (14 Sprunggelenke), die bezüglich Alter, Geschlecht, Diagnose und Beruf kaum differierten. Bei der Arthrodesegruppe wurde der Kompressionsfixateur nach Charnley und in der Prothesengruppe eine zementierte Prothese verwendet. Nach durchschnittlich 84 Monaten (Zeitspanne 58 bis 116 Monate) zeigte die Sprunggelenkprothese ein signifikant besseres Ergebnis bezüglich Schmerzlinderung, Funktion und Infektionsrate, und in keinem Fall bestand eine subtalare Osteoarthrose. Eine Prothese wurde aufgrund anhaltender Schmerzen entfernt und ein Durchbau der nachfolgenden Arthrodese wurde innerhalb von 5 Monaten erreicht. Die einzige weitere Vergleichsanalyse von Sprunggelenkarthrodese und Sprunggelenkprothese war eine retrospektive Studie (25 Prothesen und 18 Arthrodesen), in der Indikation für die eine oder andere Operation bzw. die Zuteilung der Patienten in die beiden Gruppen allerdings nicht klar definiert wurde [58]. Die Komplikationsrate betrug bei der Prothesengruppe 32 % (mittlere Nachbeobachtungszeit: 3,8 Jahre) und bei der Arthrodesegruppe 62 % (mittlere Nachbeobachtungszeit: 3,3 Jahre).

3.4 Fazit Die weit verbreitete Befürwortung der Sprunggelenkarthrodese als letztgültige Behandlung bei Sprunggelenkarthrose scheint unvorsichtig zu sein. Jahrzehnte lang war die Arthrodese die wichtigste und einzige Behandlungsoption für die symptomatische und/oder invalidisierende Osteoarthrose oder Arthritis des Sprunggelenks im Endstadium und sie mag auch weiterhin die Standardbehandlung für ausgewählte Fälle von schweren posttraumatischen Sprunggelenkarthrosen bleiben. Viele Patienten, von denen anfangs angenommen worden war, sie seien mit einer Sprunggelenkarthrodese erfolgreich behandelt worden, haben in

Literatur

den folgenden Jahren eine Arthrose im subtalaren und in den transversalen Gelenken entwickelt. Die Prävalenz der sekundären Arthrosen dieser benachbarten Gelenke steigt mit der Zeit. Zudem verlagert sich nach Zufügen von weiteren Arthrodesen, d. h. Schaffung einer tibio-kalkanearen oder pantalaren Arthrodese, die Belastung weiter nach anterior auf den Mittel- und Vorfuß. Bei der Beratung der Patienten bezüglich potenzieller langfristiger Auswirkungen der Sprunggelenkarthrodese sollte man daher darauf hinweisen, dass der Patient bei langer Lebenserwartung davon ausgehen kann, symptomatische Osteoarthrose in den anderen Fußgelenken zu entwickeln.

Literatur [1] Abdo RV, Wasilewski SA (1992) Ankle arthrodesis: a longterm study. Foot Ankle 13: 307–312 [2] Abidi NA, Gruen GS, Conti SF (2000) Ankle arthrodesis: indications and techniques. J Am Acad Orthop Surg 8: 200–208 [3] Ahlberg A, Henricson AS (1981) Late results of ankle fusion. Acta Orthop Scand 52: 103–105 [4] Albert E (1879) Zur Resektion des Kniegelenkes. Wien Med Press 20: 705–708 [5] Anderson T, Montgomery F, Besjakov J, Verdier H, Carlsson A(2002) Arthrodesis of the ankle for non-inflammatory conditions – healing and reliability of outcome measurements. Foot Ankle Int 23: 390–393 [6] Ansart MB (1951) Pan-arthrodesis for paralytic flail foot J Bone Joint Surg Br 33: 503–507 [7] Barr JS, Record EE (1953) Arthrodesis of the ankle joint: indications, operative technique and clinical experience. N Engl J Med 248: 53–60 [8] Beals TC, Pomeroy GP, Manoli A (1999) Posterior tendon insufficiency. J Am Acad Orthop Surg 7: 112–118 [9] Boobbyer GN (1981) The long-term results of ankle arthrodesis. Acta Orthop Scand 52: 107–110 [10] Buck P, Morrey BF, Chao EY (1987) The optimum position of arthrodesis of the ankle. A gait study of the knee and ankle. J Bone Joint Surg Am 69: 1052–1062 [11] Buechel FF, Pappas MJ, Iorio LJ (1988) New Jersey low contact stress total ankle replacement: biomechanical rationale and review of 23 cementless cases. Foot Ankle 8: 279–290 [12] Campbell WC (1929) Bone-block operation for drop-foot. J Bone Joint Surg 27: 317–324 [13] Charnley J (1951) Compression arthrodesis of the ankle and shoulder. J Bone Joint Surg Br 33: 180–191 [14] Coester LM, Saltzman CL, Leupold J, Pontarelli W (2001) Long-term results following ankle arthrodesis for posttraumatic arthritis. J Bone Joint Surg Am 83: 219–228

23

[15] Cook AG, Stern WG, Ryerson EW (1923) Report of the commission appointed by the American Orthopedic Association for the study of stabilizing operations on the foot. J Bone Joint Surg 21: 135–140 [16] Corso SJ, Zimmer TJ (1995) Technique and clinical evaluation of arthroscopic ankle arthrodesis. Arthroscopy 11: 585–590 [17] Daniels TR, Thomas RH, Parker K (2002) Gait analysis and functional outcomes of isolated ankle arthrodesis. Read at the 2nd IFFAS Triennial Scientific Meeting in San Francisco [18] Demottaz JD, Mazur JM, Thomas WH, Sledge CB, Simon SR (1979) Clinical study of total ankle replacement with gait analysis. A preliminary report. J Bone Joint Surg Am 61: 976–988 [19] Dent CM, Patil M, Fairclough JA (1993) Arthroscopic ankle arthrodesis. J Bone Joint Surg Br 75: 830–832 [20] Fitzgibbons TC (1999) Arthroscopic ankle debridement and fusion: indications, techniques, and results. Instr Course Lect 48: 243–248 [21] Fjermeros H, Hagen R (1967) Post-traumatic arthrosis in the ankle and foot treated with arthrodesis. Acta Orthop Scand 133: 527–534 [22] Frey C, Halikus NM, Vu-Rose T, Ebramzadeh E (1994) A review of ankle arthrodesis: predisposing factors to nonunion. Foot Ankle Int 15: 581–584 [23] Fuchs S, Sandmann C, Skwara A, Chylarecki C (2003) Quality of life 20 years after arthrodesis of the ankle. A study of adjacent joints. J Bone Joint Surg Br 85: 994–998 [24] Gellman H, Lenihan M, Halikis N, Botte JM, Giordani M, Perry J (1987) Selective tarsal arthrodesis: An in vitro analysis of the effect on foot motion. Foot Ankle 8: 127–133 [25] Glick JM, Morgan CD, Myerson MS, Sampson TG, Mann JA (1996) Ankle arthrodesis using an arthroscopic method: long-term follow-up of 34 cases. Arthroscopy 12: 428–434 [26] Graves SC, Stephenson K (1997) The use of subtalar and triple arthrodesis in the treatment of posterior tibial tendon dysfunction. In: Adult flatfoot: Posterior tibial tendon dysfunction (Shereff JM, ed). Saunders, Philadelphia, pp 319–328 [27] Haddad SL, Myerson MS, Pell RF, Schon LC (1997) Clinical and radiographic outcome of revision surgery for failed triple arthrodesis. Foot Ankle Int 18: 489–499 [28] Hagen RJ (1984) Ankle arthrodesis. Problems and pitfalls. Clin Orthop 202: 152–162 [29] Hefti F, Baumann J, Morscher EW (1980) Ankle joint fusion: determination of optional position by gait analysis. Arch Orthop Trauma Surg 96: 187–192 [30] Helm R (1990) The results of ankle arthrodesis. J Bone Joint Surg Br 72: 141–143 [31] Hintermann B (1999) Die STAR-Sprunggelenkprothese. Kurz- und mittelfristige Erfahrungen. Orthopäde 28: 792–803 [32] Hintermann B, Nigg BM (1995) In vitro kinematics of the axially loaded ankle complex in response to dorsiflexion and plantar flexion. Foot Ankle Int 16: 514–518 [33] Hintermann B, Nigg BM (1995) Influence of arthrodeses on kinematics of the axially loaded ankle complex during dorsiflexion/plantar flexion. Foot Ankle Int 16: 633–636

24

[34] Hintermann B, Nigg BM, Cole GK (1994) Influence of selective arthrodesis on the movement transfer between calcaneus and tibia in vitro. Clin Biomech 9: 356–361 [35] Hoke (1921) An operation for stabilizing paralytic feet. Am J Orthop Surg 3: 494–507 [36] Horton GA, Olney BW (1995) Triple arthrodesis with lateral column lengthening for treatment of severe planovalgus deformity. Foot Ankle Int 16: 395–400 [37] Hunt JC, Brooks AL (1965) Subtalar extra-articular arthrodesis for correction of paralytic valgus deformity of the foot. J Bone Joint Surg Am 47: 1310–1314 [38] Jackson A, Glasgow M (1979) Tarsal hypermobility after ankle fusion – fact or fiction? J Bone Joint Surg Br 61: 470–473 [39] Jensen NC, Kroner K (1992) Total joint replacement: A clinical follow-up. Orthopaedics 15: 236–239 [40] Katcherian DA (1998) Treatment of ankle arthrosis. Clin Orthop 349: 48–57 [41] Kile TA, Donnelly RE, Gehrke JC (1994) Tibiocalcaneal arthrodesis with an intramedullary device. Foot Ankle Int 15: 669–673 [42] King HA, Watkins TB, Samuelson KM (1980) Analysis of foot position in ankle arthrodesis and its influence on gait. Foot Ankle 1: 44–49 [43] Kitaoka HB, Patzer GL (1996) Clinical results of the Mayo total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 78: 1658–1664 [44] Kofoed H, Lundberg-Jensen (1999) Ankle arthroplasty in patients younger and older than 50 years: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 20: 501–506 [45] Kofoed H, Sorensen TS (1998) Ankle arthroplasty for rheumatoid arthritis and osteoarthritis: prospective longterm study of cemented replacements. J Bone Joint Surg Br 80: 328–332 [46] Kofoed H, Stürup J (1994) Comparison of ankle arthroplasty and arthrodesis. A prospective series with long-term follow-up. Foot 4: 6–9 [47] Lambrinudi C (1927) New operation of drop foot. Br J Surg 15: 193–200 [48] Lance EM, Paval A, Fries I, Larsen I, Patterson RL (1979) Arthrodesis of the ankle joint. A follow-up study. Clin Orthop 142: 146–158 [49] Leicht P, Kofoed H (1992) Subtalar arthrosis following ankle arthrodesis. Foot 2: 89–92 [50] Levine SE, Myerson MS, Lucas P, Schon LC (1997) Salvage of pseudarthrosis after tibiotalar arthrodesis. Foot Ankle Int 18: 580–585 [51] Lidor C, Ferris LR, Hall R, Alexander IJ, Nunley JA (1997) Stress fracture of the tibia after arthrodesis of the ankle or the hindfoot. J Bone Joint Surg Am 79: 558–564 [52] Liebolt FL (1939) Pantalar arthrodesis in poliomyelitis. Surgery 6: 31–34 [53] Lynch AF, Bourne RB, Rorabeck CH (1988) The longterm results of ankle arthrodesis. J Bone Joint Surg Br 70: 113–116 [54] Mann DC, Hsu JD (1992) Triple arthrodesis in the treatment of fixed cavovarus deformity in adolescent patients with Charcot-Marie-Tooth disease. Foot Ankle 13: 1–6

Kapitel 3: Die Arthrodese des Sprunggelenks

[55] Marcus RE, Balourdas GM, Heiple KG (1983) Ankle arthrodesis by chevron fusion with internal fixation and bone grafting. J Bone Joint Surg Am 65: 833–838 [56] Maurer RC, Cimino WR, Cox CV, Satow GK (1991) Transarticular cross-screw fixation: a technique of ankle arthrodesis. Clin Orthop 268: 56–64 [57] Mazur J, Schartz E, Simon S (1979) Ankle arthrodesis. Long-term follow-up with gait analysis. J Bone Joint Surg Am 61: 964–975 [58] McGuire MR, Kyle RF, Gustilo RB, Premer RF (1988) Comparative analysis of ankle arthroplasty versus ankle arthrodesis. Clin Orthop 226: 174–181 [59] Mitchell R, Johnson JE, Collier BD, Gould JS (1995) Stress fracture of the tibia following extensive hindfoot and ankle arthrodesis: a report of three cases. Foot Ankle Int 16: 445–448 [60] Moeckel BH, Patterson BM, Inglis AE, Sculco TP (1991) Ankle arthrodesis. A comparison of internal and external fixation. Clin Orthop 268: 78–83 [61] Monroe MT, Beals TC, Manoli A (1999) Clinical outcome of arthrodesis of the ankle using rigid internal fixation with cancellous screws. Foot Ankle Int 20: 227–231 [62] Morgan CD, Henke JA, Bailey RW, Kaufer H (1985) Longterm results of tibiotalar arthrodesis. J Bone Joint Surg Am 67: 546–550 [63] Morrey BF, Wiedermann GP (1980) Complications and longterm results of ankle arthrodesis following trauma. J Bone Joint Surg Am 62: 777–784 [64] Mulier E, deRijcke J, Fabray C (1990) Triple arthrodesis in neuromuscular disorders. Acta Orthop Belg 56: 557– 561 [65] Myerson MS, Quill G (1991) Ankle arthrodesis. A comparison of an arthroscopic and an open method of treatment. Clin Orthop 268: 84–95 [66] O’Brien TS, Hart TS, Shereff MJ, Stone J, Johnson J (1999) Open versus arthroscopic ankle arthrodesis: a comparative study. Foot Ankle Int 20: 368–374 [67] Ogilvie-Harris DJ, Lieberman I, Fitsialos D (1993) Arthroscopically assisted arthrodesis for osteoarthritic ankles. J Bone Joint Surg Am 75: 1167–1174 [68] Olerud C, Molander H (1984) A scoring scale for symptom evaluation after ankle fracture. Arch Orthop Traum Surg 103: 190–194 [69] Papa J, Myerson MS, Girard P (1993) Salvage, with arthrodesis, in intractable diabetic neuropathic arthropathy of the foot and ankle. J Bone Joint Surg Am 75: 1056– 1066 [70] Paremain GD, Miller SD, Myerson MS (1996) Ankle arthrodesis: results after miniarthrotomy technique. Foot Ankle Int 17: 247–252 [71] Patterson RL, Parrish FF, Hathaway EN (1950) Stabilizing operations on the foot: a study of the indications, techniques used, and end results. J Bone Joint Surg Am 32: 1–26 [72] Perlman MH, Thordarson DB (1999) Ankle fusion in a high risk population: an assessment of nonunion risk factors. Foot Ankle Int 20: 491–496

Literatur

[73] Pfahler M, Krodel A, Tritschler A, Zenta S (1996) Role of internal and external fixation in ankle fusion. Arch Orthop Trauma Surg 115: 146–148 [74] Pyevich MT, Saltzman CL, Callaghan JJ, Alvine FG (1998) Total ankle arthroplasty: a unique design. Two to twelveyear follow-up. J Bone Joint Surg Am 80: 1410–1420 [75] Quill GE (1996) Tibiotalocalcaneal and pantalar arthrodesis. Foot Ankle Clin 1: 199–210 [76] Quill GE (2000) An approach to the management of ankle arthritis. In: Foot and ankle disorders (Myerson MS, ed). Saunders, Philadelphia, pp 1059–1084 [77] Russotti GM, Johnson KE, Cass JR (1988) Tibiocalcaneal arthrodesis for arthritis and deformity of the hind part of the foot. J Bone Joint Surg Am 70: 1304–1307 [78] Ryerson E (1923) Arthrodesing operations on the feet. J Bone Joint Surg 5: 453–471 [79] Said E, Hunka L, Siller TN (1978) Where ankle fusion stands today. J Bone Joint Surg Br 60: 211–214 [80] Saltzman CL (2000) Perspective on total ankle replacement. Foot Ankle Clin 5:761–775 [81] Saltzman CL, McIff TE, Buckwalter JA, Brown TD (2000) Total ankle replacement revisited. J Orthop Sports Phys Ther 30: 56–67 [82] Santavira S, Turunen V, Ylinen P (1993) Foot and ankle fusions in Charcot-Marie-Tooth disease. Arch Orthop Traum Surg 112: 175–179 [83] Soren A, Waugh TR (1980) The historical evolution of arthrodesis of the foot. Int Orthop 4: 3–11 [84] Sowa DT, Krackow KA (1989) Ankle fusion: A new technique of internal fixation using a compression blade plate. Foot Ankle 9: 232–240 [85] Staples OS (1956) Posterior arthrodesis of the ankle and subtalar joints. J Bone Joint Surg Am 38: 50–58 [86] Stauffer RN, Chao EY, Brewster RC (1977) Force and motion analysis of the normal, diseased, and prosthetic ankle joint. Clin Orthop 127: 189–196 [87] Stranks GJ, Cecil T, Jeffrey ITA (1994) Anterior ankle arthrodesis with cross-screw fixation. A dowel graft method used in 20 cases. J Bone Joint Surg Br 76: 943–946 [88] Takakura Y, Tanaka Y, Sugimoto K, Akiyama K, Tamai S (1999) Long-term results of arthrodesis for osteoarthritis of the ankle. Clin Orthop 361: 178–185 [89] Tenuta J, Shelton YA, Miller F (1993) Long-term follow-up

25

[90]

[91] [92]

[93]

[94]

[95]

[96]

[97]

[98] [99] [100] [101]

[102]

[103]

of the triple arthrodesis in patients with cerebral palsy. J Pediatr Orthop 13: 713–716 Thordarson DB, Markolf KL, Cracchiolo A (1992) Stability of an ankle arthrodesis fixed by cancellous-bone screws compared with that by an external fixator. J Bone Joint Surg Am 74: 1050–1055 Turan I, Wredmark T, Felländer-Tsai L (1995) Arthroscopic ankle arthrodesis in rheumatoid arthritis. Clin Orthop 320: 110–114 Unger AS, Inglis AE, Mow CS, Figgie HEI (1988) Total ankle arthroplasty in rheumatoid arthritis: a long-term follow-up study. Foot Ankle 8: 173–179 Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 1: range of motion. Foot Ankle Int 24: 881–887 Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 2: movement transfer. Foot Ankle Int 24: 888–896 Waters RL, Barnes G, Husserl T, Silver L, Liss R (1988) Comparable energy expenditure after arthrodesis of the hip and ankle. J Bone Joint Surg Am 70: 1032–1037 Waugh TR, Wagner J, Stinchfield FE (1965) An evaluation of plantar arthrodesis – A follow-up study of one hundred and sixteen operations. J Bone Joint Surg Am 47: 1315–1322 Wayne JS, Lawhorn KW, Davis KE, Prakash K, Adelaar RS (1997) The effect of tibiotalar fixation on foot biomechanics. Foot Ankle Int 18: 792–797 Whitman R (1901) The operative treatment of paralytic talipes of the calcaneous type. Am J Med Sci 122: 593–601 Winson IG, Robinson DE, Allen PE (2005) Arthroscopic ankle arthrodesis. J Bone Joint Surg Br 87: 343-374 Wu WL, Su FC, Cheng YM, Huang PJ, Chou YL, Chou CK (2000) Gait analysis after ankle arthrodesis. Gait Posture 11: 54–61 Wülker N, Stukenborg C, Savory KM, Alfke D (2000) Hindfoot motion after isolated and combined arthrodeses: measurements in anatomic specimens. Foot Ankle Int 21: 921–927 Wynn AH, Wilde AH (1992) Long-term follow-up of the Conaxial (Beck-Steffee) total ankle arthroplasty. Foot Ankle Int 13: 303–306 Zvijac JE, Lemak L, Schurhoff MR, Hechtman KS, Uribe JW (2002) Analysis of arthroscopically assisted ankle arthrodesis. Arthroscopy 18: 70–75

Kapitel 4

ANATOMISCHE UND BIOMECHANISCHE CHARAKTERISTIKA DES SPRUNGGELENKS UND DER SPRUNGGELENK-ENDOPROTHETIK

Das Sprunggelenk bildet eine funktionelle Einheit mit dem subtalaren Gelenk, was für den plantigraden, bipedalen Gang ausschlaggebend ist. Intaktes oberes und unteres Sprunggelenk verteilen die Kompressions-, Scher- und Rotationskräfte, die während der Anpassung an die Belastungs- und Bodenreaktionskräfte in den unterschiedlichen Phasen des Gangzyklus auftreten. Bei statischer Belastung gewährleisten die großen artikulären Kontaktflächen eine inhärente Stabilität der Sprunggelenke, für die dynamische Stabilität sorgen die ligamentäre Führung und die ausbalancierten Muskelkräfte. Die resultierende hohe mechanische Festigkeit dürfte die vergleichsweise hohe Resistenz gegen primäre degenerative Gelenkerkrankungen erklären. Knorpel- und Bandverletzungen, aber auch durch Trauma oder entzündliche Erkrankungen verursachte Deformität können allerdings zum artikulären Verschleiß und zur Arthrose führen. In der Behandlung der endgradigen Sprunggelenkarthrose hat sich in den vergangenen Jahrzehnten die Endoprothetik als valable Alternative zur Arthrodese entwickelt. Der prothetische Ersatz des Sprunggelenkes kann allerdings nur dann erfolgreich sein, wenn die anatomischen und biomechanischen Eigenschaften

a

b

dieses einzigartigen und komplexen Gelenks nachhaltig berücksichtigt werden. In diesem Kapitel soll auf die anatomischen und biomechanischen Charakteristika des Sprunggelenks im Hinblick auf den Kunstgelenkersatz näher eingegangen werden.

4.1 Anatomische Überlegungen Das Sprunggelenk ist ein äußerst kongruentes Gelenk mit enger Passform, das aus 3 Knochen zusammengesetzt ist. Die kollateralen und syndesmotischen Bänder sowie die umgebenden Sehnen und Muskeln vermitteln dem Sprunggelenk die erforderliche Stabilität, aber auch eine spezifische Dynamik (Abb. 4.1). Der Taluskörper wird in der durch die distale Tibia und Fibula gebildeten Malleolengabel gehalten. Er artikuliert kranial mit dem Tibiaplafond und medial mit dem medialen Malleolus. Lateral artikuliert er mit dem lateralen Malleolus. Die Facetten sowohl der medialen als auch der lateralen Malleolen liegen parallel zu den korrespondierenden Facetten des Talus [29]. Die Kongruenz der korrespondierenden malleolären und talaren Facetten wird über das gesamte Bewegungsausmaß

Abb. 4.1. Anatomie des Sprunggelenks. Das talocrurale Gelenk ist äußerst kongruent mit engen Gelenkkontakten. Jedes Band hat eine genau definierte isometrische Position gegenüber dem Gelenk und einige Bänder überqueren auch benachbarte Gelenke. (a) anteriore Ansicht, (b) laterale Ansicht.

28

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

gewährleistet [29]. Sowohl die medialen (tibiotalaren) als auch die lateralen (tibiofibularen) Kontaktflächen vergrößern sich mit zunehmender Belastung erheblich und erreichen ein Maximum in der Mitte der Standphase [11]. 4.1.1 Knöcherne Konfiguration

Der Taluskörper hat eine kegelförmige Oberfläche mit einer medial und lateral ungleichen Kurvatur;

der mediale Radius ist kleiner als der laterale (Abb. 4.2). Dies vermittelt der kranialen Gelenkfläche des Talus eine keilförmige Form. Die Talusrolle ist anterior am breitesten und wird nach posterior kleiner, um sich asymmetrisch zum engen Processus posterior tali zu verjüngen [1, 29]. In einer Kadaverstudie fand Inman [29] in den 100 untersuchten Specimen einen Winkel der medialen Gelenkfacette zur kranialen tibiotalaren Gelenkfläche von 83,9° mit einer Spanne von 70° bis 90°. Der laterale Win-

e

a

b

d

c f

4.2

4.3

4.4

Abb. 4.2. Anatomische Konfiguration des Talus. Bis zu 60% des Talus ist von Knorpel bedeckt, was von größter Bedeutung für dessen Blutversorgung ist. Die wichtigste Blutversorgung erfolgt von posteromedial durch das Ligamentum deltoideum und anterior durch den Talushals. Der Talus ist anterior breiter als posterior und der mediale Radius ist kleiner als der laterale (siehe Text). Diese spezielle anatomische Form impliziert Rotationsbewegungen des Talus innerhalb der Malleolengabel, wenn der Fuß in Dorsalextension bzw. Plantarflexion bewegt wird. Abb. 4.3. Die Malleolengabel. Die Malleolengabel besteht aus 2 Knochen: der Tibia (a) und der Fibula (b). Bei Dorsalextension ist die Malleolengabel der wichtigste Stabilisator des Talus. Bei Plantarflexion kommt es zur Lockerung des Gelenkschlusses und der mediale und laterale Bandkomplex (lateral, c; medial, d) werden zum wichtigsten Stabilisator (siehe Abb. 4.6). Die syndesmotischen Bandstrukturen des distalen tibiofibularen Gelenkes (anterior [e]; posterior [f]) stabilisieren ebenfalls, erlauben aber ein gewisses dynamisches Bewegungsspiel der Malleolengabel. Abb. 4.4. Orientierung des distalen Tibiaplafonds. Der Winkel α bezeichnet den tibiotalaren Winkel; er wird gebildet von der Längsachse und der tibiotalaren Gelenkbegrenzung der Tibia (siehe Text).

4.1 Anatomische Überlegungen

kel betrug durchschnittlich 89,2° mit einer Spanne zwischen 80° bis 95°. Daraus folgerte Inman, dass der Talus kein Zylinder, sondern vielmehr ein Ausschnitt eines Kegels ist, dessen Spitze nach medial ausgerichtet ist. Inman [29] bestimmte auch den Gelenkschluss des Talus in der Malleolengabel (Abb. 4.3). Lateral lag der Radius der Gabelkrümmung innerhalb 1 mm der Krümmung des Talus, während medial die Abweichung 2,1 mm ± 1,1 mm (0 bis 5 mm) betrug. Bei allen untersuchten Specimen war der Radius der Gabelkrümmung größer als jener des

Tibiotalar Angle in Females (n = 89)

Tibiotalar Angle in Males (n = 78)

29

Talus. Diese Abweichung könnte schließen lassen, dass dem Talus in der Malleolengabel ein gewisses Maß an Horizontalrotation möglich ist. Der Tibiaplafond bildet den kranialsten Anteil des Sprunggelenks und artikuliert mit der Kuppe des Talus. In der anteroposterioren Ausrichtung (Sagittalebene) ist der Tibiaplafond konkav, und medial ist er leicht erhöht. Diese Form vermittelt dem Tibiaplafond eine leicht schräge Ausrichtung, die von distal lateral nach proximal medial läuft. Dadurch entsteht hinsichtlich der Längsachse der Tibia ein Winkel von durchschnittlich 93° mit einer relativ geringen Variationsbreite (Abb. 4.4) [29]. Ähnliche Werte wurden in einer neueren Röntgenstudie von 97 gesunden Freiwilligen gefunden, wobei der tibiotalare Winkel im Mittel 92,4° (SD 3,1°) betrug, mit einer Streuung von 84° bis 100° (Abb. 4.5) [32]. Frauen hatten einen kleineren tibiotalaren Winkel (92,2°) als Männer (94,4°) und bei Frauen wie Männern war ein leichter Anstieg dieses Winkels mit zunehmendem Alter festzustellen. Bei der Gruppe von 75 Freiwilligen, die sich zu einer bilateralen Röntgenuntersuchung bereit erklärten, betrug die intraindividuelle Differenz zwischen der rechten und linken Seite 1,08° (SD 1,09°), mit einer Streuung von 0° bis 6°. Die komplexe anatomische Konfiguration und die enge Passform (hohe Kongruenz) des Sprunggelenks und der komplexe dynamische Charakter der Rotationsachse des Sprunggelenks hat wichtige Auswirkungen auf das Design einer Sprunggelenkprothese [17, 20]. 4.1.2 Ligamentäre Konfiguration

Abb. 4.5. Verteilung des tibiotalaren Winkels bei Frauen und Männern. Diese Grafiken geben die Verteilung des tibiotalaren Winkels bei Frauen und Männern wider (siehe auch Abb. 4.4). In dieser Studie betrug der mittlere tibiotalare Winkel 92,4° bei einer Spanne von 84° bis 100° (siehe Text). Frauen hatten einen kleineren tibiotalaren Winkel (92,2°) als Männer (94,4°), und bei Frauen wie Männern war ein leichter Anstieg dieses Winkels mit zunehmendem Alter festzustellen.

Das Ligamentum talofibulare anterius, das Ligamentum calcaneofibulare und das Ligamentum talofibulare posterius bilden die lateralen Seitenbänder des Sprunggelenks und stabilisieren das Sprunggelenk lateral. Jedem Seitenband kommt je nach Stellung des Fußes eine spezifische Aufgabe in der Stabilisierung des Sprunggelenks und/oder des subtalaren Gelenks zu (Abb. 4.6). Bei Dorsalextension ist das Ligamentum talofibulare posterius maximal belastet und das Ligamentum calcaneofibulare angespannt, während das Ligamentum talofibulare anterius entspannt ist. Bei Plantarflexion gerät hingegen das Ligamentum talofibulare ante-

30

a

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

b

c

Abb. 4.6. Der laterale Bandkomplex des Sprunggelenks. Diese Bildserie zeigt Ausrichtung und Spannung des lateralen Bandapparates des Sprunggelenks in (a) Dorsalextension, (b) neutraler Stellung, und (c) Plantarflexion des Fußes.

a

b

c

Abb. 4.7. Der mediale Bandkomplex des Sprunggelenks. Diese Bildserie zeigt Ausrichtung und Spannung des medialen Bandapparates des Sprunggelenks in (a) Dorsalextension, (b) neutraler Stellung, und (c) Plantarflexion des Fußes.

rius zunehmend unter Spannung, während sich das Ligamentum calcaneofibulare und das Ligamentum talofibulare posterius entspannen [16, 56, 62]. Gewisse Abweichungen im Stressverhalten dieser Bänder können durch die Divergenz der Ausrichtung zwischen Ligamentum talofibulare anterius und Ligamentum calcaneofibulare möglich sein. Untersuchungen mit sequentiellen Durchtrennungen der lateralen Bänder in verschiedenen Fußstellungen und unter unterschiedlicher Belastung haben zum besseren Verständnis der Funktion dieser Bänder beigetragen. Johnson und Markolf [30] untersuchten die laterale Aufklappbarkeit des Sprunggelenks nach Durchtrennung des Ligamentum talofibulare anterius und fanden, dass die

meisten Veränderungen bei Plantarflexion des Fußes stattfinden. Bei Dorsalextension des Fußes hingegen bestanden kaum Veränderungen, was nahe legt, dass das Ligamentum talofibulare anterius zwar im gesamten Bewegungsausmaß des Sprunggelenks der lateralen Aufklappbarkeit entgegenwirkt, in Plantarflexion aber die größte Wirkung hat. Rasmussen und Tovberg-Jensen [55] bestätigten diese Erkenntnisse, wobei sie allerdings davon ausgingen, dass das laterale Aufklappen des Fußes in Plantarflexion und neutraler Stellung durch das Ligamentum talofibulare anterius limitiert wird, während dies bei Dorsalextension durch das Ligamentum calcaneofibulare gemeinsam mit dem Ligamentum talofibulare posterius geschieht. In einer

4.2 Bewegung des Sprunggelenks

ähnlichen in vitro-Studie beobachteten Hollis und Mitarbeiter [27] nach Durchtrennung sowohl des Ligamentum calcaneofibulare als auch des Ligamentum anterius talofibulare ebenfalls eine Zunahme der Inversionsbewegung des Talus in der Malleolengabel. In der anatomischen Beschreibung des medialen Bandkomplexes des Sprunggelenks ist von großen Unterschieden gezeichnet (Abb. 4.7). Die medialen Bänder setzen sich aus den oberflächlichen und tief liegenden Anteilen des Ligamentum deltoideum zusammen und wirken primär einer Valgusbewegung sowie Außenrotation des Talus in der Malleolengabel entgegen. Ligamentum tibiocalcaneare (LTC), „tibiospring“ Ligament (TSL) und Ligamentum tibionaviculare (LTN) bilden den oberflächlichen Anteil; sie entspringen proximal breitbasig am medialen Malleolus, um distal breit am Sustentaculum tali calcanei, Os naviculare und „Spring“ Ligament (Ligamentum calcaneonaviculare) sowie mit einzelnen Fasern am Talushals zu inserieren [7, 22, 52]. Der tiefe Anteil des Ligamentum deltoideum wird vom Ligamentum tibiotalare anterius (LTTA), dem Ligamentum tibiotalare posterius superficiale (LTTPS) und dem Ligamentum tibiotalare posterius profundum (LTTPP) gebildet. Close [15] erkannte, dass das Ligamentum deltoideum kräftig der Abduktion des Talus in der Malleolengabel entgegenwirkt. Nach Durchtrennung der lateralen Bänder und bei intaktem Ligamentum deltoideum fand er eine Separation von lediglich 2 mm zwischen Talus und medialem Malleolus. Nach zusätzlicher Durchtrennung des Ligamentum deltoideum betrug die Separation zwischen Talus und medialem Malleolus medialis jedoch 3,7 mm. Das Ligamentum tibiocalcaneare (LTC) ist das stärkste Band des oberflächlichen Anteils des Ligamentum deltoideums und limitiert in erster Linie die Abduktion des Talus in der Malleolengabel, während die tieferen Anteile des Ligamentum deltoideum mehr einer Außenrotation des Talus in der Malleolengabel entgegenwirken [21, 55, 54].

4.2 Bewegung des Sprunggelenks Verschiedene anatomische und biomechanische Untersuchungen haben aufgezeigt, dass die Bewegung

31

des Sprunggelenks nicht eigentlich derjenigen eines Scharniergelenks entspricht [1, 23, 43, 25]. Bewegungen des Sprunggelenks in der sagittalen Ebene (Dorsalextension-Plantarflexion) sind vielmehr mit Bewegungen in der koronaren (frontalen) und transversalen (horizontalen) Ebene gekoppelt [43, 44]. 4.2.1 Rotationsachse

Barnett und Napier [1] folgerten bereits vor Jahren aus ihren anatomischen Untersuchungen, dass die konische Form des Talus mit unterschiedlichen Krümmungsradien medial und lateral die tibiotalare Kongruenz während der sagittalen Bewegung (Dorsalextension-Plantarflexion) nur dann aufrecht erhalten kann, wenn diese Bewegung mit einer axialen Rotationsbewegung des Talus gekoppelt ist. Die Sprunggelenkachse projiziert sich in der frontalen Ebene von medial proximal nach lateral distal, und in der horizontalen Ebene von posterolateral nach anteromedial [2, 29, 43]. Aufgrund dieser schrägen Ausrichtung resultiert die Dorsalextension im Sprunggelenk in einer Eversion des Fußes, während die Plantarflexion zu einer Inversion des Fußes führt. Wenn der Fuß am Boden fixiert ist, führt die Dorsalextension zu einer Innenrotation des Beins und die Plantarflexion zu einer Außenrotation des Beins, [1, 11, 42, 24, 59, 63, 70, 75]. Diese Erkenntnisse wurden durch weitere kinematische in vitro-Untersuchungen an belasteten Specimen erhärtet [50, 70]. Sammarco [59] untersuchte das Bewegungsmuster der tibiotalaren Gelenkoberfläche während Dorsalextension-Plantarflexion des Sprunggelenks und folgerte aus seinen Erkenntnissen, dass die Bewegung des Talus in Bezug zur Tibia über multiple wechselnde (instante) Rotationszentren stattfinden muss. Die Bewegung des unbelasteten Sprunggelenks aus der Plantarflexion zeigte in der Anfangsphase eine Diskontinuität, gefolgt von einer Gleitbewegung in der mittleren Phase und einer Kompression am Ende der Dorsalextension. Dieses Verhaltensmuster kehrte sich um, wenn das Gelenk in entgegen gesetzter Richtung bewegt wurde. Position und Muster der instanten Rotationszentren variierten je nach Individuum, Bewegungsrichtung, Belastung und pathologischem Zustand. Ein instabiles Sprung-

32

a

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

b

gelenk zeigte bei Belastung normale Gleitbewegungen, in unbelastetem Zustand war die Bewegung indes extrem abnormal. Lundberg und Mitarbeiter [43] bedienten sich der Stereophotogrammetrie zur dreidimensionalen Auswertung der Sprunggelenkachse. Sie untersuchten 8 Freiwillige mit gesunden Sprunggelenken. Sie fanden im Stehen, dass während der Sprunggelenkbewegung in der sagittalen Ebene die Talusrotation um eine dynamische Achse erfolgt (Abb. 4.8), die bei jedem Probanden nahe dem Mittelpunkt einer Linie zwischen den Spitzen der Malleolen lag. Die Achsen waren im Vergleich zur Dorsalextension in Plantarflexion mehr horizontal und nach unten sowie nach medial geneigt. Höchst interessanterweise fand bei Eversion-Inversion des belasteten Fußes innerhalb eines physiologischen Bewegungsausmaßes in der frontalen Ebene keine Bewegung zwischen Talus und Tibia statt, das heißt, es kam zu keiner Separation im tibiotalaren Gelenk. Leardini und Mitarbeiter [34] entwickelten ein mathematisches Modell zur Erklärung der multiaxialen Bewegung des Sprunggelenks in der sagittalen Ebene. Sie benutzten ein 4 Balken-Modell, in welchem Talus und Kalkaneus sowie Tibia und Fibula bezüglich nicht dehnbaren Liniensegmenten rotieren konnten, welche die tibiotalaren und tibiocalcanearen Bänder ohne Widerstand darstellten. Die Bewegung des Talus in der polyzentrischen, polyradialen Trochlea bestand aus einer Kombination von „rollenden“ und „gleitenden“ Bewegungen. In diesem Modell wird die Rotation von den am weitesten anterior liegenden Fasern des Ligamentum

Abb. 4.8. Das Sprunggelenk: ein einachsiges, modifiziertes Scharniergelenk. Diese Bilder zeigen die dynamische Position der instanten Sprunggelenkachse von 8 gesunden Sprunggelenken in Schritten von 10° zwischen einer Plantarflexion von 30° und einer Dorsalextension von 30°, projiziert (a) auf die sagittale Ebene und (b) auf die frontale Ebene. (Aus Lundberg A, Svensson OK, Nemeth G, 1989: The axis of rotation of the ankle joint. J Bone Joint Surg Br 71: 94–99; mit Genehmigung)

talofibulare anterius und des Ligamentum calcaneofibulare bestimmt. Leardini [33] beobachtete später, dass diese spezifischen Faserbündeln hinsichtlich des sagittalen Bewegungsausmaßes des Sprunggelenks isometrisch waren. Das instante Rotationszentrum verschiebt sich von einer posteroinferioren in eine superoanteriore Position, was mit den Ergebnissen mehrerer Studien übereinstimmt, dass das Sprunggelenk inkongruent ist und um ein inkonstantes Zentrum rotiert [60, 61, 63]. Die komplexe und dynamische Konfiguration der Rotationsachse des Sprunggelenks kann ein Grund für die ungünstigen Ergebnisse nach prothetischem Ersatz des Sprunggelenks sein, vor allem in den Anfängen, wo mechanisch vereinfachte Modelle mit Scharniergelenkcharakter verwendet wurden. Das spezifische Bewegungsmuster des Sprunggelenks um eine inkonstante Achse stellt zweifellos nachhaltige Anforderungen an die Konstruktion einer Sprunggelenkprothese. 4.2.2 Bewegungsausmaß des Sprunggelenks

Die in der Literatur gefundenen Werte für das normale Bewegungsausmaß im Sprunggelenk liegen für die Plantarflexion zwischen 23° bis 56° und für die Dorsalextension zwischen 13° bis 33° [23, 37, 38, 42, 53, 57, 58, 65, 69, 74, 75]. 10° bis 15° Plantarflexion und 10° Dorsalextension werden beim Gehen benötigt [58]. Ein Bewegungsausmaß von ungefähr 14° ist für Gehen auf flachem Boden bei normaler Gehgeschwindigkeit erforderlich, während 37° für das Hinaufsteigen und 56° für das Hinabsteigen einer

4.2 Bewegung des Sprunggelenks

Treppe notwendig sind [65]. Bei einem erkrankten Sprunggelenk vermindert sich typischerweise die Dorsalextension und schränkt die täglichen Aktivitäten ein, insbesondere bei Auftreten von Schmerzen. Verzichtet der Patient auf das Treppensteigen, werden für die täglichen Aktivitäten lediglich 10° bis 15° Dorsalextension benötigt [43]. Beim prothetischen Ersatz des Sprunggelenks sollte daher das Ziel sein, ein Minimum von 10° Dorsalextension sowie 20° Plantarflexion für ein angemessenes Abstoßen zu erreichen. Verschiedene Faktoren beeinflussen die Bewegung des Sprunggelenks in der sagittalen Ebene. Gesunde ältere Personen zeigen eine verminderte Plantarflexion [39, 53, 58]. Das Ausmaß der sagittalen Bewegung ist, vor allem hinsichtlich Dorsalextension, unter Belastung signifikant höher als im unbelasteten Zustand [38, 57]. Über unphysiologische Rotationen des Sprunggelenks in der transversalen Ebene wird normalerweise im Rahmen von Instabilitäten berichtet [46, 66]. Eine Bewegung in der transversalen Ebene ist jedoch physiologisch und mit Bewegungen in der sagittalen Ebene gekoppelt [41, 43, 49, 58, 15]. So kommt es auch bei normalem Gehen zu Bewegungen in der transversalen Ebene [15, 41, 42, 63]. Lundberg und Mitarbeiter [43] fanden eine Außenrotation des Talus von 8,9°, wenn der Fuß aus der neutralen Stellung in eine Dorsalextension von 30° bewegt wurde, während die Plantarflexion aus der neutralen Stellung initial (bis 10°) eine geringe Innenrotation auslöste, gefolgt von einer Außenrotation bei fortschreitender Plantarflexion [42]. Michelson und Helgemo [49] berichteten, dass die Dorsalextension zu einer Außenrotation des Fußes von durchschnittlich 7,2° ± 3,8° und die Plantarflexion zu einer Innenrotation des Fußes von 1,9° ± 4,12° in Relation zum Bein führte. Im unbelasteten Zustand fand sich auch ein gewisses Maß an gekoppelten Bewegungen zwischen dem oberen Sprunggelenk und dem subtalaren Gelenk, wenn der Fuß in der sagittalen Ebene bewegt wurde [63]. Die Dorsalextension führte zu einer Innenrotation im subtalaren Gelenk und zu einer Außenrotation im oberen Sprunggelenk. Dass diese Kopplung durch den Zug des Ligamentum deltoideum bedingt sein könnte, wird durch die Erkenntnisse von McCullough und Burge [46] erhärtet, die nach Durchtrennung des Ligamentum

33

deltoideum eine größere Außenrotation des Talus feststellten. Die koronare (frontale) Bewegung wird als Varus- oder Valgusrotation (oder, Varisation oder Valgisation) beschrieben, kann aber auch als Inversion oder Eversion bezeichnet werden. Michelson und Mitarbeiter [48] beobachteten, dass die Plantarflexion des Sprunggelenks mit Innenrotation und Inversion des Sprunggelenks assoziiert war. Sie führten die Bewegung in der koronaren Ebene auf die Position des Ligamentum deltoideum zurück, wobei sie zeigten, dass Außenrotation und Inversion des Talus nach einer progressiven medialen Destabilisierung des Sprunggelenks zunahmen. 4.2.3 Einschränkungen der Bewegung des Sprunggelenks

Stabilität und Integrität des Sprunggelenks hängen von der artikulären Geometrie und der ligamentären Führung ab. Die Bänder haben eine passive Zug- und Stabilitätswirkung auf das Sprunggelenk. Medial kommt den starken tiefen Anteilen des Ligamentum deltoideum eine wichtige Rolle in der Stabilisation des Talus gegen laterale und anteriore Auslenkung zu [7, 22, 56], während lateral das relativ schwache Ligamentum talofibulare anterius den einzigen Schutz gegen eine anteriore Auslenkung des Talus ist [35, 51, 56]. Das Ligamentum talofibulare anterius ist das häufigste verletzte Band des Sprunggelenks [5]. Häufig resultiert eine anterolaterale Instabilität mit Dislokation des Talus aus der Malleolengabel bzw. eine posteriore Dislokation der Fibula. In einem solchen Fall müsste eine Rekonstruktion des Ligamentum talofibulare anterius (oder „Balancierung der Bänder“) empfohlen werden, wenn ein Kunstgelenkersatz mit einer nicht geführten („unconstrained“) erwogen wird. Mehrere Studien [26, 64] haben sich mit den Auswirkungen der Seitenbänder auf die axiale Rotation des belasteten Sprunggelenks befasst. Hintermann und Mitarbeiter [26] fanden nach Durchtrennung des Ligamentum talofibulare anterius eine deutlich höhere Tibiarotation, wenn der Fuß aus der neutralen Position in die Plantarflexion bewegt wurde als dies der Fall war bei einer Dorsalextension von 10° bis 20°. Dies stimmt mit den Erkenntnissen von Michelson und Mitarbeitern [47] überein, dass das Liga-

34

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

mentum deltoideum neben der Stabilisierung auch die Rolle der Bewegungskopplung übernimmt. Beim Gehen kommt es zu einer Rotation um die vertikale Achse [15, 36]. Die Rotationsstabilisierung im Sprunggelenk erfolgt durch die Seitenbänder, die Kompression der medialen und lateralen Facetten des Talus gegen deren korrespondierende Malleolen und durch die Form der Gelenkoberflächen [22, 46, 64, 66]. Da der Talus eine konische Form mit einem nach medial ausgerichteten Apex hat, kontrollieren die 3 lateralen Seitenbänder eine größere Bewegung als das Ligamentum deltoideum auf der medialen Seite. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die ligamentäre Balancierung beim prothetischen Ersatz des Sprunggelenks. Eine nicht-anatomisch geformte Prothese und/oder eine bezüglich Rotationsachse ungünstige Implantation der Taluskomponente können zu einer unphysiologischen Belastung der medialen Bänder mit konsekutivem Schmerz, posteromedialen Ossifikationen und Verlust an Bewegung führen [68]. Ebenso kann dies zu einer Insuffizienz der lateralen Seitenbänder mit konsekutiver lateraler Instabilität führen. Die Stabilität des belasteten Sprunggelenks hängt von der Form des Gelenks ab [22, 46, 64, 66]. Stormont und Mitarbeiter [66] führten sequentielle Durchtrennungen der Seitenbänder durch und unterzogen das Sprunggelenk physiologischen Torsionsmomenten und Belastungen. Bezüglich Rotation waren die Gelenkflächen zu 30 % und bezüglich Eversion/Inversion zu 100 % für die Stabilität des Sprunggelenks verantwortlich. In einer ähnlichen Untersuchung erkannten McCullough und Burge [46], dass mit erhöhter Belastung des Sprunggelenks größere Rotationskräfte nötig sind, um eine Subluxation bzw. Dislokation im Sprunggelenk zu erreichen. Unter Belastung schafft daher die Kongruenz der Gelenkoberflächen ein inhärent stabiles Gelenk, vor allem hinsichtlich Eversion und Inversion. Unter Belastung wird das Sprunggelenk demnach einzig durch die Gelenkoberflächen stabilisiert, währenddem den Seitenbändern keine wesentliche Rolle zukommt. Diese Erkenntnisse haben wichtige Auswirkungen auf die Konstruktion von Sprunggelenkprothesen. Sie können auch die ungünstigen Ergebnisse für Prothesentypen erklären, welche unter Belastung die Sprunggelenkbänder Eversions- und Inversionskräften aussetzen [69].

Bei den meisten Aktivitäten sind die Weichteile die wichtigsten Stabilisatoren des Sprunggelenks gegen Torsions- und anteroposteriore Translationsbewegungen [13, 14]; die artikuläre Oberflächengeometrie des Sprunggelenks hingegen ist der wichtigste Stabilisator gegen Eversion/Inversion, während die Seitenbänder eine untergeordnete Rolle spielen [46, 66]. Gewährleistet eine Prothese keine intrinsische Stabilität gegen Eversion und Inversion, resultiert ein instabiles Sprunggelenk, wie Burge und Evans feststellten [9]. Sie verwendeten eine Sprunggelenkprothese mit sphärischem Gleitkern, um die Rolle der Oberflächen im Hinblick auf die Stabilisierung des Sprunggelenks zu definieren. Während die Prothese eine volle Stabilisierung gegen Eversion und Inversion gewährleistete, bestand ein anteroposteriores Bewegungsspiel von 7 mm. Die Autoren folgerten daraus, dass der anteroposteriore Stabilisator verloren gehen kann, wenn die physiologisch konkave Oberfläche der Tibia durch eine flache prothetische Oberfläche ersetzt wird. Je stärker die Geometrie der Gelenkoberflächen im Vergleich zum physiologischen Zustand verändert wird, desto stärker hängt die Prothese hinsichtlich der Stabilität von den Weichteilen ab. Eine Prothese sollte daher so anatomisch wie möglich konfiguriert sein, um die physiologische Gelenkbewegung nachzuahmen und eine regelrechte ligamentäre Balancierung zu garantieren. Wird, analog zur Knieendoprothetik, die konkave Oberfläche der Tibia durch eine flache Oberfläche ersetzt, resultiert bei anterior Translation des Talus nicht mehr eine tibiotalare Separation und der stabilisierende Einfluss der Gelenkbelastung geht verloren [45]. Eine flache Prothesenoberfläche hat auf die Bänder keine schützende Wirkung mehr und kann sie Kräften aussetzen, denen sie nicht Stand halten können. Stauffer und Mitarbeiter [65] berechneten eine anteroposteriore Translationskraft von 70 % des Körpergewichts beim Gehen. Dies zeigt die Wichtigkeit der ossären und ligamentären Stabilisation zur kontinuierlichen Neutralisierung der anteroposterioren Translationskräfte. Bei Verwendung von frei geführten Sprunggelenkprothesen ist daher die Wiederherstellung einer korrekten Weichteilspannung unerlässlich, und dies kann nur mit anatomisch geformten Implantatoberflächen erreicht werden.

4.3 Knochenabstützung des Sprunggelenks

35

Abb. 4.9. Kompressionswiderstand der Tibia. Der Kompressionswiderstand des Knochens nimmt stark ab, wenn die Knochenresektion der distalen Tibia weiter proximal erfolgt (siehe Text).

4.9

Abb. 4.10. Kompressionswiderstand des Talus. Der Kompressionswiderstand des Knochens nimmt mit dem Ausmaß der Knochenresektion am Taluskörper ab (siehe Text).

4.10

Abb. 4.11. Verlauf der Knochenkräfte. Die wichtigsten Trabekellinien durch Fuß und Sprunggelenk (wichtigste Kraftlinien). Es gibt wichtige Trabekellinien im Talushals, die dicht unter dem kranialen Kortex verlaufen. Die partielle oder komplette Entfernung des talaren Kortex setzt den verbleibenden Spongiosaknochen unter exzessiv hohe Stressbelastung (siehe Text).

4.3 Knochenabstützung des Sprunggelenks Eine regelrechte Knochenabstützung ist für den Erfolg jeder Endoprothese von entscheidender Bedeutung. Lowery [40] fand für den subchondralen Knochen der distalen Tibia ein Elastizitätsmodul in der Größenordnung von 300 MPa bis 450 MPa. Nach Entfernung der subchondralen Schicht verringerte sich der Kompressionswiderstand des Knochens um 30 % bis 50 % und nach Entfernung von zusätzlich 1 cm Knochen proximal zur subchondralen Platte um weitere 70 % bis 90 % (Abb. 4.9). In einer anderen Untersuchung fanden Hvid und Mitarbeiter [28], dass der Talusknochen um 40 % stärker ist als der Tibiaknochen (Abb. 4.10). Calderale

und Mitarbeiter [10] konnten zeigen, dass bereits die teilweise Entfernung des Kortex am Talus eine abnorm erhöhte Beanspruchung der verbleibenden Spongiosa zur Folge hat (Abb. 4.11). Mit anderen Worten, wenn ein Teil des talaren Kortex beim Gelenkersatz entfernt wird, muss der verbleibende Knochen eine größere Last tragen als vor dem Gelenkersatz. Im Idealfall sollte die Taluskomponente der Prothese anatomisch dimensioniert sein, den Taluskörper vollständig bedecken und am Talushals eine weite Auflage haben. Es wird daher empfohlen, so viel Talusknochen wie möglich zu erhalten, insbesondere im anterioren Anteil des Taluskörpers und im Bereiche des Talushalses. Um einen Kollaps des Knochens zu vermeiden, sollte allgemein eine

36

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

b

a Abb. 4.12. Oberflächlicher Kompressionswiderstand des Knochens am Tibiaplafond. Die maximale Knochenstärke (a) der distalen Tibia findet sich posteromedial, die minimale Knochenstärke (b) anterolateral (siehe Text).

Abb. 4.13. Verteilung der Kraftübertragung am Tibiaplafond. Die Kraftübertragung an der distalen Tibia erfolgt vorwiegend exzentrisch über den kortikalen Rand, wohingegen in der zentralen Tibiametaphyse kaum eine Kraftübertragung stattfindet.

b

b a Abb. 4.14. Kontaktfläche der Malleolengabel. Ein normales Sprunggelenk hat eine Kontaktfläche von ca. 12 cm2, wobei die tibiotalare Kontaktfläche (a) ca. 7 cm2 und die mediolateralen Kontaktflächen (b) ca. 5 cm2 ausmachen (siehe Text).

minimale Knochenresektion durchgeführt werden, damit der stärkere oberflächliche subchondrale Knochen erhalten bleibt. Bei der Operation so viel Knochen wie möglich zu erhalten, trägt nicht nur zu einer besseren Abstützung bei, sondern lässt auch Knochen erhalten, was später im Falle einer erforderlichen Revision von großem Wert sein kann. Hvid und Mitarbeiter [28] fanden ebenso, dass sich der Ort der maximalen Knochenstärke an der distalen Tibia exzentrisch lokalisiert; er liegt nicht zentral, sondern ist nach posteromedial verschoben (Abb. 4.12). Der umschrieben festere Knochen könnte als Drehpunkt wirken, mit dem Risiko einer Über-

belastung des benachbarten schwächeren Knochens insbesondere im anterolateralen Anteil der Tibia. Um exzentrische Kräfte auf die Prothese und einen möglichen Kollaps des schwächeren Knochens der anterolateralen Tibia zu vermeiden, sind regelrechte Ausrichtung (Alignement) der Prothese und des Rückfußes sowie eine ausgewogene ligamentäre Balancierung äußerst wichtig. Insbesondere sollte eine Valgus-Fehlstellung korrigiert werden. Eine neuere Untersuchung (H. Trouillier, persönliche Mitteilung 2003) zeigte, dass mehr als 90 % der Kraftübertragung über den Kortex der distalen Tibia erfolgt (Abb. 4.13). Im Idealfall sollte die Tibia-

4.4 Kontaktfläche und -kräfte des Sprunggelenks

Komponente daher anatomisch dimensioniert sein, den Tibiaplafond vollständig bedecken, den kortikalen Rand der distalen Tibiametaphyse nicht schwächen und an diesem eine breite Auflage haben. Bei der Operation so viel Knochen wie möglich zu erhalten, trägt nicht nur zu einer besseren Abstützung der Prothese bei, sondern erhält auch Knochen, der im Falle einer erforderlichen Revision wertvoll sein könnte. Endoprothesen der Hüfte und des Knies haben eindeutig die herausragende Bedeutung einer adäquaten Knochenabstützung gezeigt, die für den langfristigen Erfolg jeder Endoprothetik ausschlaggebend ist. Häufiger Grund für Misserfolge ist die exzessive Resektion von Knochen zur Implantation einer klobigen Prothese. Revisionsoperationen nach Entfernung derartiger überdimensionierten Implantate werden wegen des sehr großen Knochenverlusts zur Zeit der ersten Operationen sehr kompliziert. Nach einer fehlgeschlagenen Arthroplastik an Hüft- oder Kniegelenk ist es oft möglich, die Prothese mit langstieligen Implantaten zu revidieren, wodurch das Problem des fehlenden Knochens umgangen werden kann. Beim Sprunggelenk stellt jedoch eine langstielige Prothese keine Option für eine Revision dar, insbesondere nicht an der Talusseite.

4.4 Kontaktfläche und -kräfte des Sprunggelenks 4.4.1 Kontaktfläche

Die komplexe Geometrie von Malleolengabel und Talustrochlea wirkt sich auf die Belastungseigenschaften aus [11, 6, 43, 44, 67]. Angaben über das Ausmaß der Kontaktfläche des Sprunggelenks variieren von 1,5 cm2 bis 9,4 cm2 je nach Belastung und Sprunggelenkposition [73]. Die tibiotalare Fläche hat jedoch nur eine Größe von etwa 7 cm2 [65] (Abb. 4.14). Kontrovers diskutiert werden Veränderungen der Kontaktfläche als Funktion der Dorsalextension/ Plantarflexion des Fußes [6, 11, 44]. Unterschiede in Belastung, Stellung und Messtechnik dürften eine wesentliche Rolle spielen [35]. Calhoun und Mitarbeiter [11] konnten nachweisen, dass sich die Kontaktfläche von maximaler Plantarflexion in maximale Dorsalextension sukzessiv vergrößert und dass sich gleichzeitig die Kraft pro Flächeneinheit pro-

37

portional verringert. In Dorsalextension hatten die medialen und lateralen Gelenkfacetten des Talus den größten Kontakt zu den Malleolen. In einer anderen Studie, bei der ein dynamisches Modell verwendet wurde, zeigte sich bei Dorsalextension des Fußes eine progressive Belastung der lateralen Gelenkabschnitte, die mit einer Entlastung der medialen Gelenkabschnitte und mit einer Außenrotation des Talus einherging [49]. Zudem wurde vielfach bewiesen, dass in belasteten menschlichen Gelenken eine ausreichend dimensionierte Fläche mit kongruentem Kontakt die besten Bedingungen für eine Grenzfläche bietet, wenn eine formbare Oberfläche (wie beispielsweise Polyethylen) gegen Metall eingesetzt wird [8, 45]. All diese Erkenntnisse implizieren, dass beim Sprunggelenkersatz ein physiologisch Ausmaß an Kontaktflächen angestrebt werden sollte, zusammen mit einer regelrechten Ausrichtung (Alignement) und Ausbalancierung des Rückfußes. 4.4.2 Axiale Belastung und auf das Sprunggelenks wirkende Kräfte

Beim Gehen wurde eine vertikale Belastung des 5,2-fachen Körpergewichts auf das gesunde Sprunggelenk gemessen [65]. Bei erkrankten Sprunggelenken verringerte sich die Belastung auf etwa das Dreifache des Körpergewichts. Ähnliche Werte wurden nach Implantation von Sprunggelenkprothesen gemessen [65]. Anteroposteriore und laterale Scherkräfte erreichen beim Gehen schätzungsweise das Zwei- bzw. Dreifache des Körpergewichts. Die vertikale Belastung, die an der Grenzfläche von Implantat zum Knochen auf den Trabekelknochen übertragen wird, kann die inhärente trabekuläre Knochenstärke bei normalen Tätigkeiten im Alltag überschreiten. Bei einer Kontaktfläche von 7 cm2 beträgt die durchschnittliche Kompressionskraft pro Flächeneinheit bei einem Patienten von 700 N Körpergewicht im Gehen etwa 3,5 MPa. Eine anstrengendere körperliche Tätigkeit könnte in einer viel höheren Belastung pro Einheit resultieren und einen Einbruch der tibialen Spongiosa nach sich ziehen. Durch Umbau und Neuaufbau („Remodeling“) des Knochens wird die inhärente Stärke des Knochens zwar erhöht. Man geht aber davon aus, dass die Knochenstärke mindestens dreimal höher als die zuvor

38

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

genannten Werte sein muss, um den mechanischen Anforderungen der körperlichen Aktivität im Alltag zu genügen, ohne dass es zum knöchernen Einbruch kommt. Bodenreaktions-, Gravitations-, Band- und Muskelkräfte können jede Mischung von dreidimensional auf das Sprunggelenk wirkenden Kompressions-, Scher- und Torsionskräften hervorrufen. Deshalb muss man annehmen, dass die Kräfte nicht notwendigerweise direkt senkrecht auf die KnochenImplantat-Grenzfläche wirken, sondern eher schräg in verschiedenen Winkeln. Dies bringt zusätzlich zu den direkten Kompressionskräften Scherkräfte ins Spiel. Zudem treffen die Kraftvektoren nicht notwendigerweise zentral auf eine Prothese; der Angriffspunkt vieler Kraftvektoren ist vielmehr häufig exzentrisch. Wenn eine exzentrische Kraft auf die mediale Seite der tibialen Komponente einwirkt, resultiert ein nach unten gerichteter Kraftvektor auf der medialen Seite, begleitet von einem Abheben oder neutralisierenden Kompressionskraft auf der lateralen Seite. Der gleiche Ablauf kann auch in der anteroposterioren Ausrichtung auftreten. Der wiederholte kontralaterale Kraftausgleich kann zu Mikroinstabilität und Mikrobewegung wie auch zu Lockerung führen. Eine derartige Mikrobewegung verhindert unter Umständen die knöcherne Integration einer zementfreien Prothese, insbesondere in einem frühen Stadium der Integration. Es wird angenommen, dass eine Mikrobewegung von über 0,15 mm die knöcherne Integration einer Prothese verhindert [72]. Auch nach erfolgter Integration kann eine derartige ständig einwirkende Schrägbelastung zu einer mechanischen Zerrüttung an der KnochenImplantat-Grenzfläche und in der Folge zur Auslockerung des Implantates führen. Oder, es resultiert ein kontinuierlicher Kontaktstress an der Implantat-Polyethylen-Grenzfläche mit konsekutivem Polyethylenverschleiß. Design der Prothese und Ausrichtung des Rückfußes müssen daher die im Alltag und insbesondere beim Gehen und Treppensteigen auf das Gelenk wirkenden Kräfte berücksichtigen. Im Allgemeinen gilt, je größer eine Prothese ist, desto größer sind die potenziell auf das Gelenk wirkenden Hebel- und Drehmomentkräfte und daher die auf die Knochen-Implantat-Grenzfläche wirkenden Scherkräfte, wie beispielsweise Drehmomente

durch Eversion/Inversion (Abb. 4.15). Theoretisch sollte die ideale Sprunggelenk-Prothese klein (d. h. eine minimale Knochenresektion erfordern), so anatomisch wie möglich sein (d. h. die physiologische Gelenkbewegung nachahmen und eine ausgewogene Balancierung der Bänder garantieren) und aus drei Komponenten bestehen (d. h. eine freie Bewegung ermöglichen) [70]. Wie wichtig beim Sprunggelenkersatz die Verwendung von anatomisch geformten Komponenten ist, hat die in vivo-Untersuchung von Kempson und Mitarbeiter [31] bestätigt. Durch die anatomisch geformten Oberflächen konnte eine exzessive Kompressionskraft auf den stützenden Knochen vermieden werden. Sie zeigten ebenfalls, dass nach einem endoprothetischen Eingriff am Sprunggelenk Frakturen mit 30 % weniger Krafteinwirkung eintraten, wenn gleichzeitig eine Torsionsbewegung ausgelöst wurde. Die Kontaktbelastung auf die Knochen-ImplantatGrenzfläche hängt auch von der Größe der Kontaktfläche ab: je größer die Kontaktfläche, desto geringer die mittlere Kontaktbelastung. Mit zunehmender Kontaktfläche können Spitzenbelastungen jedoch durch exzentrische Belastung (d. h. Randbelastung) der Prothese zunehmen, was wiederum zur Lockerung der Prothese beiträgt. Aufgrund der eigenen Erfahrung und persönlichen Meinung des Autors sollte die ideale Sprunggelenk-Prothese zur Minimierung der Kontaktbelastung im Gelenk eine große Kontaktfläche zwischen den Kontaktoberflächen aufweisen, der Ansatzpunkt der Belastung innerhalb des zentralen Drittels der Komponenten liegen, das Sprunggelenk gut ausgerichtet und die Bänder gut ausbalanciert sein.

4.5 Fixation von Sprunggelenkprothesen Alle Sprunggelenkprothesen der aktuellen Generation setzen auf eine biologische Verankerung zur qualitativen Osteointegration und zur Stabilisierung der Prothese. Die knöcherne Integration (auch zementfreie Verankerung genannt) hat mehrere entscheidende Vorteile: – Eine geringere Knochenresektion ist erforderlich, weil für die Fixation kein zusätzlicher Raum zwischen Knochen und Prothese nötig ist.

4.5 Fixation von Sprunggelenkprothesen

– Die eingesetzte Prothese kann kleiner gehalten werden, als dies mit einem zusätzlichen Zementmantel der Fall wäre; und je kleiner die Prothese, desto geringer die an der Knochen-ImplantatGrenzfläche einwirkenden Drehmomente. – Unbeabsichtigte Verlagerung oder Eindringen des Zements in das Gelenk wird vermieden (was u. U. einen beschleunigten Verschleiß verursachen könnte [sog. „third-body-wear“]). – Basieren auf knöcherne Integration schließt eine mögliche Schädigung der lokalen empfindlichen Weichteilen aus, wie sie aufgrund der hohen Hitzeentwicklung während des exothermen Aushärtungsprozesses von Akrylzement entsteht.

a

a

39

Heute haben zementfreie oder osteointegrative Prothesen eine poröse Oberfläche zur Knochengrenzfläche, eine Kalzium-Hydroxyapatit-Beschichtung oder einer Kombination von beidem. Mit dieser „biologischen Fixation“ der Prothese wird zwischen der 4. und 12. Woche die gleiche Festigkeit erreicht wie bei Knochenzementierung [12]. Für die abschließende Integration und knöchernen Umbau („Remodeling“) muss ein Zeitraum von bis zu 24 Monaten veranschlagt werden (Abb. 4.16). In dieser Phase sollten Scherkräfte in anteroposteriorer und mediolateraler Richtung vermieden werden. Eine erfolglose Knochenintegration führt zu fibröser Integration, die die Migrationsneigung der Komponente erhöhen

b

b

Abb. 4.15. Prothesengröße und Scherkräfte an der Implantat-Knochen-Grenzfläche. Diese Bilder zeigen den Einfluss von Größe der Prothese auf die Scherkräfte an der Tibia-Implantat-Grenzfläche: (a) kleine Prothese; (b) große Prothese.

40

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

kann. Die Hydroxyapatit-Beschichtung fördert die molekulare Verbindung zwischen den Kristallen des Kalzium-Hydroxyapatits und dem Knochenbett. Die Zeit, die für diesen Verbindungsprozess zu veranschlagen ist, scheint kürzer zu sein als jene, die für die knöcherne Integration in eine rein poröse Oberfläche benötigt wird. Im Laufe der Zeit wird die Hydroxyapatit-Beschichtung jedoch vollkommen resorbiert, was sich auf die langfristige Stabilität der Komponenten ungünstig auswirken kann. Das heute vielleicht vorteilhafteste Verfahren ist die kombinierte Verwendung einer porösen Oberfläche, die mit Hydroxyapatit beschichtet ist. Theoretisch ermöglicht diese Vorgehensweise eine rasche Fixation des Implantats durch Hydroxyapatitbindung, dem eine sichere Integration des Knochens in die porösen, dreidimensionalen Zwischenräume folgt. Exzessive Kräfte auf die Implantant-KnochenGrenzfläche wirken sich nachteilig auf die langfristige Stabilität der Prothese aus. Kraft wird immer pro Einheitsfläche gemessen. Die Oberfläche ist tatsächlich eine fundamentale Variable der auf das Sprunggelenk wirkenden Kräfte. Ist eine Prothese unterdimensioniert, neigt sie dazu, in die verbleibende Spongiosa einzusinken (siehe Abb. 4.13). Bei der Operation wird nicht nur der stärkste Knochen entfernt, vielmehr wird die verbleibende Knochenoberfläche häufig nicht vollständig zur Abstützung benutzt. Wird die Prothese so vergrößert, dass der ganze verfügbare Knochen in die Abstützung einbezogen wird, verringert sich die Belastung pro Flächeneinheit.

Der Unterbau der Prothese ist wichtig in Bezug auf den Widerstand gegen Mikrobewegung sowie Scher-, Rotations- und exzentrische Kräfte. Volz und Mitarbeiter [72] haben die Mikrobewegung der tibialen Grundplatte im Labor bei 4 unterschiedlichen Knieprothesen untersucht. Sie verankerten die Grundplatten in gepaarte Leichen-Tibiae, die sie exzentrischen Belastungen aussetzten, und maßen die resultierende Mikrobewegung. Dabei stellten sie fest, dass 4 peripher platzierte Schrauben mit einem zentralen Stift der Mikrobewegung am besten standhielten. Ähnliche Ergebnisse wurden von anderen Autoren [18] berichtet. Zahlreiche aktuelle Knieprothesen haben einen Kiel an der Unterseite der tibialen Grundplatte. Am Sprunggelenk hingegen gestaltet sich die Verwendung eines Kiels aufgrund der Anatomie und der Vaskularisation als schwierig, wenn nicht unmöglich, insbesondere auf der Talusseite. Einen Stiel in die distale Tibia einzusetzen ist problematisch, weil dafür ein Fenster geschaffen werden muss. Daraus kann eine substanzielle Schwächung der Architektur der anterioren Tibiakortex resultieren, was unerwünscht ist, da die wichtigste knöcherne Abstützung der tibialen Komponente in diesem anterioren Bereich des Tibiakortex liegt. Und schließlich geht es, wie bereits erwähnt, nicht nur um Kräfte, die häufig exzentrisch wirken, sondern auch um die Stärke der Knochenabstützung. Der stärkste Knochen findet sich in der Regel posteromedial in der distalen Tibia (siehe Abb. 4.12) [28]. Diese Fläche mit steiferem Knochen könnte als

Abb. 4.16. Integration und Neugestaltung der Implantat-Knochen-Grenzfläche. An der distalen Tibia verschwindet die postoperativ noch sichtbare Aufhellungslinie [„periprosthetic radiolucent line“] (siehe auch Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik) kontinuierlich; der Prozess von Integration und Umbau des Knochens benötigt bis zu 24 Monate.

4.6 Grenzen des Polyethylens

Drehpunkt fungieren, mit dem Risiko der Überlastung des umgebenden schwächeren anterolateralen Knochens. Eine etwas anterolateral platzierte Komponente könnte, wie eine zusätzliche Schwächung des anterioren Tibiakortex durch Schaffung eines Fensters, dieses Problem verschärfen und die Gefahr eines Misserfolgs erhöhen.

4.6 Grenzen des Polyethylens Die physikalischen Eigenschaften des für Gleitkerne verwendeten Polyethylens können je nach Polyethylentypus und aufgrund einer Vielzahl anderer Variablen variieren. Die Kontaktbelastungen in 5 verschiedenen Knieprothesen lagen maximal zwischen 20 MPa und 80 MPa [76]. Durch Abrundung oder Konkavierung des Polyethylengleitkerns wurde der Spitzenwert der Kontaktbelastung von 55 MPa bei einer Rund-auf-Flach-Konstruktion auf 18 MPa bei einer Konstruktion, bei der das Polyethylen stärker konform war, verringert [18]. Eine stärkere Konformität verringert die Spitzenkontaktbelastung auf das Polyethylen, erhöht dabei aber jene Belastung, die auf die Knochen-ImplantatGrenzfläche übertragen wird und dies kann zur Implantatlockerung beitragen. Die Haltbarkeit des Polyethylens wird mit zunehmender Stärke verbessert [2, 3, 4]. Während angenommen wird, dass für eine Hüfte eine minimale Stärke von 4 mm bis 6 mm, für das Knie von 6 mm bis 8 mm notwendig ist, sind für die minimale Stärke beim Sprunggelenk zur Zeit noch keine Normwerte bestimmt worden. Theoretisch können stärkere Poyethylenkomponenten im Sprunggelenk zur Verhinderung von Polyethylenversagen beitragen, was jedoch auf Kosten einer Erhöhung der Hebelkräfte geht, die auf die KnochenImplantat-Grenzfläche einwirken, und großzügigere Knochenresektionen erfordert. Die fundamentale Bedeutung der Knochenerhaltung beim Sprunggelenk wurde jedoch allgemein erkannt, da der Knochen schwach und die Oberflächen für die Abstützung klein sein können [28]. Die Anforderungen an Polyethylen für das Sprunggelenk widersprechen daher jenen, die für den Erhalt der Knochenstärke nötig sind. Es bestehen auch mehrere potenzielle Risiken im Zusammenhang mit Polyethylenverschleiß, die

41

zu einer Schwächung und zum Misserfolg einer eingesetzten Sprunggelenkprothese führen können. Folgende Problemfelder seien hier erwähnt: – wenn das Polyethylen in der Formgebung mit den metallenen Tibia- und Taluskomponenten nicht vollkommen konform ist (Kongruenz); – wenn die Polyethylenkomponente über die Oberfläche der metallenen Komponenten hinausragt; – wenn der Führungsmechanismus von Tibia- oder Taluskomponente für die Polyethylenkomponente unzureichend ist; – wenn die Sprunggelenkprothese ohne regelrechte Ausrichtung des Rückfußes und mit mangelhafter ligamentärer Balancierung implantiert wurde.

4.7 Prothesen-Design Es gibt relativ wenige grundlegende wissenschaftliche Laboruntersuchungen zu Sprunggelenkprothesen und sehr wenige Forschungsarbeiten zu deren Designkriterien. In einer der wenigen Laboruntersuchungen evaluierten Falsig und Mitarbeiter [19] den Belastungstransfer vom Implantat auf den tibialen Trabekelknochen für 3 verschiedene Typen von Tibiakomponenten: eine Tibia-Komponente aus Polyethylen, eine Tibia-Komponente aus Polyethylen mit Metallverstärkung und eine Tibia-Komponente aus Polyethylen mit Metallverstärkung und einem langen Stiel. Die drei Prothesen wurden einer exzentrischen anterolateralen Belastung von 2’100 N (etwa dreifaches Körpergewicht) ausgesetzt. Die zusätzliche Metallverstärkung reduzierte die Kompressionsbelastung auf den Trabekelknochen um 25 %, von 20 N/mm2 für eine Tibia-Komponente aus reinem Polyethylen auf 15 N/mm2 für eine metallverstärkte Komponente [19]. Auch die Scherkräfte wurden verringert. Die Prothese mit langem Stiel resultierte in einer fast vollkommenen Reduktion der Kompressionskräfte im metaphysären Trabekelknochen, weil die Kräfte unter Umgehung der distalen Tibia auf den langen Stiel übertragen wurden [19]. Kürzlich untersuchten Valderrabano und Mitarbeiter [69, 71] in vitro das Bewegungsausmaß, den Bewegungstransfer und die Talusbewegung im normalen Sprunggelenk, im fusionierten Sprunggelenk

42

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

a

b

Grad

Dorsalextension --> interne Rotation des Talus

e

Plantarflexion --> externe Rotation des Talus Neutraler Bereich

f

PF Grenzbereich

Inversion --> externe Rotation des Talus Neutraler Bereich

PF Grenzbereich

Transferkoeffizient

PF Grenzbereich

Transferkoeffizient Grad

Grad

Transferkoeffizient

Eversion --> interne Rotation des Talus Neutraler Bereich

g

d

PF Grenzbereich

Transferkoeffizient

Neutraler Bereich

Grad

Bereich der Talus-Rotation entlang seiner Langachse bei Dorsi-Plantarflexion

h

Millimeter

c

Grad

Bereich der Talus-Verschiebung nach medial-lateral bei Dorsi-Plantarflexion

4.8 Fazit

43

Abb. 4.17. Kinematische Veränderungen nach Fusion und prothetischem Ersatz des Sprunggelenks. Die ersten beiden Grafiken zeigen das Ausmaß der Bewegung (a) bei Dorsalextension/Plantarflexion und (b) bei Eversion/Inversion (Mittelwerte mit grafisch dargestellten Standardabweichungen). Die Grafiken c, d, e und f zeigen den Bewegungstransfer zwischen dem Fuß und dem Unterschenkel, wie durch den Transferkoeffizienten (d. h. das Verhältnis von Output- zur Input-Bewegung) berechnet, und zwar in 2 Bereichen des Bewegungsablaufs: im neutralen Bereich (dem Bereich um neutral) und dem Randbereich (dem Bereich des größten Inputs). Grafik g zeigt die Rotation des Talus um seine anteroposteriore Achse im Maximalbereich der Dorsalextension/Plantarflexion. Grafik h zeigt die laterale Verschiebung des Talus im Maximalbereich der Dorsalextension/Plantarflexion. Gezeigt werden Mittelwerte mit Standardabweichungen. ROM = Bewegungsausmaß. (Aus Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 2: movement transfer. Foot Ankle Int 24: 888–896; mit Genehmigung)

und in 3 verschiedenen Sprunggelenkprothesen: S . T. A . R . , H I N T E G R A ® und A G I L I T Y T M . Die Bewegung im Sprunggelenkkomplex war bei jeder der 3 Sprunggelenkprothesen weniger eingeschränkt als beim fusionierten Sprunggelenk [69]. Die Prothesen veränderten den Bewegungstransfer innerhalb des Sprunggelenkkomplexes ebenfalls weniger als beim fusionierten Sprunggelenk, insbesondere bei Dorsalextension/Plantarflexion des Fußes (Abb. 4.17) [70]. Die 2-Komponentenprothese ( AGILITY TM ) schränkte die Talusbewegung innerhalb der Malleolengabel ein, während die 3-Komponentenprothesen ( H I N T E G R A ® und S.T.A.R. ) eine dem normalen Sprunggelenk vergleichbare Talusbewegung (außer bei medialer Bewegung) zu erlauben schienen. Man geht davon aus, dass eine derartige Einschränkung der Talusbewegung in einer Zunahme der Belastungskräfte innerhalb und um die Prothese resultiert, die letztlich zu Polyethylenverschleiß und potenzieller Lockerung an der Knochen-Implantat-Grenzfläche führen kann. Die Autoren kamen daher zum Schluss, dass die Kinematik des Sprunggelenkersatzes jener des normalen Sprunggelenks näher kommt als beim fusionierten Sprunggelenk. Das Design einer erfolgreichen Sprunggelenkprothese sollte so anatomisch wie möglich geformt sein und ein physiologisches Bewegungsausmaß am Sprunggelenk, die volle Übertragung der Bewegung zwischen Fuß und Unterschenkel sowie die uneingeschränkte Talusbewegung innerhalb der Malleolengabel ermöglichen.

4.8 Fazit Aus der Literatur können im Wesentlichen folgende Schlüsse für einen erfolgreichen Sprunggelenkersatz gezogen werden:

– Eine Sprunggelenkprothese sollte so anatomisch wie möglich sein, um die einzigartigen Erfordernisse des Sprunggelenks nachzuahmen. – Eversions- und Inversionsstabilität sollte durch die tibiotalaren Gelenkoberflächen gewährleistet sein. – Anteroposteriore Stabilität des Sprunggelenkprothese sollte durch die tibiotalaren Bänder gewährleistet sein. – Regelrechte ligamentäre Balancierung kann durch eine genaue Implantationstechnik und anatomische Oberflächen erreicht werden. – Die Knochenresektion sollte minimal sein, um eine optimale Abstützung sicherzustellen und Knochen zu erhalten, der wertvoll ist, sollte eine Revision notwendig werden. – Die Kraftübertragung der distalen Tibia erfolgt hauptsächlich über deren Kortex. Die anteriore Kortex sollte daher nicht geschwächt werden und die Größe der Tibia sollte zur Gänze für die Abstützung der Tibiakomponente auf der Kortikalis genutzt werden, um ein Einsinken der Komponente bei Belastung zu verhindern. – Zur Minimierung des Kontaktstresses und zur Vermeidung von Randbelastung sollte die Sprunggelenkprothese eine große Kontaktfläche zwischen den Grenzflächen haben, der Hauptpunkt der Belastung sollte innerhalb des zentralen Drittels der Komponenten liegen, das Sprunggelenk sollte gut ausgerichtet und die Bänder gut balanciert sein. – Zur Verminderung der potenziellen Gefahr eines Polyethylenverschleißes sollte der Polyethylengleitkern vollkommen kongruent mit den metallenen Tibia- und Taluskomponenten sein, er sollte über einen wirksamen Führungsmechanismus auf der Tibia- oder Taluskomponente verfügen und nicht über die Oberfläche der metallenen Komponenten hinausragen.

44

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

Tabelle 4.1. Ziele für eine Sprunggelenkprothesea

a

Ziel 1

Minimierung der Knochenresektion auf beiden Seiten des Gelenks.

Ziel 2

Maximierung der Oberfläche für die Abstützung der Prothese.

Ziel 3

Maximierung der Oberfläche für die Stabilisierung der Prothese, jedoch ohne exzessiven Knochenverlust und ohne exzessiven Prothesenstiel.

Ziel 4

Bei Verwendung von Polyethylen: Sicherstellung einer ausreichende Stärke des Polyethylens sowie einer konformen Geometrie.

Ziel 5

Herstellung des adäquaten Gleichgewichts zwischen Einschränkung und Freiheit.

Ziel 6

Verwendung einer Gleitfläche zur Minimierung des Verschleißes.

Ziel 7

Verwendung eines festen, ausgedehnten OberflächenVerschlussmechanismus bei Verwendung einer Prothese mit fixiertem, nicht-mobilem Polyethylen.

Ziel 8

Verbesserung der Instrumentation zur Sicherstellung einer regelrechten Ausrichtung, um Scher- und exzentrische Kräfte zu minimieren.

Angepasst aus Gill LH (2002) Principles of joint arthroplasty as applied to the ankle. AAOS Instruct. Course Lect 51: 117–128 [20]

Der Erfolg der Sprunggelenkendoprothetik hängt wahrscheinlich davon ab, wie erfolgreich das Prothesendesign die normale Kinematik und die Kinetik des Sprunggelenks nachahmen kann (Tabelle 4.1). Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass die Sprunggelenkprothese in Bezug auf das Bewegungsausmaß, den Bewegungstransfer zwischen Fuß und Unterschenkel und der Talusbewegung innerhalb der Malleolengabel dem normalen Sprunggelenk näher kommt als die Sprunggelenkarthrodese. Je näher das Design der Sprunggelenkprothese der knöchernen Konfiguration des normalen Sprunggelenks kommt und je kompakter die Komponenten innerhalb des Prothesensystems sind, desto besser wird die Kinematik des normalen Gelenks nachgeahmt. Noch viele Fragen sind offen, und weitere biomechanische Forschung auf diesem Gebiet ist erforderlich.

Literatur [1] Barnett CH, Napier JR (1952) The axis of rotation at the ankle joint in man. Its influence upon the form of the talus and mobility of the fibula. J Anatomy 86: 1–9

[2] Bartel DL, Bicknell VL, Wright TM (1986) The effect of conformity, thickness, and material on stresses in ultra-high molecular weight components for total joint replacement. J Bone Joint Surg Am 68: 1041–1051 [3] Bartel DL, Burstein AH, Toda MD, Edwards DL (1985) The effect of conformity and plastic thickness on contact stresses in metal-backed plastic implants. J Biomech Eng 107: 193–199 [4] Bartel DL, Rawlinson JJ, Burstein AH, Ranawat CS, Flynn WF, Jr. (1995) Stresses in polyethylene components of contemporary total knee replacements. Clin Orthop 317: 76–82 [5] Baumhauer JF, Alosa DM, Renstroem PA, Trevino S, Beynnon B (1995) A prospective study of ankle injury risk factors. Am J Sports Med 23: 564–570 [6] Beaudoin AJ, Fiore WR, Krause WR (1991) Effect of isolated talocalcaneal fusion on contact in the ankle and talonavicular joints. Foot Ankle 12: 19–25 [7] Boss AP, Hintermann B (2002) Anatomical study of the medial ankle ligament complex. Foot Ankle Int 23: 547–553 [8] Buechel FF, Pappas MJ, Iorio LJ (1988) New Jersey low contact stress total ankle replacement: biomechanical rationale and review of 23 cementless cases. Foot Ankle 8: 279–290 [9] Burge PD, Evans M (1986) Effect of surface replacement arthroplasty on stability of the ankle. Foot Ankle 7: 10–17 [10] Calderale PM, Garro A, Barbiero R, Fasolio G, Pipino F (1983) Biomechanical design of the total ankle prosthesis. Eng Med 12: 69–80 [11] Calhoun JH, Li F, Ledbetter BR, Viegas SF (1994) A comprehensive study of pressure distribution in the ankle joint with inversion and eversion. Foot Ankle Int 15: 125–133 [12] Cameron HU, Pilliar RM, Macnab I (1976) The rate of bone ingrowth into porous metal. J Biomed Mater Res 10: 295–302 [13] Cass J, Morrey EY, Chao EY (1984) Three-dimensional kinematics of ankle instability following serial sectioning of lateral collateral ligaments. Foot Ankle 5: 142–149 [14] Cass JR, Settles H (1994) Ankle instability: in vitro kinematics in response to axial load. Foot Ankle Int 15: 134–140 [15] Close JR (1956) Some applications of the functional anatomy of the ankle joint. J Bone Joint Surg Am 38: 761–781 [16] Colville MR, Marder RA, Boyle JJ, Zarins B (1990) Strain measurement in lateral ankle ligaments. Am J Sports Med 18: 196–200 [17] Deland JT, Morris GD, Sung IH (2000) Biomechanics of the ankle joint. A perspective on total ankle replacement. Foot Ankle Clin 5: 747–759 [18] Ewald FC, Walker PS (1988) The current status of total knee replacement. Rheum Dis Clin North Am 14: 579–590 [19] Falsig J, Hvid I, Jensen N (1986) Finite element stress analysis of some ankle joint prostheses. Clin Biomech 1: 71–76 [20] Gill LH (2002) Principles of joint arthroplasty as applied to the ankle. AAOS Instructional Course Lect, chap 13, pp 117–128 [21] Grath G (1960) Widening of the ankle mortise. A clinical and experimental study. Acta Orthop Scand 263 (Suppl): 1–88 [22] Harper MC (1987) Deltoid ligament: an anatomical evaluation of function. Foot Ankle 8: 19–22

Literatur

[23] Hicks JH (1953) The mechanics of the foot. 1. The joints. J Anatomy 87: 345–357 [24] Hintermann B, Nigg BM (1995) In vitro kinematics of the loaded ankle/foot complex in response to dorsi-/plantar flexion. Foot Ankle Int 16: 514–518 [25] Hintermann B, Nigg BM, Sommer C, Cole GK (1994) Transfer of movement between calcaneus and tibia in vitro. Clin Biomech 9: 349–355 [26] Hintermann B, Sommer C, Nigg BM (1995) The influence of ligament transection on tibial and calcaneal rotation with loading and dorsi-/plantar flexion. Foot Ankle Int 9: 567–571 [27] Hollis JM, Blasier RD, Flahiff CM (1995) Simulated lateral ankle ligamentous injury. Change in ankle stability. Am J Sports Med 23: 672–677 [28] Hvid I, Rasmussen O, Jensen NC, Nielsen S (1985) Trabecular bone strength profiles at the ankle joint. Clin Orthop 199: 306–312 [29] Inman VT (1991) The joints of the ankle, 2nd ed. Williams & Wilkins, Baltimore, pp 31–74 [30] Johnson EE, Markolf KL (1983) The contribution of the anterior talofibular ligament to the ankle laxity. J Bone Joint Surg Am 65: 81–88 [31] Kempson GE, Freeman MA, Tuk MA (1975) Engineering considerations in the design of an ankle joint. Biomed Eng 10: 166–180 [32] Knupp M, Magerkurth O, Ledermann HP, Hintermann B: The surgical tibiotalar angle – a radiological study. Foot Ankle Int (im Druck) [33] Leardini A (2001) Geometry and mechanics of the human ankle complex and ankle prosthesis design. Clin Biomech 16: 706–709 [34] Leardini A, O’Connor JJ, Catani F, Giannini S (1999) A geometric model of the human ankle joint. J Biomech 32: 585–591 [35] Leardini A, O’Connor JJ, Catani F, Giannini S (2000) The role of the passive structures in the mobility and stability of the human ankle joint: a literature review. Foot Ankle Int 21: 602–615 [36] Levens AS, Berkeley CE, Inman VT, Blosser JA (1948) Transverse rotation of the segments of the lower extremity in locomotion. J Bone Joint Surg Am 30: 859–872 [37] Lewis G (1994) The ankle joint prosthetic replacement: clinical performance and research challenges. Foot Ankle Int 15: 471–476 [38] Lindsjo U, Danckwardt-Lilliestrom G, Sahlstedt B (1985) Measurement of the motion range in the loaded ankle. Clin Orthop 199: 68–71 [39] Locke M, Perry J, Campbell J (1984) Ankle and subtalar motion during gait in arthritic patients. Phys Ther 64: 504–509 [40] Lowery RB (1995) Fractures of the talus and os calcis. Opin Orthop 6: 25–34 [41] Lundberg A(1989) Kinematics of the ankle and foot. In vitro stereophotogrammetry. Acta Orthop Scand 60 (Suppl 233): 1–24 [42] Lundberg A, Goldie I, Kalin B, Selvik G (1989) Kinematics of the ankle/foot complex, part 1: Plantar flexion and dorsiflexion. Foot Ankle 9: 194–200

45

[43] Lundberg A, Svennson OK, Nemeth G, Selvik G (1989) The axis of rotation of the ankle joint. J Bone Joint Surg Br 71: 94–99 [44] Macko VW, Matthews LS, Zwirkoski P (1991) The jointcontact area of the ankle. J Bone Joint Surg Br 73: 347–351 [45] Markolf KL, Barger WL, Shoemaker SC, Amstutz HC (1981) The role of joint load in knee stability. J Bone Joint Surg Am 63: 570–585 [46] McCullough CJ, Burge PD (1980) Rotatory stability of the load-bearing ankle. An experimental study. J Bone Joint Surg Br 62: 460–464 [47] Michelson JD, Clarke HJ, Jinnah RH (1990) The effect of loading on tibiotalar alignment in cadaver ankles. Foot Ankle 10: 280–284 [48] Michelson JD, Hamel AJ, Buczek FL, Sharkey NA (2002) Kinematic behavior of the ankle following malleolar fracture repair in a high-fidelity cadaver model. J Bone Joint Surg Am 84: 2029–2038 [49] Michelson JD, Helgemo SLJ (1995) Kinematics of the axially loaded ankle. Foot Ankle Int 16: 577–582 [50] Michelson JD, Schmidt GR, Mizel MS (2000) Kinematics of a total arthroplasty of the ankle: comparison to normal ankle motion. Foot Ankle Int 21: 278–284 [51] Milner CE, Soames RW (1998) Anatomy of the collateral ligaments of the human ankle joint. Foot Ankle Int 19: 757–760 [52] Milner CE, Soames RW (1998) The medial collateral ligaments of the human ankle joint: anatomical variations. Foot Ankle Int 19: 289–292 [53] Murray MP, Drought AB, Kory RC (1964) Walking patterns of normal men. J Bone Joint Surg Am 46: 335–349 [54] Rasmussen O, Kroman-Andersen C, Boe S (1983) Deltoid ligament: functional analysis of the medial collateral ligamentous apparatus of the ankle joint. Acta Orthop Scand 54: 36–44 [55] Rasmussen O, Tovberg-Jensen I (1982) Mobility of the ankle joint: recording of rotatory movements in the talocrural joint in vitro with and without the lateral collateral ligaments of the ankle. Acta Orthop Scand 53: 155–160 [56] Renstrom P, Wertz M, Incavo S, Pope M, Ostgaard HC, Arms S, Haugh L (1988) Strain in the lateral ligaments of the ankle. Foot Ankle 9: 59–63 [57] Roaas A, Andersson GB (1982) Normal range of motion of the hip, knee and ankle joints in male subjects, 30–40 years of age. Acta Orthop Scand 53: 205–208 [58] Sammarco GJ, Burstein AH, Frankel VH (1973) Biomechanics of the ankle: a kinematic study. Ortho Clin North Am 4: 75–96 [59] Sammarco J (1977) Biomechanics of the ankle: surface velocity and instant center of rotation in the sagittal plane. Am J Sports Med 5: 231–234 [60] Sands A, Early J, Sidles J, Sangeorzan BJ (1995) Uniaxial description of hindfoot angular motion before and after calcaneocuboid fusion. Orthop Trans 19: 936–937 [61] Sangeorzan BJ, Sidles J (1995) Hinge-like motion of the ankle and subtalar articulations. Orthop Trans 19: 331–332 [62] Sarrafian SK (1994) Anatomy of foot and ankle, 2nd ed. Lippincott, Philadelphia, pp 239–240

46

Kapitel 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika

[63] Siegler S, Chen J, Schneck CD (1988) The three-dimensional kinematics and flexibility characteristics of the human ankle and subtalar joint. J Biomech Eng 110: 364–373 [64] Sommer C, Hintermann B, Nigg BM, Bogert van den AJ (1996) Influence of ankle ligaments on tibial rotation: an in vitro study. Foot Ankle Int 17: 79–84 [65] Stauffer RN, Chao EY, Brewster RC (1977) Force and motion analysis of the normal, diseased, and prosthetic ankle joint. Clin Orthop 127: 189–196 [66] Stormont DM, Morrey BF, An KN, Cass JR (1985) Stability of the loaded ankle. Am J Sports Med 13: 295–300 [67] Tarr RR, Resnick CT, Wagner KS (1985) Changes in tibiotalar joint contact areas following experimentally induced tibial angular deformities. Clin Orthop 199: 72–80 [68] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: a 3.7-year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56 [69] Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 1: range of motion. Foot Ankle Int 24: 881–887

[70] Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 2: movement transfer. Foot Ankle Int 24: 888–896 [71] Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 3: talar movement. Foot Ankle Int 24: 897–900 [72] Volz RG, Nisbet JK, Lee RW, McMurtry MG (1988) The mechanical stability of various noncemented tibial components. Clin Orthop 226: 38–42 [73] Ward KA, Soames RW (1997) Contact patterns at the tarsal joints. Clin Biomech 12: 496–501 [74] Weseley MS, Koval R, Kleiger B (1969) Roentgen measurement of ankle flexion-extension motion. Clin Orthop 65: 167–174 [75] Wright DG, Desai SM, Henderson WH (1964) Action of the subtalar and ankle-joint complex during the stance phase of walking. J Bone Joint Surg Am 46: 361–382 [76] Wright TM, Bartel DL (1968) The problem of surface damage in polyethylene total knee components. Clin Orthop 205: 67–74

Kapitel 5

GESCHICHTE DER SPRUNGGELENK-ENDOPROTHETIK

Die Suche nach einer brauchbaren Sprunggelenkprothese war von vielen unterschiedlichen Ansätzen geprägt. Die ersten Ergebnisse waren jedoch insgesamt enttäuschend und nicht besser als nach Arthrodese des oberen Sprunggelenks. Die in den 1970er- und 1980er-Jahren eingeführten Sprunggelenkprothesen scheiterten in erster Linie an der Schwierigkeit, eine stabile Verankerung der Implantate im Knochen zu erreichen, was die Methode als solche in Misskredit brachte. Ja, es stellte sich die Frage, ob das Sprunggelenk überhaupt ersetzt werden könne [48]. Im letzten Jahrzehnt erwachte jedoch das Interesse an einem Kunstgelenkersatz des oberen Sprunggelenks erneut und mittlerweile scheinen einige neue Prothesen viel versprechende Ergebnisse zu erbringen, und zwar nicht nur bei entzündlicher Arthritis, sondern auch bei degenerativer und posttraumatischer Osteoarthrose [19, 53, 80, 103]. Dieses neu erwachte Interesse beruhte zum einen auf der Unzufriedenheit der Patienten nach Arthrodese des oberen Sprunggelenks. Zum andern dürften die günstigen Ergebnisse in der Hüft- und Knie-Prothetik das Interesse aber auch gefördert haben [26, 87, 106]. Dass die Entwicklung des Sprunggelenkersatzes länger gedauert hat als der Ersatz von Hüft- und Kniegelenken, ist auf folgende Schwierigkeiten zurückzuführen: – kleinere Größe des Gelenks [86], – größere Drehmomente [85], – hohe Kompressionskraft [102, 120], – mögliche Achsenfehlstellung und Instabilität [33, 106], – möglicher Weichteilschaden und Kontrakturen [40, 55], – allgemein jüngere und aktivere Patienten [55], – mangelndes Verständnis und Missachtung der anatomischen und biomechanischen Charakteristika des Sprunggelenks [55].

5.1 Klassifikation der Sprunggelenkprothesen Wie in Tabelle 5.1 dargestellt können die Sprunggelenkprothesen nach folgenden 6 Faktoren eingeteilt werden, die in diesem Kapitel erörtert werden: – Befestigungsart, – Anzahl der Komponenten, – Art der Führung, – Art der Kongruenz/Konformität, – Form der Komponenten, – Gleittyp. Die wichtigste Klassifikation ist jene nach der Art der Befestigung entweder zementiert oder zementfrei. Die Mehrzahl der Sprunggelenkprothesen der Tabelle 5.1. Klassifikation der Sprunggelenkprothesen

Klassifikation

Typ

Fixation

zementiert unzementiert

Anzahl Komponenten

2 Komponenten 3 Komponenten

Führung

straff halb-frei frei

Kongruenz/Konformität inkongruent

kongruent

Form der Komponenten nicht-anatomisch anatomisch Gleitkern

fixiert/inkorporiert mobil

Spezifikation

trochlear bisphärisch konkave/konvex konvex/konvex spärisch sphäroidal zylindrisch gleitend-zylindrisch konisch

48

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

ersten Generation wurden zementiert. Die Fixation mit Zement ließ jedoch keine dauerhafte Festigkeit der Implantate im Knochen erreichen, was zu hohen Revisions- und Ausfallraten führte. Bei den modernen Prothesen erfolgt die Fixation fast ausnahmslos zementfrei. Die Sprunggelenk-Endoprothetik war anfänglich von verschiedenen Ansätzen geprägt und in den 1970er- und 1980er-Jahren wurden mehr als 25 ver-

schiedene Prothesentypen entwickelt (Tabelle 5.2). Mit Ausnahme von 2 Sprunggelenkprothesen (New Jersey LCS [19], und S.T.A.R. [74, 79]) bestanden alle diese frühen Prothesen aus 2 Komponenten. 2-Komponenten-Prothesen können in straff geführte („constraint“), halb geführte („semi-constraint“) und frei geführte („non-constraint“) Typen eingeteilt werden. Während die straff geführten Prothesen zur Stabilisierung des Sprunggelenks beitragen [97],

Tabelle 5.2. Liste der bekannten Sprunggelenkprothesen-Designs *

Prothesen-Name

Autor(en)

Typ

Jahr

Design (Publ.)

Klinische Resultate (Publ.)

Lord Smith ICLH St. Georg Newton Link HD Schlein CONAXIAL Lennox Giannastras, Sammarco IRVINE TPR PCA Mayo 1 OREGON Balgrist New Jersey LCS Demottaz Wang TNK S.T.A.R. 1 Pipino/Calderale AGILITYTM Bath-Wessex Mayo 2 Buechel-PappasTM S.T.A.R. 2

Lord Smith Freeman et al Buchholz et al Newton

UNCO UNCO CONS SEMI UNCO SEMI UNCO CONS SEMI CONS UNCO SEMI CONS CONS CONS CONS 3KOM CONS CONS CONS SEMI CONS SEMI UNCO SEMI 3KOM 3KOM

1970 1972 1972 1973 1973 1974 1974 1974 1975 1975 1975 1976 1976 1976 1977 1977 1978 1979 1980 1980 1981 1983 1984 1984 1989 1989 1990

89 67, 139 66, 123 13, 35 97

90 1, 29, 31, 36, 67, 68 8, 10, 34, 37, 51, 52, 64 29, 50, 64, 129 99

3KOM 3KOM 3KOM 3KOM 3KOM 3KOM 3KOM 3KOM 3KOM 3KOM

1990 1995 1996 1997 1997 1998 1998 1998 1999 2000

3KOM

2004

ESKA AKILE Sammarco FOURNOL ALBATROS SALTO® Ramses AES ALPHA-NORM HINTEGRA® MOBILITY®

Schlein Beck, Steffee Giannastras, Sammarco Waugh Thompson et al Scholz Stauffer Groth, Fagan Schreiber, Zollinger, Dexel Buechel, Pappas Demottaz Wang Takakura Kofoed Pipino, Calderale Alvine Bath, Wessex Keblish Buechel, Pappas Kofoed

Rudigier Chauveaux Sammarco

Judet, Bonnin et al Mendolia et al Asencio et al Tillmann Hintermann, Dereymaeker Diebold, Viladot Rippstein, Wood, Coetzee

145

138 114 117, 120 47 116 101

124 74 21 2 92 65 79

105 25

36 28, 29, 61, 62, 64, 109, 112, 144 115 84, 118, 119, 121, 130 45 14, 17, 18, 19 30 137 125, 126 75, 80 4, 103, 104, 108, 73, 107 22, 24, 26 71, 72 16, 18, 60, 88, 104, 120, 122, 143, 144 5, 27, 38, 41, 53, 59, 61, 77, 81, 82, 95, 100, 104, 111, 112, 78, 131, 141, 142, 143, 144 105

63 94 7

11, 12 93

133, 134, 135

54, 57, 58

CONS = constrained; SEMI = semiconstrained; UNCO = unconstrained; 3KOM = 3 Komponenten * angepasst von Giannini S, Leardini A, O’Connor JJ (2000) Total ankle replacement: review of the designs and of the current status. Foot Ankle Surg 6: 77–88 [39] (mit Genehmigung)

5.2 Die Sprunggelenkprothesen der ersten Generation – mit Zementierung

erfordern die halb geführten [2, 103] und frei geführten Prothesen primär eine ligamentäre Stabilisierung und lassen eine axiale Rotation zu [19, 55, 57, 75]. Aufgrund der Oberflächenformen können 2-Komponenten-Prothesen auch in inkongruent (trochleare, bisphärische, konkav/konvexe und konvex/konkave Formen) und kongruent (sphärische, spheroidale, konische, zylindrische und gleitend zylindrische Formen) [9, 39, 101] eingeteilt werden. Sphärische Formen erlauben eine Bewegung in alle Richtungen [22, 84], spheroidale oder konische Arten ermöglichen eine Innen- und Außenrotation [97, 138]. Am besten wurde das Sprunggelenk durch eine zylindrische und mehr noch durch eine konische Form nachempfunden [13, 31, 101, 121, 126]. Nicht kongruente Prothesen führten früh zu Misserfolgen [15]. Die Implantate der modernen SprunggelenkEndoprothetik unterscheiden sich deutlich von den früheren straff geführten, halb geführten [2, 3, 103], frei geführten [15, 18, 19, 57, 75, 80] und nicht kongruenten Prothesen, wie sie oben beschrieben wurden [15]. Die modernen Implantate weisen kongruente Formen auf, mit meist akzeptablen Verschleißeigenschaften und einer günstigen Druckverteilung [55, 75]. Eine minimale Resektion der Taluskappe und der distalen Tibia werden angestrebt, um den kräftigeren subchondralen Knochen zu erhalten [23, 46, 55, 57, 79, 98, 126, 132]. Bezüglich des Gleitlagers bestehen grundsätzlich zwei Konstruktionsansätze: fixe und mobile Gleitelemente. Sprunggelenkprothesen mit fixem Gleitlager weisen nur ein Gelenkfläche zwischen der Tibia- und Taluskomponente auf, womit die Bewegung vorgegeben ist. Sprunggelenkprothesen mit mobilem Gleitlager (beweglicher Polyethylen-Gleitkern) hingegen haben eine konvexe Fläche zur Taluskomponente und eine ebene Fläche zur Tibiakomponente, was zu einer kombinierten und durch extrinsische Strukturen (Bänder, Muskel-Sehneneinheiten) vorgegebene Bewegung in zwei getrennten Gelenken führt.

49

5.2 Die Sprunggelenkprothesen der ersten Generation – mit Zementierung In der Anfangsphase der Sprunggelenk-Endoprothetik wurden die Implantate mit Zement verankert, wie dies in der Arthroplastik allgemein üblich war. Die Zementverankerung war jedoch nicht dauerhaft und zeitigte ungünstige Ergebnisse; heute wird deshalb die zementfreie Verankerung der Implantate bevorzugt. 5.2.1 Pioniere der Sprunggelenk-Endoprothetik

Die erste Sprunggelenkprothese wurde 1970 von Lord und Marrott (Tabelle 5.2) [89] implantiert. Die Tibiakomponente dieser Prothese wies einen langen Stiel auf (ähnlich der Femurkomponente der Hüftprothese), und die Taluskomponente, die den Taluskörper ersetzte, bestand aus Polyethylen. Für die Operation war eine subtalare Arthrodese erforderlich. Nach 10 Jahren waren 12 der 25 Lord-Prothesen gelockert oder ausgebaut, lediglich 7 Sprunggelenke konnten als zufrieden stellend bewertet werden [90]. Das Verfahren wurde deshalb aufgegeben. Die St.-Georg-Prothese wurde 1973 in Schweden verwendet. Nach der Implantation von 8 Prothesen war die Misserfolgsquote jedoch so hoch, dass auch dieses Verfahren aufgegeben wurde [13, 35]. Bei der Prothese des Imperial College am London Hospital (ICLH) sollte eine Erhöhung um 3 mm an den medialen und lateralen Ränder der Tibiakomponente die seitliche Subluxation der Taluskomponente verhindern (Abb. 5.1) [3, 10, 42, 66].

Abb. 5.1. Die ICLH (Imperial College/London Hospital) Sprunggelenkprothese. Die ICLH-Sprunggelenkprothese wies eine Erhöhung von 3 mm an den medialen und lateralen Rändern der Tibiakomponente auf. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. A. Cracchiolo, Los Angeles, CA, USA)

50

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

Tabelle 5.3. Zufriedenheit, Lockerungs- und Revisionsrate nach Sprunggelenks-Arthroplastik a

SA [%]

PA [%]

ZufrieMittlerer denheitsOA Follow-up rate [%] [Mo] [%]

Diagnose Autor(en) Stauffer [119, 121] Dini und Bassett [31] Lord und Marrotte [90] Goldie und Herberts [42, 52] Newton [99] Kaukonen und Raunio [64] Lachiewicz et al [84] Bolton-Maggs et al [10] Kirkup [67] Helm und Stevens [51] Buechel et al [19] Kumar [83] Unger et al [130] Takakura et al [126]

Prothese

Dauer der Studie

Mayo 1974–1977 Smith 1974–1977 Lord 1970–1971 ICLH † Newton 1973–1978 TPR 1976–1980 Mayo 1976–1981 ICLH 1972–1981 Smith 1975–1979 ICLH † New Jersey LCS 1981–1984 TPR † Mayo 1976–1984 1975–1987 TNK zementiert TNK unzementiert 1979–1987 Endrich und Terbrüggen [34] ICLH 1982–1989 Jensen und Kroner [62] TPR 1980–1987 Teigland [127] TPR 1981–1986 Wynn und Wilde [145] CONAXIAL 1975–1977 Carlsson et al [22, 23] Bath-Wessex 1984–1996 Hay und Smith [50] St. Georg 1977–1983 Kitaoka et al [72] Mayo 1974–1988 Kofoed [75] S.T.A.R. d 1981–1985 Kofoed und Danborg [79] S.T.A.R. 1991–1994 Kitaoka und Patzer [71] Mayo 1974–1988 Tillmann und Schaar [128] TPR 1983–1996 Doets [32] Buechel-PappasTM 1988–1994 Hansen [49] AGILITY TM † Pyevich et al [103] AGILITY TM 1984–1993 Rippstein [104] Buechel-PappasTM 1999–2002 Mendolia [93] Ramses 1990–1995 Voegeli [136] Smith (n=13) 1975–1992 Bath-Wessex (n=27) Funke et al [38] S.T.A.R. 1996–1997 Huber et al [59] S.T.A.R. 1995–1997 Kofoed und Sørensen [80,110] S.T.A.R. f 1981–1989 Kofoed [76] S.T.A.R. zementiert 1986–1989 S.T.A.R. unzementiert 1990–1996 Kofoed [77] S.T.A.R. 1990–1996 Schernberg [111] S.T.A.R. 1990–1996 Schill et al [112, 113] TPR 1984–1993 Schill et al [112, 113] S.T.A.R. 1991–1996 Wood [141] S.T.A.R. † Kostli et al [82] S.T.A.R. 1995–1996 Nogarin et al [100] S.T.A.R. 1994–1998 Hintermann [53] S.T.A.R. 1996–1998 Wood [144] S.T.A.R. 1993–1995 Wood et al [144] TPR 1991–1992 Carlsson et al [24] Bath-Wessex 1984–1996 Rudigier et al [105] ESKA 1990–1995 Buechel et al [16, 18] New Jersey LCS 1981–1988 Buechel et al [16] Buechel-PappasTM 1991–1998 Hintermann et al [54] HINTEGRA® 2000–2001 Anderson et al [5] S.T.A.R. 1993–1999 Wood und Deakin [140] S.T.A.R. 1993–2000

Publikation Anzahl Jahr Fälle

Lockerungs- Revisionsrate rate [%] [%]

1979 1980 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1985 1986 1988 1988 1988 1990 1990 1991 1992 1992 1992 1994 1994 1994 1995 1995 1996 1997 1998 1998 1998 1998 1998 1998

102 21 25 18 50 28 14 41 24 19 23 37 23 30 39 10 23 66 36 52 15 204 28 20 160 67 27 86 86 20 38 40

42 14 † 72 20 100 76 † 82 100 26 † 100 33 31 0 90 94 50 100 53 61 46 0 60 67 96 † 26 20 23 20

0 0 † 0 12 0 6 † 5 0 22 † 0 6 10 0 5 0 11 0 20 7 25 10 5 0 0 † 29 0 20 35

58 76 † 28 68 0 18 † 13 0 52 † 0 61 59 100 5 6 39 0 27 32 29 90 35 0 4 † 45 80 57 45

23 27 60 36 36 21 39 66 84 54 35 60 66 97 49 54 59 60 131 60 120 108 136 30 108 62 60 55 57 15 50 †

73 46 28 60 57 93 100 31 61 69 85 52 65 27 67 60 69 83 8 81 13 † † 90 19 94 † 95 92 † 74 40

5 14 48 39 16 18 43 32 39 58 † 26 93 85 23 20 52 5 90 b 67 87 †c 18 0 65 31 5 13 19 0 8 †

26 † † † 28 0 0 31 23 † 4 † 4 17 3 40 9 2 36 † 33 30 c 25 e 5 39 25 15 † 6 † 13 35

1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1998 1999 1999 1999 2000 2000 2001 2001 2002 2002 2002 j 2003 2003

6 23 52 36 40 31 131 27 22 19 21 13 50 7 7 72 40 40 50 32 51 200

33 4 52 53 36 0 68 85 73 100 9 21 22 100 100 100 28 23 14 6 55 60

33 44 19 0 0 0 11 0 0 0 48 10 9 0 0 0 0 18 20 31 25 17

33 52 29 47 54 100 52 15 27 0 43 69 69 0 0 0 72 59 66 63 20 13

6 15 108 84 84 50 29 102 37 36 21 34 20 66 87 132 38 120 60 16 52 46

83 83 † † † † 88 75 95 † 86 70 91 † 14 39 † 85 88 97 79 73

0 † † † † 0 † 53 0 0 5 10 0 12 57 59 8 46 15 13 29 7

0 † 21 g 20 8 3h 10 7 9 † 9 10 15 7 29 58 i 10 18 7 22 39 11 k

5.2 Die Sprunggelenkprothesen der ersten Generation – mit Zementierung

51

SA [%]

PA [%]

ZufrieMittlerer denheitsOA Follow-up rate [%] [Mo] [%]

Diagnose Autor(en)

Prothese

Hintermann und Valderrabano [55] Knecht et al [73] Buechel et al [20]

HINTEGRA®

Su et al [122] Bonnin et al [12] Kofoed [78] Valderrabano et al [131] Hintermann et al [57] Takakura et al [125]

Dauer der Studie

Publikation Anzahl Jahr Fälle

Lockerungs- Revisionsrate rate [%] [%]

2000–2002

2003

96

9

21

70

18

53

2

4

AGILITY TM 1984–1994 New Jersey LCS 1981–1988 Buechel-PappasTM 1991–2000 HSS custom made 1988–1992 Buechel-PappasTM 1993–2000 SALTO® 1997–2000 S.T.A.R. zementiert 1986–1989 S.T.A.R. unzementiert 1990–1995 S.T.A.R. 1996–1999 HINTEGRA® 2000–2003 TNK 1.Generation 1975–1980 2.Generation 1980–1991 3.Generation 1991–2001

2004 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2004

132 40 75 8 19 98 33 25 68 122 30 60 70

25 23 12 100 100 29 16 3 16 12 † † 31

29 18 5 0 0 0 0 0 13 13 † † 0

46 59 73 0 0 69 17 22 71 75 † † 39

108 144 60 78 53 35 102 104 44 28 176 150 63

90 70 88 † † † † † 97 84 22 45 71

76 46 11 25 16 2 21 4 13 2 100 77 24

35 23 6 25 0 6l 27 m 4n 34 7 23 8 4

SA = systemische Arthritis, PA = primäre Arthrose, OA = posttraumatische Osteoarthrose † keine Angaben a chronologisch nach Publikationsjahr b Lockerungsrate nach 2 Jahren: 27%; nach 5 Jahren: 60%; nach 10 Jahren: 90% c geschätzte Überlebensrate nach 5 Jahren: 79%; nach 10 Jahren: 65%; nach 15 Jahren: 61% d Nicht-kommerzielle, zementierte 2-Komponenten-Prothese e geschätzte Überlebensrate nach 12 Jahren: 70% f Nicht-kommerzielle, zementierte 2-Komponenten-Prothese (25 Fälle) und 3-Komponenten-Prothese (27 Fälle) g geschätzte Überlebensrate nach 10 Jahren: 73% (Osteoarthrose-Gruppe) and 76% (Rheumatoide Arthritis-Gruppe) h geschätzte Überlebensrate nach 7 Jahren: 97% i geschätzte Überlebensrate nach 5 Jahren: 83%; nach 19 Jahren: 66% j eingeschlossen Pilotstudie (12 Fälle) mit Hydroxyapatit-Monobeschichtung k geschätzte Überlebensrate nach 5 Jahren: 93% l geschätzte Überlebensrate nach 3 Jahren: 98,0% (bestes Szenario) oder 94,9% (schlechtestes Szenario) m kumulierte Überlebensrate nach 12 Jahren: 70% n kumulierte Überlebensrate nach 12 Jahren: 95%

Dies führte aber zu erheblichen mechanischen Problemen zwischen den Malleolen und dem Talus und verursachte bei vielen Patienten trotz zahlreicher Revisionen immer wieder Schmerzen [10, 34, 37, 52, 109]. Während die meisten frühen Sprunggelenkprothesen zueinander kongruente Oberflächen aufwiesen, hatte die Newton-Prothese inkongruente Oberflächen [97]. Dies führte zu einem sehr hohen Polytethylenverschleiß und hatte zur Folge, dass dieses Implantat nicht mehr eingesetzt wurde [99]. 5.2.2 Kurzzeitergebnisse

Die ersten Ergebnisse der Sprunggelenk-Endoprothetik fielen recht gut aus (Tabelle 5.3). In einer Untersuchung der ersten 20 Sprunggelenke nach Implantation der I RV I N E - Prothese berichteten Waugh und Mitarbeiter [138], dass „die unmittel-

baren Ergebnisse nach 20 Sprunggelenkprothesen äußerst ermutigend sind“. Stauffer [118] von der Mayo-Klinik untersuchte 63 Sprunggelenke nach durchschnittlich 6 Monaten. Bei 52 (83 %) der Fälle waren die Ergebnisse gut und sehr gut, bei 6 (10 %) mäßig und bei 5 (7 %) schlecht. Später, nach einer längeren Beobachtungszeit von 23 Monaten, berichtete Stauffer [119, 121] über die Ergebnisse von 102 Fällen (94 Patienten). Bei 43 (43 %) waren die Ergebnisse sehr gut und bei 29 (29 %) gut, mit einer Zufriedenheitsquote von insgesamt 73 %. Die klinischen Ergebnisse bei Patienten mit rheumatoider Arthritis und bei älteren Patienten mit posttraumatischer oder primär degenerativer Erkrankung waren besser als jene bei jüngeren, aktiveren Patienten. 1982 berichtete Newton [99] in einer Verlaufsuntersuchung von 50 Patienten nach durchschnittlich 36 Monaten, dass bei ausgewählten Patienten „voraus-

52

a

d

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

b

c

e

sichtlich gute Ergebnisse“ erzielt werden könnten. Er fügte bei, dass 24 der 34 Patienten mit posttraumatischer Osteoarthrose „äußerst glücklich“ seien und dass es Patienten mit rheumatoider Arthritis gut ginge, wenn sie nicht langfristig Steroide hatten einnehmen müssen (aufgrund der sekundären deletären Auswirkungen auf die Knochenqualität). Lachiewicz und Mitarbeiter [84] vom „Hospital for Special Surgery“ berichteten bei 15 rheumatoiden Arthritispatienten nach durchschnittlichen 39 Monaten (14 Sprunggelenke mit Mayo-Prothese, ein Sprunggelenk mit St.-Georg-Prothese) über ausgezeichnete Ergebnisse und ein hohes Maß an Patientenzufriedenheit. 5.2.3 Mittel- bis Langzeitergebnisse

Auf die anfänglich ermutigenden Ergebnisse der Sprunggelenk-Endoprothetik folgten jedoch nach längerfristigen Verlaufsuntersuchungen enttäuschende Ergebnisse, gezeichnet von hohen Ausfallquoten und Komplikationen (Tabelle 5.3). Unger und Mitarbeiter [130] untersuchten eine Serie von 23 Sprunggelenkprothesen (17 Patienten) einschließlich jener 15 Sprunggelenke, über die Lachewicz zuvor berich-

Abb. 5.2. Lockerung einer zementierten 2-Komponenten-Prothese. Lockerung einer zylindrischen 2-KomponenetenProthese (Mayo Sprunggelenk) nach 2 Jahren (a). Die Entfernung dieser lockeren Sprunggelenkprothese zeigt den knöchernen Defekt, der zum Erreichen einer Arthrodese aufgefüllt werden musste (b). Dazu wurden ein Fixateur externe und beträchtliche Mengen an autologem Knochen aus dem Beckenkamm verwendet (c). Radiologisch ist die Arthrodese solide durchgebaut (d–e). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. A. Cracchiolo, Los Angeles, CA, USA)

tet hatte. Nach durchschnittlich 5,6 Jahren fanden die Autoren, im Vergleich zur Voruntersuchung, eine signifikante Verschlechterung der klinischen Ergebnisse und eine Lockerungsrate von 93 %. Kitaoka und Mitarbeiter [72] berichteten in einer Verlaufsuntersuchung der Patienten von Stauffer und Segal [121] über Ausfallquoten von 21 %, 35 % und 39 % nach 5, 10 bzw. 15 Jahren (Abb. 5.2). Sprunggelenkprothesen mit straffer Führung zeigten noch ungünstigere Ergebnisse. Nach fünf Jahren waren 60 % der C O N A X I A L Beck-SteffeeProthesen gelockert und nach 10 Jahren erhöhte sich die Quote auf 90 % [145]. Alle der 62 Fälle mit der ICLH-Prothese machten in den ersten 5,5 Jahren die eine oder andere Komplikation durch und nur 11 Fälle zeigten keinerlei Anzeichen von Lockerung und Einsinken der Implantate [10]. Frei geführte Prothesen mit inkongruenten Gelenkoberflächen, wie die Smith-Prothese, zeigten nur wenig günstigere Ergebnisse, mit Lockerungsraten von 14 % und 29 % nach 27 Monaten [31] bzw. 84 Monaten [66]. Zudem wurde über inhärent hohen Verschleiß, Verformungswiderstand und schwache Stabilität bei dieser Art von Gelenkersatz berichtet [39].

5.2 Die Sprunggelenkprothesen der ersten Generation – mit Zementierung

53

Abb. 5.3. Einsinken einer zementierten 2-Komponenten-Prothese. Lockerung, Migration und Einsinken einer sphärischen 2-Komponenten-Prothese nach 4,5 Jahren (männlich, 63 Jahre). Das Bath-Wessex-Sprunggelenk verwendet Methyl-Metacrylat zur Fixation der beiden Komponenten (Tibiakomponente: Polyethylen; Taluskomponente: metallisch).

5.2.4 Spezifische Probleme mit den frühen Sprunggelenkimplantaten

In der Anfangsphase von Sprunggelenkprothesen trat eine Vielzahl von Problemen auf: Die Instrumentation war häufig mangelhaft, was eine genaue Positionierung der Implantate erschwerte oder gar verunmöglichte (Abb. 5.3). Zur Fixierung wurde Methylmethacrylat verwendet, was sowohl beim Einzementieren als auch beim Herausholen von überschüssigem Zement hinter dem Implantat eine Vielzahl von Problemen nach sich zog. Aufgrund ungenauer Bemessung und schlechter Instrumentierung kam es zu Frakturen der Malleolen [10, 19]. Eine exzessive Entfernung von Knochen führte dazu, dass die Implantate auf der weichen Spongiosa zu liegen kamen, welche der Knochen-Zement-Grenzfläche nicht genügend Festigkeit vermitteln konnte. Die Stärke der Knochentrabekel an der resezierten Oberfläche war auch nicht genügend, um das Körpergewicht zu tragen, was ein Einsinken der Implantate in die distale Tibiametaphyse und den Taluskörper zur Folge hatte. Und schließlich kam es durch die exzessive Dehnung der Haut während der Operation häufig zu Hautkomplikationen [10]. Straff geführte Prothesen wurden mit einer frühen Auslockerung der Komponenten in Verbindung gebracht [10, 31, 46, 72, 130, 145]. In einer ausführlichen Literaturübersicht über die erste Generation

der zementierten Sprunggelenkprothesen fanden Kitaoka und Patzer [71] lediglich 3 Studien mit einer Nachbeobachtungszeit von länger als 5 Jahren [10, 126, 130]. Die Komplikationsrate betrug 12 % und die Revisionsrate 41 %. Andere im Zusammenhang mit geführten Prothesen erwähnten Komplikationen waren Einsinken (von 71 % bis zu 90 %) [98, 145], Wunddehiszenz [10], Infektion [15, 19, 69], Malleolarfrakturen [10, 19], malleoläres Impingement [31, 109] und Subluxation der Komponenten [15, 19]. Aufgrund ihrer Erfahrung mit zementierten Sprunggelenkprothesen äußerten sich BoltonMaggs und Mitarbeiter [10] pessimistisch, „es ist nur eine Frage der Zeit, bis alle Prothesen versagten und eine Arthrodese nötig werde“, und fügten an, dass 73 % der von ihnen evaluierten Patienten nach dem Gelenkersatz keine angemessene Schmerzlinderung erfahren hatten. Newton [99] folgerte, dass „Amputation nicht wirklich eine Komplikation der Sprunggelenkprothese sei, sondern vielmehr die letztmögliche Methode der Schmerzlinderung“. Die meisten der Zwei-Komponenten-Prothesen verfügten über eine ungenügende Oberflächenauflage, um Last und Kräfte adäquat auf die KnochenImplantat-Grenzfläche zu verteilen. Aufgrund der hohen Ausfallrate [10, 14, 17, 71, 72, 126, 145] und der nach dem Versagen notwendigen schwierigen Revisionsoperationen ging die Begeisterung für die Sprunggelenkprothesen zurück und sämtliche frühen 2-Komponenten-Prothesen verschwanden vom Markt.

54

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

5.3 Die Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation – zementfrei

Der Konflikt zwischen „straffer Führung – Konformität/Kongruenz“ wird bei den Prothesen mit fixer Gleitfläche deutlich, die vollkommen konforme Gelenke haben. Derartige Konstruktionsformen bewirken eine hohe Einschränkung der axialen Rotation, was eine exzessive Lockerung durch das axiale Drehmoment zur Folge haben kann. Implantate mit mobilem Gleitkern versuchen diesen Konflikt zwischen straffer Führung und Konformität zu vermeiden, indem zwei separate, vollkommen konforme oder kongruente Gelenke geschaffen werden, die gemeinsam artikulieren, um axialen Widerstand und Einwirkungen von Scherkräften auf die KnochenImplantat-Grenzflächen zu reduzieren. Theoretisch können Sprunggelenke mit fixer Gleitfläche nur partiell konform sein, um diese intrinsischen Widerstandskräfte zu reduzieren. Wegen erhöhten Kontaktbelastungen des Polyethylens führt partielle Konformität aber zu höheren Verschleißraten. Bei geringerer Konformität ist der Verschleiß deshalb üblicherweise größer. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Prothese nicht perfekt ausbalanciert ist. In einem derartigen Fall kann es zu Randbelastungen kommen, die zu hoher Kontaktbeanspruchung auf dem dünnen Polyethylen führt. Die 2-Komponenten T N K - und A G I L I T Y T M Prothesen haben fixe Gleitflächen. Eine Verringerung der Beanspruchung an der Knochen-Implantat-Grenzfläche wird – im Vergleich zu den Sprunggelenkprothesen der ersten Generation – mit geringerer Konformität erreicht, und den erhöhten Kräften der Implantate auf den Knochen werden durch spezielle Maßnahmen begegnet. Beispielsweise: – Die aus Keramik bestehende T N K - Prothese versucht Fixations- und Stabilitätsprobleme an der Knochenfläche mit einer Hydroxyapatit-Beschichtung sowie einer tibialen Schraube zu lösen. – Die A G I L I T Y T M - Prothese fordert eine Arthrodese der distalen tibiofibularen Syndesmose zur Schaffung eines soliden Knochenlagers, um ein Einsinken der tibialen Komponente zu verringern. Durch eine Vergrößerung der Abstützung im Bereiche der medialen und lateralen Malleolen wird eine erhöhte Stabilität angestrebt.

Mit dem Aufkommen der zementfreien oder biologischen Fixation [79, 126], der Einführung von 3-Komponenten-Prothesen mit kongruenterer Form, der Entwicklung anatomisch geformter Komponenten und Verbesserung der chirurgischen Instrumentation flammte das Interesse an der Sprunggelenk-Endoprothetik erneut auf. 5.3.1 Grundlegende biomechanische Überlegungen bei den neuen prothetischen Designs

In der zweiten Generation der Sprunggelenk-Endoprothetik sind grundsätzlich zwei Formen zu unterscheiden: das straff geführte Prinzip und das Konformität/Kongruenz-Prinzip. Um diese Denkansätze besser zu verstehen, müssen folgende Begriffe definiert werden: – Straffe Führung oder Koppelung („constraint“) ist der Widerstand eines Implantats gegen ein bestimmtes Maß an Bewegungsspielraum, wie beispielsweise vorgegeben für die (anteroposteriore, mediolaterale) Translation oder die (axiale) Rotation. Eine exzessive Einschränkung dieser Bewegungen („intrinsischer Widerstand“) führt zu hohen Scherkräften an der Knochen-ImplantatGrenzfläche („Interface“) und es droht eine frühe Komponentenlockerung. Wird die Bewegungseinschränkung verringert, kommt es zu einer Minimierung der Scherkräfte an der Knochen-Implantat-Grenzfläche. – Konformität und Kongruenz sind geometrische Maße für Passform und Kontaktschluss von zwei Gelenkflächen. Vollkommen konforme oder kongruente Prothesen haben Kontaktflächen mit den gleichen sagittalen Kurvenradien, was zu vollem Gelenkkontakt und ausgewogener Druckverteilung führt. Vollkommen konforme oder kongruente Gelenke weisen typischerweise niedrige Verschleißraten auf, weil die Kontaktbeanspruchung des Polyethylens unter dessen Ermüdungsschwelle für Delamination und Absplitterung bleibt. Partiell konforme oder inkongruente Gelenke haben eine große Bandbreite an Kontaktflächen, von rund-auf-flachen Gelenkflächen bis zu Gelenken mit Krümmungsradien, die nur um wenige Millimeter variieren.

Theoretisch tritt bei diesen partiell konformen Gelenken Verschleiß vor allem in Form von Delimi-

5.3 Die Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation – zementfrei

nation und Zerrüttung auf, was den sekundären Abrieb erhöht. 3-Komponenten-Prothesen (wie S.T.A.R. , BuechelPappasTM, H I N T E G R A ® und S A LT O ®) haben einen mobilen Gleitkern mit vollkommener Konformität und minimalem intrinsischen Widerstand. Sie sind so konstruiert, dass die Kraftübertragung auf die Knochen-Implantat-Grenzfläche und die Kontaktbeanspruchung des Polyethylens minimiert werden, während gleichzeitig die kinematischen Eigenschaften des Sprunggelenks erhalten bleiben. Die meisten Prothesen erfordern eine minimale Knochenresektion an der distalen Tibia und bedecken die knapp resezierte Talusoberfläche neu. Theoretisch tritt Verschleiß bei diesen völlig konformen Gelenken vor allem durch Abrieb auf. 5.3.2 Zwei-Komponenten-Prothesen

Das TNK-Sprunggelenk (Nara, Japan) [124] ist eine Prothese mit fixer Gleitfläche und wird seit 1980 aus Keramik hergestellt und – seit einer späteren Modifikation – zementfrei eingesetzt [124, 126]. Zur Fixation an der Tibia dient eine mit Hydroxyapatit beschichtete poröse Oberfläche und eine Schraube. Der konkave Talus aus Keramik artikuliert mit einem flachen Polyethylen-Gleitkern, wobei medial ein Flansch den Talus bedeckt und so zusätzliche Stabilität vermittelt. Der Polyethylengleitkern ist in der Tibiakomponente aus Keramik fest verankert. Das AG I L I TY T M - Sprunggelenk (DePuy, Warsaw, Indiana, USA) [2] ist eine einzigartige Zwei-Komponenten-Prothese, die eine halb geführte Bewegung ermöglicht (Abb. 5.4). Die tibiale Gelenksfläche ist breiter als die Taluskomponente. Diese Kongruenzungleichheit ermöglicht eine gewisse (mediolate-

55

rale) Gleit- und (axiale) Rotationsbewegung der Talus- zur Tibiakomponente. Auf der tibialen Seite wird die Abstützung am Knochen durch eine Verbreiterung nach lateral über die fusionierte Syndesmose hinaus bis in die Fibula vergrößert. Stabilität wird durch die Verbindung der lateralen Resektionsfläche des medialen Malleolus (Tibia) mit der medialen Resektionsfläche der Fibula sowie durch eine Fusion der tibiofibularen Syndesmose erzielt, womit auch die Kraftübertragung zwischen Knochen und Implantat sowohl über die Tibia wie auch die Fibula erfolgt. Die poröse Beschichtung dient der knöchernen Integration. Die Taluskomponente ist anterior breiter als posterior und wird nur teilweise geführt; bei Dorsalextension des Fußes nimmt das Bewegungsspiel des Talus in der tibialen Malleolengabel ab, während dieses bei Plantarflexion zunimmt. Die Taluskomponente wird senkrecht auf die Tibiafläche aus Polyethylen ausgerichtet. Die Prothese erlaubt eine Beweglichkeit für Dorsalextension/Plantarflexion von insgesamt 60°. 5.3.3 Drei-Komponenten-Designs

Das Buechel-PappasTM-Spunggelenk ist eine vollkommen konforme, porös beschichtete, zementfreie Prothese aus Titan mit mobilem Gleitkern, die aus dem New Jersey LCS („low contact stress“) Sprunggelenk (Endotec, South Orange, New Jersey, USA) entwickelt wurde [101]. Es lässt eine Dorsalextension-Plantarflexion von insgesamt 65° zu. Die Taluskomponente weist zentral eine rundliche Vertiefung („Sulcus“) auf, die eine begrenzte Bewegung in der Frontalebene (Eversion/Inversion) erlaubt bzw. die Belastungen im medialen und lateralen tibiotalaren Gelenk reduzieren soll.

Abb. 5.4. Das A G I L I T Y T M -Sprunggelenk. Das A G I L I T Y T M -Sprunggelenk ist eine 2-Komponenten-Prothese zur unzementierten Fixation (siehe Text). (Aus: AGILITYTM Total Ankle System, DePuy Orthopaedics, Warsaw, IN, USA, mit Genehmigung)

56

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

Das ursprüngliche S.T.A.R. (Scandinavian Total Ankle Replacement)-Sprunggelenk bestand aus einer zementierten Zwei-Komponenten-Prothese mit fixer Gleitplatte (S.T.A.R. 1) [74]. Später wurde es zu einer zementierten, aus drei Komponenten bestehenden Prothese mit mobilem Gleitkern weiterentwickelt (S.T.A.R. 2). Die aktuelle Version ist eine zementfreie, minimal axial eingeschränkte, vollkommen konforme Prothese mit mobilem Gleitkern (Abb. 5.5). Das ESKA-Sprunggelenk wurde von Rudigier und Mitarbeiter [105] 1990 eingeführt. Einzigartig bei dieser Prothese ist die firstförmige Kontaktfläche der Implantate zum Knochen mit dem Ziel, dass die spongiösen Trabekel der Tibiametaphyse und des Taluskörpers so senkrecht wie möglich zu den Implantatflächen stehen, um einen größtmöglichen Widerstand der Spongiosa zu erreichen. Wie bei der früheren St.-Georg-Sprunggelenkprothese ist allerdings zur Implantation eine laterale Fibulaosteoteomie notwendig. In jüngster Zeit kamen noch verschiedene andere Sprunggelenkprothesen auf den Markt. Auf diese wird in Kap. 6: Konzept und Design der aktuellen Sprunggelenkprothesen detaillierter eingegangen.

zementfreien Sprunggelenke zufrieden stellend [126]. Auslockerung und Migration wurden bei 85 % der zementierten Sprunggelenken beobachtet, während unter den zementfreien Sprunggelenken lediglich 23 % eine Auslockerung und Migration zeigten. Bei 6 Sprunggelenken – alle aus der zementierten Gruppe – war eine Revision erforderlich. Aufgrund dieser und ähnlicher Studien kamen die Autoren zum Schluss, dass die Sprunggelenkprothese nicht mehr mit Zement implantiert werden sollte. Pyevich und Mitarbeiter [103] berichteten neulich über die Ergebnisse der A G I L I T Y T M -Prothese nach 4,8 Jahren. Von den ersten 100 Patienten erlitten 5 schwerere Komplikationen, wobei in 3 Fällen die Taluskomponente und in einem Fall die Tibiakomponente revidiert werden musste. In einem Fall musste eine Konversion in eine Arthrodese vorgenommen werden. 54% der Patienten waren schmerzfrei, 29% hatten leichte, 16% mäßige Schmerzen und kein Patient hatte starke Schmerzen. In 19 Fällen zeigte sich im Röntgenbild jedoch eine Migration, in 12 Fällen der tibialen und 7 Fällen der talaren Komponente. Die höchste Überlebensrate einer 2-KomponentenProthese betrug 85 % nach 10 Jahren bei allerdings lediglich 25 Patienten, die mit dem T N K - Sprunggelenk versorgt wurden [126]. Die Ergebnisse der aktuellen 3-KomponentenProthesen sehen etwas günstiger aus. Nach 4,5 Jahren hatten von 38 mit der zementfreien BuechelPappasTM-Prothese versorgten Sprunggelenke 12 eine Komplikation durchgemacht: 6 Fälle Wundheilungsprobleme, 2 Fälle eine Arthrose des unteren Sprunggelenkes (nach Osteonekrose und Kollaps des Talus),

5.3.4 Erste Ergebnisse

Takakura und Mitarbeiter [126] berichteten über eine Serie von 69 Sprunggelenken (63 Patienten), die mit der TNK-Prothese versorgt wurden. 60 Sprunggelenke wurden zementiert, 9 zementfrei implantiert. Nach 8,1 Jahren (zementierte Sprunggelenke) bzw. 4,1 Jahren (zementfreie Sprunggelenke) waren 27 % der zementierten Sprunggelenke und 67 % der

Abb. 5.5. Das S.T.A.R.-Sprunggelenk. Das S.T.A.R. (Scandinavian Total Ankle Replacement)-Sprunggelenk ist eine 3-KomponentenProthese zur unzementierten Fixation (siehe Text). (Aus: S.T.A.R. Scandinavian Total Ankle Replacement, Waldemar Link in Hamburg, Deutschland, mit Genehmigung)

5.3 Die Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation – zementfrei

2 Fälle eine Revision (je einmal Talus- und Tibiakomponente), ein Fall eine malleoläre Nonunion und in einem Fall wurde aufgrund von Schmerzen eine Arthrodese durchgeführt [88]. 5 Patienten hatten keine Schmerzen, 11 Patienten hatten leichte Schmerzen und 8 Patienten hatten mäßige Schmerzen. Buechel und Pappas berichteten in einer jüngeren Studie [18] von einer Überlebensrate von 94,75 % nach 10 Jahren, das Konfidenzintervall ist allerdings nicht bekannt. Eine andere Langzeitstudie mit 52 Patienten, die mit einer zementierten S . T. A . R . -Prothese versorgt wurden, berichtete neulich über eine Überlebensrate von 72,7 % nach posttraumatischer Arthrose und 75,5% nach rheumatoider Arthritis nach 10 Jahren mit einem Konfidenzintervall von 50 % [80]. 6 Sprunggelenke in der posttraumatischen Osteoarthrose-Gruppe und 5 in der rheumatoiden Arthritis-Gruppe erforderten eine Revision oder Arthrodese. Die ersten Ergebnisse der zementfreien S.T.A.R.-Prothese waren hingegen viel ermutigender. In den ersten 3,5 Jahren erforderte nur ein von 35 Sprunggelenken eine Revision wegen Implantation in Fehlstellung und in keinem Fall bestanden Anzeichen für eine Komponentenlockerung oder -migration [79].

57

5.3.5 Kritische Probleme beim SprunggelenkTotalersatz der zweiten Generation

Während sämtliche aktuellen Sprunggelenkprothesen eine zementfreie Implantationstechnik benutzen und zur Stabilisierung der Implantate eine knöcherne Integration erfordern, bestehen gewisse Unterschiede in der Form und Größe der Implantate sowie in der Anzahl der Gelenke, die ersetzt werden (Tabelle 5.4). Zur Zeit ist unklar, welche Patienten bzw. Arthrosetypen für einen isolierten Ersatz der tibiotalaren Gelenkfläche qualifizieren und bei welchen auch ein Ersatz des lateralen (talofibularen) und medialen (tibiotalaren) Gelenks erforderlich ist. Allgemein macht eine höhere Anzahl ersetzter Gelenke mehr Chirurgie notwendig. Eine weitere wichtige Frage ist, wie gut die Implantate die Biomechanik des Sprunggelenks nachahmen können. Prothesen, die halb oder frei geführt sind und eine axiale Rotation erlauben, ergaben bislang günstigere kurz- bis mittelfristige Ergebnisse. Offenbar sind diese Bewegungsfreiheiten nicht nur für die Bewegung des Sprunggelenks wichtig, sondern lassen auch einen gewissen Spielraum in der Positionierung der Implantate zu. Eine adäquate Ausbalancierung der Bänder ist jedoch

Tabelle 5.4. Charakteristika der aktuellen Sprunggelenkprothesen a

Anzahl Talus Design (Datum) Komp. Form Fixation

A E S (1998) A G I L I T Y T M (1984)

Tibia prothetischer Form Fixation Ersatz medial lateral

zylindrisch Finne flach Stiel nichtFinne nichtFinne anatomisch anatomisch 3 zylindrisch 2 Finnen flach Stiel

Axiale Rotation

medioantero- Eversionlaterale posteriore Inversion TransTranslation lation

3 2

nein ja

nein ja

∞ wenig

∞ 4,5 mm

∞ 0

<10° ∞

Buechel-Pappas (1989) E S K A (1990) 3 H I N T E G R A ® (2000) 3

nein

nein

∞

∞

∞

<10°

∞ ∞

∞ ∞

∞ ∞

<10° 0

∞ ∞ ∞

∞ 0 ∞

∞ ∞ ∞

<10° ∞ <10°

∞ 0

∞ 0 medial ∞ lateral

∞ 0

0 0

M O B I L I T Y ® (2004) 3

zylindrisch konisch

Ramses (1998) S A LT O ® (1998)

3 3

zylindrisch sphärisch konisch

S . T. A . R . (1981) T N K (1980)

3 2

zylindrisch zylindrisch

a

alphabetische Reihenfolge optional ∞ = nicht eingeschränkt

b

Finne flach Finne ja ja Press-fit/ flach Minija ja 2 Zapfen Pyramiden Schrauben b 2 Schrauben 2 Finnen flach Stiel nein nein Zapfen flach 2 Zapfen reseziert reseziert Hohlflach Finne mit nein (ja) Zapfen Hohlsteg Fine flach 2 Stege ja ja Fine sphäroidal Finne ja nein Schraube

58

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

vor allem bei 3-Komponenten-Prothesen mit mobilem Gleitkern unerlässlich, um ein stabiles Sprunggelenk mit regelrechter Ausrichtung zu den Achsen zu erlangen. Dies wiederum hängt in erster Linie davon ab, wie gut die Implantate die Anatomie des normalen Sprunggelenks nachahmen können. Im Bemühen, die Implantatoberfläche möglichst kompatibel mit der Geometrie der Bandstrukturen zu gestalten, zeigt sich heute – nicht überraschend – eine Tendenz zur tronkonischen und daher mehr anatomischen Form der Talusoberfläche (Tabelle 5.4). Dadurch können die Gelenkoberflächen aufeinander gleiten und rollen, ohne die helikale Achse des Sprunggelenks um das talare Rotationszentrum zu verändern [91]. Zudem erlaubt dies eine isometrische Gelenkführung der Bänder, ohne Widerstände aufzubauen und Gewebedeformationen zu verursachen [39]. Als Reaktion auf einige anfänglichen Implantationsschwierigkeiten, namentlich mit der Einzementierung von Implantaten, wurden verschiedene anatomische Zugänge zum Sprunggelenk versucht und vorgeschlagen, namentlich: medialer und posteriorer Zugang [37], anteriorer Zugang durch eine transversale Inzision [70], posteriorer Zugang mit Kalkaneusosteotomie entlang der Achillessehne [109], lateraler Zugang mit Fibulaosteotomie [105, 126], anterolateraler Zugang [13, 67] und verschiedene Arten des anterioren Zugangs [6, 80, 115]. Die meisten aktuellen Sprunggelenkprothesen benutzen zwar einen anterioren Zugang durch eine vertikale Inzision, doch fehlen zur Zeit einschlägige Untersuchungen hinsichtlich des verlässlichsten Zugangs zu Sprunggelenk mit der minimalsten Schädigung des periartikulären Weichteilmantels. Der Arthroseprozess des Sprunggelenks führt häufig zu Veränderungen wie Fehlstellung und Deformität, Kontrakturen der Weichteile und Instabilitäten. Im Gegensatz zur Knie-Prothetik sind jedoch die chirurgischen Techniken noch rudimentär entwickelt, um eine korrekte Ausrichtung der Implantate und eine physiologische Balance der Weichteile beim Kunstgelenkersatz des Sprunggelenks zu erreichen [55]. Allgemein erkannt ist jedoch, dass deren Ergebnisse schlecht sind, wenn es nicht gelingt, einen plantigrad aufsetzenden, neutral ausgerichteten, stabilen und belastbaren Rückfuß zu erreichen [33, 43, 44, 55].

5.4 Fazit Die Sprunggelenkprothesen können nach folgenden sechs Kriterien eingeteilt werden: Befestigungsart (zementiert oder zementfrei), Anzahl der Komponenten (2 oder 3 Komponenten), Art der Führung (straff, halb oder frei geführt), Art der Konformität oder Kongruenz (entweder inkongruent oder kongruent), Form der Komponenten (nicht-anatomisch oder anatomisch) und Art des Gleitlagers (fix oder mobil). Nach der ersten Sprunggelenk-Arthroplastik im Jahr 1970 durch Lord und Marrott wurden mehr als 25 verschiedene Sprunggelenkprothesen entwickelt. Die meisten der Sprunggelenkprothesen der ersten Generation (vor 1990) waren aufgrund der straffen Führung, inkongruenter Oberflächen, der Zementfixierung, nicht-anatomisch geformter Komponenten und unzureichender chirurgischer Instrumentation von hohen Revisions- und Ausfallsraten gekennzeichnet. Die zweite Generation der Sprunggelenkprothesen zeigte Erfolg versprechende Frühergebnisse. Einige Fragen hinsichtlich der besonderen Erfordernisse dieser Implantate sind jedoch noch offen, wie deren optimale Kontaktfläche und Fixierung am Knochen oder deren optimale Form der artikulierenden Flächen. Theoretisch weisen anatomisch geformte Prothesenformen mit mobilem Gleitkern aufgrund der vollkommenen Konformität und des minimalen intrinsischen Widerstandes geringere Verschleiß- und Auslockerungseigenschaften auf, bergen aber potentiell die Gefahr von Instabilität und Dislokation des Gleitkerns und eines zusätzlichen Verschleißes in einem Sekundärgelenk. Demgegenüber lassen Prothesenformen mit fixierter Gleitfläche eine Dislokation des Gleitkerns nicht zu und vermeiden einen möglichen zusätzlichen Verschleiß in einem Sekundärgelenk. Zweifellos können einige Merkmale der heutigen Sprunggelenkprothesen noch verbessert werden. Einen weiteren Fortschritt könnte in vielen Fällen eine bessere Instrumentierung und verbesserte chirurgische Techniken bringen. Unabhängige und kontrollierte Untersuchungen sind daher notwendig, um die eher anekdotischen Erfahrungen mit den Sprunggelenkprothesen der Vergangenheit zu ersetzen.

Literatur

Literatur [1] Alexakis P, Smith RC, Wellish M (1977) Indications for ankle fusion versus total ankle replacement versus pantalar fusion. Orthop Trans 1: 87 [2] Alvine FG (1991) Total ankle arthroplasty: new concepts and approaches. Contemp Orthop 22: 397–403 [3] Alvine FG (2000) Total ankle arthroplasty. In: Foot and ankle disorders (Myerson MS, ed), chap 45. WB Saunders, Philadelphia London Toronto Sydney, pp 1085–1102 [4] Alvine FG (2002) The Agility ankle replacement: the good and the bad. Foot Ankle Clin 7: 737–754 [5] Anderson T, Montgomery F, Carlsson A (2003) Uncemented S . T. A . R . total ankle prosthesis. Three to eight-year followup of fifty-one consecutive ankles. J Bone Joint Surg Am 85: 1321–1329 [6] Anderson T, Montgomery F, Carlsson A (2004) Uncemented S.T.A.R. ankle prostheses. J Bone Joint Surg Am 87 (Suppl 1): 103–111 [7] Asencio J (2001) The AES. Total Ankle. In: Proc. Int. Day of Foot and Ankle Surgery, Nîmes (France) [8] Bamert P (1978) Endoprothesen des oberen Sprunggelenkes mit speziellem Bezug zur ICLH Prothese. Ther Umsch 35: 342–349 [9] Bauer G, Eberhardt O, Rosenbaum D, Claes L (1996) Total ankle replacement. Review and critical analysis of the current status. Foot Ankle Surg 2: 119–126 [10] Bolton-Maggs BG, Sudlow RA, Freeman MA (1985) Total ankle arthroplasty. A long-term review of the London Hospital experience. J Bone Joint Surg Br 67: 785–790 [11] Bonnin M, Judet T, Colombier J, Piriou P, Gravaleau N, Buscayret F (2004) Mid-term results of the first 98 consecutive S A LT O total ankle arthroplasties. In: Proc. AAOS Congress, San Francisco (USA) [12] Bonnin M, Judet T, Colombier JA, Buscayret F, Graveleau N, Piriou J (2004) Midterm results of the Salto total ankle prosthesis. Clin Orthop 424: 6–18 [13] Buchholz HW, Engelbrecht E, Siegel A (1973) Complete ankle joint endoprosthesis type "St. Georg". Chirurg 44: 241–244 [14] Buechel FF (1979) Complications of 292 total ankle replacements. In: Proc. 9th Annual Meeting of the American Orthopaedic Foot and Ankle Society, San Francisco (USA) [15] Buechel FF (1991) Total ankle replacement: state of the art. In: Disorders of the foot and ankle (Jahss MH, ed), WB Saunders, Philadelphia, pp 2671–2687 [16] Buechel FF, Buechel FF, Pappas MJ (2002) Eighteen-year evaluation of cementless meniscal bearing total ankle replacements. AAOS Instructional Course Lectures, chap 16, pp 143–151 [17] Buechel FF, Pappas MJ (1980) Failure mode of cylindrical total ankle replacement. In: Proc. 10th Annual Meeting of the American Orthopaedic Foot and Ankle Society, Atlanta (USA) [18] Buechel FF, Pappas MJ (1992) Survivorship and clinical evaluation of cementless, meniscal-bearing total ankle replacements. Semin Arthroplasty 3: 43–50

59

[19] Buechel FF, Pappas MJ, Iorio LJ (1988) New Jersey low contact stress total ankle replacement: biomechanical rationale and review of 23 cementless cases. Foot Ankle 8: 279–290 [20] Buechel FFsen, Buechel FFjr, Pappas MJ (2004) Twentyyear evaluation of cementless mobile-bearing total ankle replacements. Clin Orthop 424: 19–26 [21] Calderale PM, Garro A, Barbiero R, Fasolio G, Pipino F (1983) Biomechanical design of the total ankle prosthesis. Eng Med 12: 69–80 [22] Carlsson AS, Henricson AS, Linder L (1994) A survival analysis of 52 Bath-Wessex ankle replacements. Foot 4: 34–40 [23] Carlsson AS, Henricson AS, Linder L, Nilsson JA (1998) Medium-term results in rheumatoid arthritis with the Bath and Wessex ankle prosthesis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 18. Springer, Berlin, pp 86–89 [24] Carlsson AS, Henricson AS, Linder L, Nilsson JA, RedlundJohnell I (2001) A 10-year survival analysis of 69 Bath and Wessex ankle replacements. Foot Ankle Surg 7: 39–44 [25] Chauveaux D, Laffenetre O, Liquois F (2002) The AKILE C.L.L. ankle. In: Proc. Int. Day of Foot and Ankle Surgery, Nîmes (France) [26] Coester LM, Saltzman CL, Leupold J, Pontarelli W (2001) Long-term results following ankle arthrodesis for post-traumatic arthritis. J Bone Joint Surg Am 83: 219–228 [27] Coughlin MJ (2002) The Scandinavian total ankle replacement prosthesis. AAOS Instructional Course Lectures, chap 15, pp 135–142 [28] Das AKJR (1988) Total ankle arthroplasty. A review of 37 cases. J Ten Med Assoc 81: 682–685 [29] De Bastiani G, Vecchini L (1981) Arthroprosthesis of the ankle joint. Ital J Orthop Traumatol 7: 31–39 [30] Demottaz JD, Mazur JM, Thomas WH, Sledge CB, Simon SR (1979) Clinical study of total ankle replacement with gait analysis. A preliminary report. J Bone Joint Surg Am 61: 976–988 [31] Dini A, Bassett III FH (1980) Evaluation of the early result of Smith total ankle replacement. Clin Orthop 146: 228–230 [32] Doets HC: The low contact stress Buechel-Pappas total ankle prosthesis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 6. Springer, Berlin, pp 29–33 [33] Easley ME, Vertullo CJ, Urban WC, Nunley JA (2002) Total ankle arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg 10: 157–167 [34] Endrich B, Terbruggen D (1991) Endoprosthesis of the ankle joint. Indications and long-term results. Unfallchirurg 94: 525–530 [35] Engelbrecht E (1975) Ankle-joint endoprosthesis model "St. George". Z Orthop Grenzgeb 113: 546–548 [36] Evanski PM, Waugh TR (1977) Management of arthritis of the ankle. An alternative to arthrodesis. Clin Orthop 122: 110–115 [37] Freeman MA, Kempson GE, Tuke MA (1979) Total replacement of the ankle with the ICLH prosthesis. Int Orthop 2: 237–331 [38] Funke E, Rippstein P, Munzinger U (1988) First experience and early results with an uncemented total ankle arthroplasty. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 17. Springer, Berlin, pp 83–85

60

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

[39] Giannini S, Leardini A, O'Connor JJ (2000) Total ankle replacement: review of the designs and of the current status. Foot Ankle Surg 6: 77–88 [40] Gill LH (2002) Principles of joint arthroplasty as applied to the ankle. AAOS Instructional Course Lectures, chap 13, pp 117–128 [41] Gittins J, Mann RA (2002) The history of the STAR total ankle arthroplasty. Foot Ankle Clin 7: 809–817 [42] Goldie I, Herberts P (1981) Prosthetic replacement of the ankle joint. Reconstr Surg Traumatol 18: 205–210 [43] Gould JS, Alvine FG, Mann RA, Sanders RW, Walling AK (2000) Total ankle replacement: a surgical discussion. Part I. Replacement systems, indications, and contraindications. Am J Orthop 29: 604–609 [44] Gould JS, Alvine FG, Mann RA, Sanders RW, Walling AK (2000) Total ankle replacement: a surgical discussion. Part II. The clinical and surgical experience. Am J Orthop 29: 675–682 [45] Groth HE (1983) Total ankle replacement with the Oregon ankle: evaluation of 44 patients followed two to seven years. Orthop Trans 7: 488–489 [46] Groth HE, Fitch HF (1987) Salvage procedures for complications of total ankle arthroplasty. Clin Orthop 224: 244– 250 [47] Groth HE, Shen GS, Fagan PJ (1977) The Oregon ankle: a total ankle designed to replace all three articular surfaces. Orthop Trans 1: 86 [48] Hamblen DL (1985) Editorial. Can the ankle joint be replaced? J Bone Joint Surg Br 67: 689–690 [49] Hansen ST, Jr. (1998) Cementless ankle arthroplasty in the United States of America. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 8. Springer, Berlin, pp 37–40 [50] Hay SM, Smith TW (1994) Total ankle arthroplasty: a longterm review. Foot 4: 1–5 [51] Helm R, Stevens J (1986) Long-term results of total ankle replacement. J Arthroplasty 1: 271–277 [52] Herberts P, Goldie IF, Korner L, Larsson U, Lindborg G, Zachrisson BE (1982) Endoprosthetic arthroplasty of the ankle joint. A clinical and radiological follow–up. Acta Orthop Scand 53: 687–696 [53] Hintermann B (1999) Das S.T.A.R.-Sprunggelenk. Kurzund mittelfristige Ergebnisse. Orthopäde 28: 792–803 [54] Hintermann B, Klinke M, Valderrabano V (2002) Preliminary results of a new ankle design. Med Chir Pied 18: 158–165 [55] Hintermann B, Valderrabano V (2003) Total ankle replacement. Foot Ankle Clin 8: 375–405 [56] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The H I N T E G R A ankle. Rational and short-term results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [57] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The H I N T E G R A ankle. Rational and short-term results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [58] Hintermann B, Valderrabano V, Klinke M: First results with the H I N T E G R A total ankle prosthesis. Foot Ankle Surg (im Druck)

[59] Huber H, Kellenberger R, Huber M (1998) Scandinavian total ankle replacement (Link S.T.A.R.). In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 22. Springer, Berlin, pp 106–110 [60] Jarde O, Gabrion A, Meire P, Trinquier-Lautard JL, Vives P (1997) Complications and failures of total ankle prosthesis. Apropos of 21 cases. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot 83: 645–651 [61] Jari S, Wood P (2002) A comparison of the outcome following two different total ankle replacement systems in rheumatoid arthritis. In: Proc. Annual Congress of the British Orthopaedic Association, Cardiff (UK) [62] Jensen NC, Kroner K (1992) Total joint replacement: a clinical follow-up. Orthopaedics 15: 236–239 [63] Judet T, Colombier JA, Bonnin M, Piriou P, Siguier T, Elis JB (2001) The S A LT O total ankle. In: Proc. Int. Day of Foot and Ankle Surgery, Nîmes (France) [64] Kaukonen JP, Raunio P (1983) Total ankle replacement in rheumatoid arthritis: a preliminary review of 28 arthroplasties in 24 patients. Ann Chir Gyn 72: 196–199 [65] Keblish A (1990) Porous coat New Jersey Ankle. Technical Report. 1990. [66] Kempson GE, Freeman MA, Tuk MA (1975) Engineering considerations in the design of an ankle joint. Biomed Eng 10: 166–180 [67] Kirkup J (1985) Richard Smith ankle arthroplasty. J R Soc Med 78: 301–304 [68] Kirkup J (1990) Rheumatoid arthritis and ankle surgery. Ann Rheum Dis 49 Suppl 2: 837–844 [69] Kitaoka HB (1991) Salvage of nonunion following ankle arthrodesis for failed total ankle arthroplasty. Clin Orthop 268: 37–43 [70] Kitaoka HB, Patzer GL (1996) Clinical results of the Mayo total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 78: 1658–1664 [71] Kitaoka HB, Patzer GL, Strup DMI, Wallrichs SI (1994) Survivorship analysis of the Mayo total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 76: 974–979 [72] Kitaoka HB, Romness DW (1992) Arthrodesis for failed ankle arthroplasty. J Arthroplasty 7: 277–284 [73] Knecht SI, Estin M, Callaghan JJ, Zimmerman MB, Alliman KJ, Alvine FG, Saltzman CL (2004) The Agility total ankle arthroplasty. Seven to sixteen-year follow-up. J Bone Joint Surg Am 86: 1161–1171 [74] Kofoed H (1986) A new total ankle joint prosthesis. In: Material sciences and implant orthopaedic surgery (Kossowsky R, Kossowsky N, eds), Martinus-Nijhoff, Dordrecht, pp 75–84 [75] Kofoed H (1995) Cylindrical cemented ankle arthroplasty: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 16: 474–479 [76] Kofoed H (1998) Comparison of cemented and cementless ankle arthroplasty. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 10. Springer, Berlin, pp 47–49 [77] Kofoed H (1998) Medium-term results of cementless Scandinavian total ankle replacement prosthesis ( LINK S.T.A.R. ) for osteoarthrosis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 24. Springer, Berlin, pp 116–120

Literatur

[78] Kofoed H (2004) Skandinavian total ankle replacement ( S TA R ) . Clin Orthop 424: 73–79 [79] Kofoed H, Danborg L (1995) Biological fixation of ankle arthroplasty. Foot 5: 27–31 [80] Kofoed H, Sorensen TS (1998) Ankle arthroplasty for rheumatoid arthritis and osteoarthritis: prospective long-term study of cemented replacements. J Bone Joint Surg Br 80: 328–332 [81] Kofoed H, Stürup J (1994) Comparison of ankle arthroplasty and arthrodesis. A prospective series with long-term follow-up. Foot 4: 6–9 [82] Kostli A, Huber M, Huber H: Kurzzeit-Resultate einer Serie von 21 unzementierten Sprunggelenksprothesen. Swiss Surg 5: 265–270 [83] Kumar DJR (1988) Total ankle arthroplasty: A review of 37 cases. J Tenn Med Assoc 81: 682–685 [84] Lachiewicz PF, Inglis AE, Ranawat CS (1984) Total ankle replacement in rheumatoid arthritis. J Bone Joint Surg Am 66: 340–343 [85] Leardini A (2001) Geometry and mechanics of the human ankle complex and ankle prosthesis design. Clin Biomech 16: 706–709 [86] Leardini A, O’Connor JJ, Catani F, Giannini S (1999) A geometric model of the human ankle joint. J Biomech 32: 585–591 [87] Lewis G (1994) The ankle joint prosthetic replacement: clinical performance and research challenges. Foot Ankle Int 15: 471–476 [88] Lin S, Drzala M (1998) Independent evaluation of BuechelPappas 2nd generation cementless total ankle arthroplasty; Intermediate term results. In: Proc. American Orthopaedic Foot and Ankle Society Specialty Day Meeting, New Orleans (USA) [89] Lord G, Marotte JH (1973) Total ankle prosthesis. Technique and 1st results. Apropos of 12 cases. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot 59: 139–151 [90] Lord G, Marotte JH (1980) Total ankle replacement. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot 66: 527–530 [91] Lundberg A, Svennson OK, Nemeth G, Selvik G (1989) The axis of rotation of the ankle joint. J Bone Joint Surg Br 71: 94–99 [92] Marsh CH, Kirkup JR, Regan MW (1987) The Bath and Wessex ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Br 69: 153–154 [93] Mendolia G (1998) Ankle arthroplasty – the Ramses prosthesis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 21. Springer, Berlin, pp 99–105 [94] Mendolia G.(2000) The RAMSES ankle – concept and realization. In: Proc. Int. Day of Foot and Ankle Surgery, Nîmes (France) [95] Natens P, Matricali GA, Dereymaeker G (2002) Pellenburg results after seven years experience with the S.T.A.R. uncemented total ankle prosthesis. The Pellenburg Orthopaedic Yearbook, pp 46–53 [97] Newton SE (1979) An artificial ankle joint. Clin Orthop 142: 141–145 [98] Newton SE (1982) Total ankle arthroplasty. In: Disorders of the foot (Jahss MH, ed). WB Saunders, Philadelphia, pp 816–825

61

[99] Newton SE (1982) Total ankle arthroplasty. Clinical study of fifty cases. J Bone Joint Surg Am 64:104–111 [100] Nogarin L, Rebeccato A, Santini S, Salmaso GP (1999) S.T.A.R. total ankle 90: our experience. Ital J Orthop Traumatol 25: 183–191 [101] Pappas M, Buechel FF, DePalma AF (1976) Cylindrical total ankle joint replacement: surgical and biomechanical rationale. Clin Orthop 188: 82–92 [102] Procter P, Paul JP (1982) Ankle joint biomechanics. J Biomech 15: 627–634 [103] Pyevich MT, Saltzman CL, Callaghan JJ, Alvine FG (1998) Total ankle arthroplasty: a unique design. Two to twelveyear follow-up. J Bone Joint Surg Am 80: 1410–1420 [104] Rippstein PF (2003) Clinical experiences with three different designs of ankle prostheses. Foot Ankle Clin 7: 817– 831 [105] Rudigier J, Grundei H, Menzinger F (2001) Prosthetic replacement of the ankle in posttraumatic arthrosis. Europ J Trauma 2: 66–74 [106] Saltzman CL (2000) Perspective on total ankle replacement. Foot Ankle Clin 5: 761–775 [107] Saltzman CL, Alvine FG (2002) The A G I L I T Y total ankle replacement. AAOS Instructional Course Lectures, chap 14, pp 129–134 [108] Saltzman CL, Knecht SL, Callaghan JJ, Estin M, Alvine FG (2004) A G I L I T Y total ankle arthroplasty: a 7 to 16 year follow-up study. In: Proc. AAOS Congress, San Francisco (USA) [109] Samuelson KM, Freeman MA, Tuke MA (1982) Development and evolution of the ICLH ankle replacement. Foot Ankle 3: 32–36 [110] Sandberg ST, Kofoed H (1998) Cemented ankle arthroplasty for osteoarthritis and rheumatoid arthritis – longterm results. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 20. Springer, Berlin, pp 94–96 [111] Schernberg F (1998) Current results of ankle arthroplasty: European multi-centre study of cementless ankle arthroplasty. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed). Springer, Berlin, pp 41–46 [112] Schill S, Biehl C, Thabe H (1998) Prosthetic replacement of the ankle. Mid-term results with the Thompson-Richards and S.T.A.R. ankles. Orthopäde 27: 183–187 [113] Schill S, Thabe H (1998) Ankle arthroplasty: a clinical follow-up. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 19. Springer, Berlin, pp 90–93 [114] Scholz KC (1976) Total ankle replacement arthroplasty. In: Foot science (Bateman JE, ed). WB Saunders, Philadelphia, pp 106–135 [115] Scholz KC (1987) Total ankle arthroplasty using biological fixation components compared to ankle arthrodesis. Orthopaedics 10: 125–131 [116] Schreiber A, Dexel M, Zollinger H (1978) A new ankle joint total endoprosthesis . Z Orthop Ihre Grenzgeb 116: 595–596 [117] Stauffer RN (1976) Total ankle joint replacement as an alternative to arthrodesis. Geriatrics 31: 79–85 [118] Stauffer RN (1977) Total ankle joint replacement. Arch Surg 112: 1105–1109

62

[119] Stauffer RN (1979) Total joint arthroplasty. The ankle. Mayo Clin Proc 54: 570–575 [120] Stauffer RN, Chao EY, Brewster RC (1977) Force and motion analysis of the normal, diseased, and prosthetic ankle joint. Clin Orthop 127: 189–196 [121] Stauffer RN, Segal NM (1981) Total ankle arthroplasty: four years’ experience. Clin Orthop 160: 217–221 [122] Su EP, Kahn B,Figgie MP (2004) Total ankle replacement in patients with rheumatoid arthritis. Clin Orthop 424: 32–38 [123] Swanson SA, Freeman MA, Heath JC (1973) Laboratory tests on total joint replacement prostheses. J Bone Joint Surg Br 55: 759–773 [124] Takakura Y, Tanaka Y, Akiyama S (1996) Results of total ankle arthroplasty. J Foot Surg 11: 9–16 [125] Takakura Y, Tanaka Y, Kumai T, Sugimoto K, Ohgushi H (2004) Ankle arthroplasty using three generations of metal and ceramic prostheses. Clin Orthop 424: 130–136 [126] Takakura Y, Tanaka Y, Sugimoto K, Tamai S, Masuhara K (1990) Ankle arthroplasty. A comparative study of cemented metal an uncemented ceramic prostheses. Clin Orthop 252: 209–216 [127] Teigland CJ (1990) Revisional surgery after failure of total replacement prosthesis of the ankle joint in rheumatoid patients. Rheumatology 13: 87–91 [128] Tillmann K, Schaar B (1998) Cemented and uncemented ankle endoprosthesis: clinical and podographic results. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 5. Springer, Berlin, pp 22–28 [129] Tragern D (1981) Follow-up study of 5 St. George ankle prostheses. Unfallheilkunde 84: 390–392 [130] Unger AS, Inglis AE, Mow CS, Figgie HEI (1988) Total ankle arthroplasty in rheumatoid arthritis: a long-term follow-up study. Foot Ankle 8: 173–179 [132] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: A 3.7 year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56 [133] Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D,

Kapitel 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik

[134]

[135]

[136]

[137] [138]

[139] [140] [141]

[142]

[143]

[144] [145]

Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle: part 1: range of motion. Foot Ankle Int 24: 881–887 Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle: part 2: movement transfer. Foot Ankle Int 24: 888–896 Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle: part 3: talar movement. Foot Ankle Int 24: 897–900 Voegeli AV (1998) Our experience with a spherical ankle replacement. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 23. Springer, Berlin, pp 111–115 Wang Y, Dai K (1995) Long-term results of total ankle replacement. Zhonghua Wai Ke Za Zhi 33: 359–361 Waugh TR, Evanski PM, McMaster WC (1976) Irvine ankle arthroplasty. Prosthetic design and surgical technique. Clin Orthop 114: 180–184 Wiedel JD (1977) Total ankle arthroplasty with Smith prosthesis. Orthop Trans 1: 154–155 Wood PL, Deakin S (2003) Total ankle replacement. The results in 200 ankles. J Bone Joint Surg Br 85: 334–341 Wood PLR (1998) Total ankle replacement (Link S . T. A . R . ) for rheumatoid arthritis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 7. Springer, Berlin, pp 34–36 Wood PLR (2003) Experience with the S TA R ankle arthroplasty at Wrightington Hospital, UK. Foot Ankle Clin 7: 755–765 Wood PLR, Clough TM (2004) Mobile bearing ankle replacement: clinical and radiographic comparison of two designs. In: Proc. AAOS Congress, San Francisco (USA) Wood PLR, Clough TM, Jari S (2000) Clinical comparison of two total ankle replacements. Foot Ankle Int 21: 546–550 Wynn AH, Wilde AH (1992) Long-term follow-up of the CONAXIAL (Beck-Steffee) total ankle arthroplasty. Foot Ankle 13: 303–306

Kapitel 6

KONZEPT UND DESIGN DER AKTUELLEN SPRUNGGELENKPROTHESEN

Heute werden zahlreiche Sprunggelenkprothesen verwendet, die sich bezüglich Konzept und Design zum Teil erheblich voneinander unterscheiden, so etwa nach Anzahl und Zusammensetzung der Komponenten, dem biomechanischen Verhalten und der Implantationstechnik. In diesem Kapitel werden die neuesten und bekanntesten Prothesen dargestellt. Inhalt, Länge und Genauigkeit der folgenden Abschnitte hängen maßgeblich von den in der Literatur zugänglichen Berichten zur jeweiligen Prothese ab, wie sie zur Zeit der Publikation vorlagen.

6.1 Das A E S ® Sprunggelenk Das A E S ® Sprunggelenk (Ankle Evolutive System) wurde 1998 von einer Gruppe unter der Leitung von Dr. J. C. Asencio in Nîmes, Frankreich, entwickelt und wird von Biomet Merck in Dordrecht, Holland, hergestellt.

6.1.1 Hintergrund und Design

Das modulare A E S ® Sprunggelenk (Abb. 6.1) setzt sich aus 3 Komponenten zusammen und wird aus Kobalt-Chrom mit einer Hydroxyapatit-Beschichtung in 3 Größen hergestellt. Das prothetische Design gleicht im Wesentlichen jenem des BuechelPappasTM Sprunggelenks, mit jedoch wesentlichen Änderungen an der Tibia- und Taluskomponente: das Tibiaplateau ist verdickt und damit stabiler, der modulare Kiel an der Tibia ist gebogen und entrundet, um eine Rotationsstabilisierung zu erhalten, und der mediale und laterale Talus sind partiell bedeckt, womit eine hemiprothetische Situation zu den Malleolen entsteht. Die Tibiakomponente ist in 2 Stärken (5 mm und 10 mm) und der tibiale Kiel in zwei Längen (30 mm und 40 mm) erhältlich. Der Polyethylen-Gleitkern ist in verschiedenen Stärken erhältlich, wodurch eine optimale Bandbalance erreicht werden kann. Das Sprunggelenk wird ze-

Abb. 6.1. Das A E S ® - Sprunggelenk. Das A E S ® - Sprunggelenk ist eine 3-Komponenten-Sprunggelenkprothese (siehe Text). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. J. Asencio, Nîmes, Frankreich)

64

Kapitel 6: Konzept und Design

mentfrei eingesetzt und wächst unterstützt durch Hydroxyapatit in den Knochen ein. 6.1.2 Ergebnisse

In der Literatur liegen keine Ergebnisse vor. Seit 1999 hat Asencio 240 A E S ® Sprunggelenke implantiert (Dr. J. Asencio, persönliche Mitteilung, 2004). Infolge Komplexizität waren in 65% der Fälle zusätzliche Operationen wie Osteotomien, Arthrodesen und Bandrekonstruktionen erforderlich. Nach einer Nachbeobachtungszeit von mindestens 2 Jahren erreichten 204 Patienten (85%) 80 bis 95 Punkte

und 24 Patienten (10%) 70 bis 79 Punkte von möglichen 100 Punkten des Funktionsskores der Vereinigung der französischen Fuß- und Sprunggelenkchirurgen (A F C P ) (z.B. Abb. 6.2). 12 Sprunggelenke (5%) mussten entfernt und in eine Arthrodese konvertiert werden. 6.1.3 Probleme

Aufgrund ihrer Ähnlichkeit zum Buechel-PappasTM Sprunggelenk könnte die A E S ® Prothese im Endeffekt ähnliche Nachteile aufweisen wie Schwächung der anterioren Tibia durch die Implantation

a

b

c

d

e

f

g

h

Abb. 6.2. A E S ® - Sprunggelenk – klinischer Fall. Schmerzhafte posttraumatische Osteonekrose des zentralen Taluskörpers 3 Jahre nach einer Sprunggelenkfraktur (weiblich, 54 Jahre) (a–d). Nach 3 Jahren ist das Sprunggelenk regelrecht ausgerichtet und stabil (e, f) mit einem Bewegungsausmaß von 20° für Dorsalflexion (g) und 30° für Plantarflexion (h). Die Patientin ist hoch zufrieden, schmerzfrei und hat keine Einschränkung beim Gehen. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. J. Asencio, Nîmes, Frankreich)

6.2 Das A G I L I T Y TM Sprunggelenk

durch ein Fenster, Lockerung um den Sporn und schmerzhaftes mediolaterales Impingement wegen der hemiprothetischen Situation zu den Malleolen.

6.2 Das A G I L I T Y TM Sprunggelenk Das A G I L I T Y TM Sprunggelenk wurde 1984 von Dr. F. G. Alvine in Sioux Falls, South Dakota, USA, entwickelt und wird von De Puy Orthopaedics in Warsaw, Indiana, USA, hergestellt. 6.2.1 Hintergrund und Design

Dr. Alvine stützte sich bei der Entwicklung des A G I L I T Y TM Sprunggelenks auf eine Analyse von 100 Röntgenbildern von Sprunggelenken, die ihm von der Firma De Puy Orthopaedics zur Verfügung gestellt wurden. Ebenso berücksichtigte er im Entwicklungsprozess die Erkenntnisse aus einer Versageranalyse früherer Prothesen, bevor 1983 ein erster Prototyp hergestellt wurde. Erstmals implantiert wurde das A G I L I T Y TM Sprunggelenk 1984; in der Folge wurden verschiedene Verbesserungen am Sprunggelenk vorgenommen.

65

Das A G I L I T Y TM Sprunggelenk ist eine straff geführte, porös beschichtete 2-Komponenten-Prothese mit fixer Gleitplatte und einer partiell konformen Artikulation (Abb. 6.3). Die tibiale Gelenkoberfläche ist breiter als jene der Taluskomponente, was eine gewisse mediolaterale Translations- und axiale Rotationsbewegung ermöglicht. Die modulare Tibiakomponente ist schräg rechtwinkelig und besteht aus einer Titankomponente und einem integrierten konkaven Polyethylen-Einsatz, der in verschiedenen Stärken verfügbar ist. Die ganze Kontaktfläche zum Knochen ist porös beschichtet. Der Halt wird durch Überbrückung der lateralen Kortex der Tibia und der medialen Kortex der Fibula sowie durch Fusion der tibiofibularen Syndesmose erreicht, wodurch das Gewicht teilweise auf die Fibula verlagert wird. Die konvexe, aus Kobalt-Chrom bestehende Taluskomponente ist anterior breiter als posterior, wodurch eine größere Stabilität in der Standphase des Gangs erreicht wird. Sie wird rechtwinkelig zur tibialen Artikulationsfläche aus Polyethylen eingesetzt und artikuliert mit ihrer Oberseite und je nach Stellung des Fußes auch mit ihren seitlichen Flächen der prothetisch geschaffenen Malleolengabel. Durch dieses Konzept wird die Kraftübertragungs-

Abb. 6.3. Das A G I L I T Y TM- Sprunggelenk. Das A G I L I T Y TM- Sprunggelenk ist eine halb geführte 2-Komponenten-Sprunggelenkprothese (siehe Text). (Von DePuy Orthopaedics, Warsaw, IN, USA, mit Genehmigung)

66

fläche vergrößert und ein malleoläres Impingement verhindert. Die Taluskomponente ist an seiner Unterseite porös beschichtet. Das A G I L I T Y TM Sprunggelenk ermöglicht einen Bewegungsradius von maximal 60°. Die Implantate sind in 6 verschiedenen Größen und die Polyethyleneinsätze in 2 Stärken erhältlich. Das einzigartige Design des A G I L I T Y TM Sprunggelenks weist gegenüber früheren Konstruktionen theoretisch folgende Vorteile auf: – Das 2 Komponenten-Design ermöglicht einen kompletten Gelenkersatz und basiert auf einer Fusion der Syndesmose; dies ermöglicht einen Ersatz des gesamten Gelenks. – Es schaltet die Bewegung der Fibula aus und konvertiert so das 3 Knochen-Gelenk in ein 2 Knochen-Gelenk; dadurch soll die Mechanik des Sprunggelenks vereinfacht werden. – Die syndesmotische Fusion bietet eine vergrößerte Oberfläche für die Fixierung der Tibiakomponente und vergrößert so die Knochen-Implantat-Grenzfläche und die Fibula kann gleichzeitig einen Teil der Last übernehmen; die Gefahr eines Einsinkens wird dadurch vermindert. – Die tibiale Artikulationsoberfläche ist 23° nach außen rotiert und entspricht so der Außenrotationsstellung des normalen Sprunggelenks; damit wird der normalen transmalleolären Sprunggelenksausrichtung entsprochen. – Das partiell konforme Design ermöglicht eine gewisse mediolaterale Translation sowie eine axiale Rotation der Talus- zur Tibiakomponente; dadurch werden Scherkräfte in der Knochen-Implantat-Grenzfläche verringert. Das A G I L I T Y TM Sprunggelenk wurde in 5 Schritten weiterentwickelt, wobei die Erfahrungen aus der Praxis jeweils in die Verbesserungen einflossen: – Version 1 (1983–1987): Das Originalgelenk wurde in den ersten 22 Fällen implantiert. – Version 2 (1987–1997): Die Tibiakomponente wurde verstärkt und die Taluskomponente wurde statt aus Titan aus Kobalt-Chrom gefertigt (207 Fälle). – Version 3 (1997–1998): Die Tibiakomponente wurde posterior erhöht (104 Fälle).

Kapitel 6: Konzept und Design

– Version 4 (1998–2001): Die Zahl der Komponentengrössen wurde auf 6 verdoppelt. – Version 5 (2001): Die Taluskomponente wurde verbreitert (sog. „Revisions“-Komponente). Implantationstechnik Das Implantat wird unter Distraktion des Sprunggelenks mittels Fixateur externe eingesetzt, mit Verankerung proximal in der Tibia und distal im Talus und Kalkaneus. Durch die Spannung der Bänder wird das Sprunggelenk in regelrechte Stellung gebracht. Eine anteriore Inzision zwischen der Tibialis anterior- und der Extensor hallucis longusSehne dient zur Arthrotomie des Sprunggelenks. Eine laterale Inzision über der distalen Fibula dient zur Arthrodese der tibiofibularen Syndesmose; diese kann allerdings auch durch den anterioren Zugang durchgeführt werden. Nach Aufsetzen und Ausrichten der Bohr- und Sägelehre und des korrekt dimensionierten tibiotalaren Messblocks werden die Knochenschnitte (einschließlich eines V-förmigen Tibiaschnitts für die Finne der Tibiakomponente) sorgfältig mit einem oszillierenden Sägeblatt ausgeführt, um eine Fraktur der Malleoli zu vermeiden. Schließlich wird ein V-förmiger Schnitt im Taluskörper in 20° Außenrotation für die Finne der Taluskomponente vorgenommen. Die Komponenten werden nun implantiert und der Distraktor entfernt. Die Fusion der tibiofibularen Syndesmose wird mit 2 Schrauben und Anlagerung von Spongiosa erreicht. 6.2.2 Ergebnisse

Nach durchschnittlich 4.8 Jahren (Zeitraum von 2,8 bis 12,3 Jahren) fanden sich bei den meisten der ersten 100 Patienten insgesamt eine gute Funktion und radiologische Stabilität der Implantate (Abb. 6.4) [35]. Von den 82 noch lebenden Patienten hatten 54% keine Schmerzen, 29% schwache Schmerzen, 16% mäßige Schmerzen und keiner hatte starke Schmerzen. Die meisten Patienten waren mit dem Ergebnis ihrer Operation zufrieden, wobei 79% ihren Zustand als sehr zufrieden stellend, 13% als zufrieden stellend und 8% als indifferent, enttäuschend oder unglücklich einstuften. Größte Bedenken ergaben sich aus der hohen Korrelation zwischen Nonunion oder verzögerter Union der Syn-

6.2 Das A G I L I T Y TM Sprunggelenk

desmose und Migration (19% der Sprunggelenke) sowie hohen Rate von Lockerungen mit Granulombildung (37%) und periprothetischer Radioluzenz (16%). In 5 Fällen wurde eine Revision vorgenommen, in 3 wegen Design-Problemen, die seither behoben wurden. Eine Taluslockerung trat bei 2 Titankomponenten auf und 2 Tibiakomponenten brachen. Deshalb wurde die Taluskomponente in der Folge aus Kobalt-Chrom und die Tibiakomponente solider gefertigt. Eine Prothese wurde in eine Arthrodese konvertiert. Später berichteten Saltzman und Alvine [40] über die Ergebnisse von 294 Fällen (280 Patienten), darunter 16 Revisionsfälle von A G I L I T Y TM Sprunggelenken. 94% (262 Patienten/275 Sprunggelenkprothesen) gaben an, ihre Lebensqualität habe sich verbessert; 92% (258 Patienten/271 Sprunggelenkprothesen) würden den gleichen Eingriff erneut vornehmen lassen; und 95% (265 Patienten/276 Sprunggelenkprothesen) würden den Eingriff einem Freund empfehlen. Auf einer visuellen Analogskala von 0 bis 10 (0 kein Schmerz, 10 schlimmster vorstellbare Schmerz) stuften 72% der Patienten (202 Sprunggelenkprothesen) ihren Schmerz zwischen 0 und 3, 16% (46 Sprunggelenkprothesen) zwischen 4 und 6 und 9% (26 Sprunggelenkprothesen) zwischen 7 und 10 ein. Von den 180 Fällen, bei denen nach mindestens 6 Monaten eine radiologische Kontrolle durchgeführt wurde, zeigten 33 (18%) eine Nonunion der Syndesmose auf; in einem Fall wurde das Sprunggelenk revidiert. Die Analyse nach Kaplan-Meier schätzte die Überlebensrate nach 14 Jahren auf 61% für die erste Version der Sprunggelenkprothese, mit einer Revisionsrate von 27%. Für die zweite Version der Sprunggelenkprothese betrug die Überlebensrate nach 9 Jahren 76%, mit einer Revisionsrate von 7%. Eine Analyse der Überlebensrate für Sprunggelenke der Phasen 3 bis 5 wurde noch nicht veröffentlicht und Verlaufsdaten aus anderen aktuellen Studien sind noch nicht verfügbar. Neulich berichtete die gleiche Autorengruppe über die A G I L I T Y TM Verlaufsergebnisse ihrer ersten 100 Patienten (in [35] zuzüglich 32 weiterer Patienten) nach durchschnittlich 9 Jahren [18]. 33 Patienten (mit 36 Prothesen) waren gestorben; keiner dieser Fälle war zuvor revidiert oder in eine Arthrodese konvertiert worden. Von den verbleiben-

67

den 96 Prothesen mussten 14 (11%) revidiert oder fusioniert werden und ein Patient wurde aufgrund einer nicht im Zusammenhang damit stehenden Ursache amputiert. Schließlich konnten 67 (86%) der 78 verbleibenden Patienten (69 von 81 Sprunggelenken) nachuntersucht werden. Über 90% dieser Patienten berichteten über verminderte Schmerzen, sie waren mit ihrer Operation zufrieden und würden sie wieder vornehmen lassen. Die radiologische Analyse zeigte in 19% (22 von 117 Sprunggelenken) eine progressive subtalare Arthrose und in 15% (17 von 117 Sprunggelenken) eine progressive talonavikulare Arthrose. In 8% (9 von 117 Sprunggelenken) bestand eine Nonunion der Syndesmose. In 76% (89 von 117 Sprunggelenken) fanden sich Anzeichen einer Radioluzenz um die Implantate. Viele dieser Implantate wurden jedoch als stabil bezeichnet, und der Befund wurde zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung als klinisch nicht relevant beurteilt. Erst kürzlich berichteten Spirt et al [44, 45] über die Komplikationen von 306 konsekutiven, primären Arthroplastiken mit dem A G I L I T Y TM Sprunggelenk nach einer mittleren Verlaufszeit von 33 Monaten (4 bis 75 Monaten). Bei 85 Patienten (85 Sprunggelenke, 28%) wurden 127 weitere Operationen durchgeführt. Die häufigste Indikation für die Revisionsoperation waren Resektion von heterotopen Knochenbildungen (34%), Korrektur von Malalignement oder Deformität (24%) und Ersatz von Komponenten (18%). Bei 8 Patienten (9,4%) wurde eine Amputation unterhalb des Knies vorgenommen, wobei jedoch bei 7 dieser Patienten wegen schwerer Dysfunktion schon vor dem initialen Sprunggelenkersatz eine Amputation erwogen worden war. Die 5-Jahres-Überlebensrate ohne neuerliche Operation war 54%. Die Überlebensrate der revidierten Prothese ohne neuerliches Versagen betrug 80% für alle Patienten und 89% bei Patienten, die älter als 54 Jahre waren. Bei 9 Patienten (2,9%) war eine Revision der Prothese nicht möglich. In 6 Fällen hätte die gelockerte Taluskomponente nicht mehr regelrecht verankert werden können. In den übrigen 3 Fällen bestand eine nicht beherrschbare Infektion. Einziger signifikanter Faktor, der mit der Revisions- und Versagerrate der Sprunggelenkprothese korrelierte, war das Alter des Patienten zum Zeitpunkt der Operation.

68

Kapitel 6: Konzept und Design

Abb. 6.4. A G I L I T Y TM- Sprunggelenk – klinischer Fall 1. Stabiler und gut ausgerichteter Rückfuß 2 Jahre nach Implantation der Prothese mit solidem Durchbauung der syndesmotischen Arthrodese (männlich, 59 Jahre). Gewisse Bedenken bestehen jedoch wegen des Abkippens der Taluskomponente in Varus-Stellung mit potenziell erhöhtem Polyethylenverschleiß infolge des punktförmigen Kontaktstresses. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. J. Nunley, Durham, NC, USA)

6.2.3 Probleme

Ein verspäteter oder ausbleibender Durchbau der syndesmotischen Arthrodese, wie in über einem Drittel der Patienten berichtet, lässt Bedenken bezüglich der Prothesenstabilität aufkommen (Abb. 6.5) [35]. Stamatis und Myerson [46] schlugen die Verwendung einer Platte vor, um einen stärkeren Kompressionsdruck der Fibula gegen die Tibia zu erreichen. In einer Vergleichsstudie von 40 konsekutiven Fällen, wo 2 Schrauben zur syndesmotischen Arthrodese verwendet wurde, und nachfolgenden 40 konsekutiven Fällen, wo zusätzlich eine Platte verwendet wurde, fanden Jung und Mitarbeiter [16] eine signifikante Reduktion der syndes-

motischen Nonunion in der zweiten Gruppe. Zudem stellten sie einen Rückgang der Lockerungszeichen und Granulombildungen fest. Für die syndesmotische Arthrodese ist allgemein eine separate laterale Inzision erforderlich. Dies führt zu einer beträchtlichen Weichteilfreilegung und gefährdet die anterolaterale Haut. Dieses Risiko kann durch einen Zugang durch die anteriore Inzision mit perkutaner Platzierung der Schrauben verringert werden [44]. Ein weiteres Problem ist die ausgedehnte Knochenresektion, die für das Resurfacing der medialen und lateralen Recessi des Sprunggelenks nötig ist. Eine spätere Revision oder Konversion in eine Arthrodese kann dadurch erschwert sein (siehe

Abb. 6.5. A G I L I T Y TM- Sprunggelenk – klinischer Fall 2. Nonunion der syndesmotischen Arthrodese und Instabilität der tibialen Komponente 20 Monate nach Implantation der Prothese (männlich, 39 Jahre). Asymmetrisches Einsinken in den lateral weniger resistenten Knochen hat zu einer Valgus-Fehlstellung im Rückfuß geführt.

6.3 Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk

Abb. 11.18, Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik). Zudem ist das Risiko einer Fraktur der Malleolen erhöhen. Eine weiterer Nachteil des Resurfacing der Recessi besteht darin, dass die Taluskomponente verkleinert werden muss, was die Kontaktlast in der Prothese wie auch zum Knochen erhöht [32, 41]. Die einzigartige Konstruktion dieses Implantats erfordert auch eine ausgedehntere Knochenresektion am Talus als bei anderen Prothesentypen, was wiederum zum Verlust der trabekulären Knochenstärke [15] und damit zum Einsinken der Taluskomponente führen kann, insbesondere posterior, wo die Komponente relativ schmal ist. Diesem Problem wurde in der Version 5 mit Verbreiterung der Taluskomponente im posterioren Anteil Rechnung getragen. Ein weiteres Problem ist die Verwendung eines externen Distraktors zur Korrektur der Deformität. Diese Methode ist wenig kontrollierbar [30] und sollte eigentlich ein sorgfältiges Ausbalancieren der Weichteile und kongruente Knochenresektion nicht ersetzen, ansonsten Malalignement und asymmetrische Bandbelastung nach der Operation persistieren [42]. Schließlich besteht bei partiell konformen Prothesen das spezifische Problem, dass es bei Punktoder Randkontaktflächen zu beschleunigter Absplitterung des Polyethylens kommt [7, 32]. Dieser Verschleiß wird verstärkt, wenn das Polyethylen weniger als 6 mm stark ist [9]. Die übliche Dicke des Polyethylens beim A G I L I T Y TM Sprunggelenk variiert je nach Komponentengröße zwischen 3,73 mm und 4,7 mm [35]. Die Verwendung einer „plus 2 mm“ Polyethyleneinlage kann dieses Problem teilweise beheben, bedingt aber zum einen eine größere Knochenresektion und erhöht zum andern das Volumen der Prothese, was wiederum die potentiellen Scherkräfte an der Knochen-Implantat-Grenzfläche durch Verstärkung der Hebelarme erhöhen kann.

6.3 Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk wurde 1989 von Dr. F. F. Buechel und Dr. M. J. Pappas entwickelt und wird von Endotec Inc. in South Orange, New Jersey, USA, hergestellt.

69

6.3.1 Hintergrund und Design

Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk ist eine Weiterentwicklung des New Jersey LCS („Low Contact Stress“) Sprunggelenks (hergestellt von Endotec Inc., South Orange, New Jersey, USA). Die Taluskomponente des aktuellen Implantats weist einen tieferen Sulcus auf, um den Polyethylen-Gleitkern einerseits besser führen zu können und andererseits eine gewisse intrinsische Bewegung in der Frontalebene (für Eversion-Inversion) zu ermöglichen. Eine zusätzliche Finne an der Talusunterseite soll mehr Stabilität vermitteln. Die Tibiakomponente wurde etwas verdickt, um einer Ermüdung vorzubeugen. Die Kontaktflächen der aus Titan gefertigten metallenen Implantate sind zum Knochen mit einer porösen Oberfläche und auf den Gleitflächen mit einem Nitrid-Keramik-Film überzogen. Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk hat einen Polyethylen-Gleitkern und ist eine vollkommen konforme, porös beschichtete Prothese aus Titan zur zementfreien Implantation (Abb. 6.6). Es kombiniert Mobilität mit vollkommener Konformität, um die Kontaktkräfte gering zu halten und so den Verschleiß zu minimieren. Die plane, 2 mm starke basale Gleitplatte der Tibia weist zentral einen runden Stiel zur Verankerung in der tibialen Metaphyse auf. Die konkave Taluskomponente bedarf einer minimalen Knochenresektion und wird mittels 2 Finnen im Knochen verankert. Ein in verschiedenen Stärken verfügbarer kongruenter PolyethylenGleitkern mit ultra-hohem Molekulargewicht wird zwischen die metallenen Implantate eingesetzt. Die superiore Fläche ist plan; die inferiore Fläche ist mit einem länglichen Sulcus der Taluskomponente angepasst, wodurch der Gleitkern bezüglich mediolateraler Translation kontrolliert und vor Dislokation gesichert ist. Der Sulcus ermöglicht zudem ein gewisses Maß an Eversion und Inversion, ohne dass es zu Randbelastungen des PolyethylenGleitkerns kommt. Die medialen und lateralen Recessi werden nicht ersetzt. Zur Reduktion des Polyethylenverschleißes auf den Titan-Gleitflächen sind diese mit einem Nitrid-Keramik-Film überzogen, der in vitro günstigere Abriebeigenschaften des Polyethylens als Kobalt-Chrom gezeigt hat [34]. Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk ist in 6 Größen erhältlich.

70

Kapitel 6: Konzept und Design

Abb. 6.6. Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk. Das Buechel-Pappas™-Sprunggelenk ist eine 3-Komponenten-Prothese. (Von Endotec Inc., in South Orange, NJ, USA, mit Genehmigung)

6.3.2 Ergebnisse

Anlässlich der ersten Nachuntersuchung von 40 New Jersey LCS-Sprunggelenken im Jahr 1988 gaben 87% der 23 Patienten mit zementfrei implantierten Prothesen keine oder bloß schwache Schmerzen an [5]. Nach 10 Jahren (2 bis 18 Jahren) betrug die 10-Jahres-Überlebensrate 86,3% und die 18-Jahres-Überlebensrate 74,2% [4]. In 75% der Fälle war die Patientenzufriedenheit gut oder ausgezeichnet. Radioluzenzen von 2 mm oder mehr um die Tibiakomponente fanden sich in 3 Fällen 8 bis 12 Jahre nach der Implantation. Eine Tibiakomponente entwickelte eine Fraktur der Gleitplatte und musste ersetzt werden. Die beiden anderen Tibiakomponenten wurden wegen exzessiven Verschleißes gewechselt. Keine Tibiakomponente war klinisch locker und sämtliche 3 revidierten Tibiakomponenten waren zum Zeitpunkt der Re-Operation stabil. Radioluzenzen von 2 mm oder mehr um die Taluskomponente fanden sich ebenfalls in 3 Fällen 6 bis 17 Jahre nach der Implantation; eine Revision war jedoch nur in einem Fall erforderlich. Obwohl keine Radioluzenz vorhanden war, wurde bei 6 anderen Taluskomponenten (15%) ein Einsinken festgestellt. Später, nach durchschnittlich 12 Jahren (4 bis 20 Jahren), berichteten die Autoren über unveränderte Ergebnisse [6]. Die Ergebnisse der mit dem Buechel-PappasTM Sprunggelenk versorgten 50 Patienten waren vergleichsweise besser [4] (Abb. 6.7). Nach durch-

schnittlich 6,5 Jahren (2 bis 10 Jahren) wurde die 10-Jahres-Überlebensrate mit 93,5% errechnet [3]. Die Patientenzufriedenheit war in 94% gut oder ausgezeichnet und ein Einsinken der Taluskomponente wurde lediglich in einem Fall beobachtet (2%). Zwei Jahre später berichteten Buechel und Mitarbeiter erneut über die Ergebnisse nach mindestens 2 Jahren [6]. Das Patientenkollektiv umfasste nun 74 Patienten mit 75 Buechel-PappasTM-Prothesen mit einer Nachbeobachtungszeit von 5 Jahren (2 bis 12 Jahren). Die Patientenzufriedenheit war gut oder ausgezeichnet in 88%, und die 12-Jahres-Überlebensrate betrug 92%. Der Bewegungsausmaß betrug 29° (10 bis 50°). In einer Serie von 30 Sprunggelenken-Arthroplastiken (20 Fälle mit dem New Jersey LCS Sprunggelenk und 10 Fälle mit dem Buechel-PappasTM Sprunggelenk) kam es insgesamt in 5 Fällen perioperativ zu einer Fraktur des medialen Malleolus [8]. In einem dieser Fälle kam es zu einer schmerzhaften Nonunion mit Valgus-Fehlstellung und damit zum Versagen der Prothese. 3 weitere Sprunggelenke – alle aus der LCS-Gruppe – versagten aufgrund einer Varus-Instabilität. Alle 4 Fälle wurden erfolgreich zu einer Arthrodese konvertiert. Nach 6 Jahren (3 bis 9 Jahren) betrug das Bewegungsausmaß 31°, wovon 6° für Dorsalextension und 25° für Plantarflexion. In einem anderen Patientenkollektiv mit 38 Buechel-PappasTM Sprunggelenken waren nach 4.5 Jahren (2 bis 8 Jahren) 3 Sprunggelenke (8%) revi-

6.3 Das Buechel-PappasTM Sprunggelenk

71

a

b

diert worden [26]. Die Röntgenbilder zeigten in 2 Fällen einen exzentrischen Verschleiß und laterale Subluxation des Polyethylen-Gleitkerns. 2 der 3 Patienten mit einer präoperativ diagnostizierten Osteonekrose erlitten einen lateralen Taluskollaps. Rippstein [37] berichtete über seine ersten Ergebnisse von 25 Fällen nach mindestens einem Jahr. Die präoperative Diagnose war eine posttraumatischen Osteoarthrose in 20 Fällen und eine rheumatoide Arthritis in 5 Fällen. In 18 Fällen (72%) wurden zusätzliche chirurgische Eingriffe vorgenommen: in 12 Fällen eine Gastrocnemiusoder Achillessehnen-Verlängerung, in 5 Fällen eine Rückfußarthrodese und in einem Fall eine Dwyer-

Abb. 6.7. Buechel-PappasTM Sprunggelenk – klinischer Fall 1. Posttraumatische Osteoarthrose nach Sprunggelenkfraktur mit leichter Varus-Fehlstellung (männlich, 63 Jahre) (a). Das Fenster in der anterioren Kortex ist nach 3 Monaten noch sichtbar (b). Gewissen Anlass zur Sorge gibt die unterdimensionierte Basisplatte der Tibiakomponente, die auf dem Kortex der Tibiametaphyse keine Abstützung findet. Auch die Schwächung des Kortexrandes am Talushals (anteriorer Rand der Taluskomponente) könnte für die knöcherne Abstützung ungünstig sein. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. T. Perren, Davos, Schweiz)

Osteotomie. Die schwereren Komplikationen umfassten eine zu groß dimensionierte Taluskomponente, eine tiefe Infektion und ein Entrapement des Nervus tibialis. Das Bewegungsausmaß des Sprunggelenks, gemessen stehend bei belastetem Fuß, betrug insgesamt 22,8° (7° bis 40°), wovon für die Dorsalextension 9,2° (2° bis 20°) und die Plantarflexion 13,6° (7° bis 20°) gemessen wurde. In keinem Fall bestanden radiologische Hinweise für eine Lockerung. In einer prospektiven randomisierten Vergleichsstudie von 100 Sprunggelenken fanden Wood und Clough [55] nach durchschnittlich 28 Monaten (24 bis 37 Monaten) keine signifikanten Unter-

72

schiede zwischen der Buechel-PappasTM (B-P) und der S.T.A.R. (Scandinavian Total Ankle Replacement, siehe Abschnitt 6.9: Das S.T.A.R. Sprunggelenk) Sprunggelenkprothese. Das Alter der Patienten betrug 64 Jahre (31 bis 83 Jahre). Die präoperative Diagnose war in 31 Fällen eine entzündliche Arthritis und in 69 Fällen eine Osteoarthrose. 7 Patienten starben an einer anderweitigen Ursache. In den 93 verbliebenen Fällen fand sich in 87 Fällen (94%) ein gutes klinisches Ergebnis. Der „AOFAS“Skore [17] für Schmerz (Maximum 40 Punkte) verbesserte sich von 0 auf 34 Punkte und für die Funktion (Maximum 60) von 29 auf 42 Punkte. 4 Prothesen mussten revidiert werden: eine Prothese wegen eines tiefen Infekts, eine Prothese wegen Instabilität und je eine B-P-Tibiakomponente und ein S . T. A . R . -Polyethylen-Gleitkern wegen Fraktur. Der Verlauf von 2 weiteren Sprunggelenken war nicht zufrieden stellend: in einem Fall bestand eine aseptische Lockerung und in einem anderen ein persistierender Schmerz. In beiden Fällen wurde jedoch keine Revision vorgenommen. Die Röntgenaufnahmen von 10 Sprunggelenken (je 5 B-P- und S.T.A.R.-Sprunggelenke), einschließlich des B-PSprunggelenks, das wegen Instabilität revidiert wurde, zeigten einen Verlust des vollen Kontakts zwischen den Komponentenoberflächen. Die Autoren beschrieben dieses Phänomen als „Edge-Loading“ (Randbelastung). Die Wahrscheinlichkeit dafür war höher (p < 0,01), wenn die präoperative Varus- oder Valgusdeformität größer als 20° war (6 von 15 im Vergleich zu 4 von 85).

Kapitel 6: Konzept und Design

6.3.3 Probleme

Die spezifischen Nachteile des New Jersey LCSSprunggelenks umfassen die Frakturen des medialen Malleolus, die Varusinstabilität, die Dislokation des Gleitkerns, die Fraktur der Tibiakomponente und das Einsinken der Taluskomponente [4, 6, 8]. Zu den wichtigsten Veränderungen beim BuechelPappasTM Sprunggelenk zählte die Vertiefung des Sulcus zur Vermeidung einer Dislokation. Bei jeder Konstruktion mit mobilem Gleitkern bleibt die Dislokation jedoch ein Problem, insbesondere wenn eine gewisse Beweglichkeit der Frontalebene innerhalb der Prothese gestattet wird, wie im Falle des Buechel-PappasTM Sprunggelenks. Des weiteren wurden an der Taluskomponente eine Finne hinzugefügt, um ein Einsinken zu verhindern, und die Tibiakomponente zur Vermeidung einer Fraktur verstärkt. Die Frage, ob diese Modifikationen im Design das Auftreten ähnlicher Probleme langfristig längerfristig zu vermeiden imstande sind, ist noch nicht beantwortet. Ein wesentlicher Schwachpunkt besteht darin, dass zur Implantation der Tibiakomponente ein anterioren Kortexfensters geschaffen werden muss (Abb. 6.8), was die Integrität der komplexen kortikalen Struktur der distalen Tibiametaphyse erheblich schädigen kann. Trotz Wiedereinsetzens des herausgeschnittenen Knochenfragments und möglicher Einheilung erlangt der anteriore Kortex nicht mehr die ursprüngliche Stärke und bleibt geschwächt. In der Folge kommt es zu einer Kraftübertragung vom

Abb. 6.8. Buechel-PappasTM Sprunggelenk – intraoperativer Situs. Die anteriore Kortex der Tibia wird durch ein Fenster eröffnet und damit geschwächt (gleicher Patient wie Abb. 6.7). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. T. Perren, Davos, Schweiz)

6.4 Das E S K A -Sprunggelenk

73

Abb. 6.9. Buechel-PappasTM Sprunggelenk – klinischer Fall 2. Knöcherne Hypertrophie um die unterdimensionierte Tibiakomponente und periartikuläre Ossifikationen mit schmerzhafter Einsteifung 14 Monate nach Implantation der Prothese (weiblich, 52 Jahre). Zusätzlich bestehen arthrotische Veränderungen in den nicht prothetisch ersetzten medialen und lateralen Rezessi, die ebenfalls zum anhaltenden Schmerz beitragen könnten. Der geschwächte Kortexrand am Talushals ist ebenfalls Besorgnis erregend.

Implantat auf den Knochen hauptsächlich über den Stiel der Tibiagleitplatte. Diese Problematik wird des weitern durch die nicht anatomische Form und zu geringe Größe der Tibiakomponente in Bezug zur Tibia verstärkt. Sie findet keinen oder nur partiellen peripheren Halt an der Kortex, weshalb die belastete Tibiagleitplatte dazu neigt, in die verbleibende schwache Spongiosa einzusinken (Abb. 6.7). Dies heißt, dass die Krafteinleitung hauptsächlich über den Stiel der Tibiakomponente erfolgen muss, was wiederum zur Stressprotektion („Stress-Shielding“) im Bereiche der Kontaktzone zwischen Knochen und Implantat führen kann. Weitere Bedenken ergeben sich aus dem anterior und posterior die Tibiakomponente überragenden Knochenbestand, da die eingesetzte Komponente tatsächlich meist nicht die anteroposteriore Dimension der distalen Tibiametaphyse erreicht (Abb. 6.9) [4]. Frei liegender Knochen kann die lokale Osteogenese und damit Spornbildung und Knochenwucherungen fördern, was die Bewegungsausmaß einschränken kann. Ein weiterer Nachteil des Buechel-PappasTM Sprunggelenks ist die Fertigung aus Titan. Titan hat im Vergleich zu Kobalt-Chrom ungünstigere Verschleißeigenschaften [27]. Auch wenn der NitridKeramikfilm in vitro ein günstigeres Abriebverhalten des Polyethylens zeigt, geben neuere Studienergebnisse über ähnlich behandelte Femurköpfe Anlass zur Sorge bezüglich der langfristigen in vivo Performance dieser Technik [12, 36].

Ein letztes Problem kann sein, dass es beim Buechel-PappasTM-Sprunggelenk kein Resurfacing des medialen oder lateralen Sprunggelenkrezesses gibt. Dies kann eine Ursache für anhaltende Schmerzen sein (Abb. 6.9), insbesondere bei einem Sprunggelenk mit Malalignement und/oder schwerer Arthrose. Zudem kann es die Normalisierung der Sprunggelenkmechanik und -beweglichkeit nach langzeitig bestandener Deformität und Fehlausrichtung verhindern.

6.4 Das E S K A - Sprunggelenk Das E S K A - Sprunggelenk wurde 1990 von Dr. J. Rudigier, Offenburg, Deutschland, entwickelt und wird von E S K A Implants GmbH & Co., Lübeck, Deutschland, hergestellt. 6.4.1 Hintergrund und Design

Das zementfreie E S K A - Sprunggelenk ist eine 3Komponenten-Prothese zur Implantation über einen lateralen (transfibularen) Zugang (Abb. 6.10). Sowohl die tibiale als auch die talare Komponente weisen eine Firstform auf, um die Knochenresektion auf ein Minimum zu beschränken und die Knochentrabekel so senkrecht wie möglich zu treffen. Der vollkommen kongruente Polyethylen-Gleitkern artikuliert superior mit der planen Tibiagleitplatte und inferior mit einer länglich ausgemulde-

74

Kapitel 6: Konzept und Design

Abb. 6.10. Das E S K A - Sprunggelenk. Das zementfreie E S K A - Sprunggelenk besteht aus drei Komponenten (siehe Text). (Von ESKA Implants GmbH & Co, Lübeck, Deutschland, mit Genehmigung)

a

b

c

d

e

f

Abb. 6.11. E S K A - Sprunggelenk – klinischer Fall. Posttraumatische Osteoarthrose nach Tibiafraktur (weiblich, 57 Jahre) (a, b). Stabile Implantate nach 8 Wochen (c, d). Nach 2 Jahren zeigt die Patientin eine uneingeschränkte Funktion, ist schmerzfrei und hat ein stabiles Sprunggelenk. Die bei der Nachbeobachtung erstellten Röntgenbilder zeigen ein gut ausgerichtetes Sprunggelenk mit guter knöcherner Integration (e, f). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. J. Rudigier, Offenbach, Deutschland)

6.5 Das H I N T E G R A ®-Sprunggelenk

ten Taluskomponente. Diese Merkmale ermöglichen eine frei geführte Bewegung des Polyethylengleitkerns bezüglich Innen- und Außenrotation, weiters eine transversale Flächenrotation an der GleitkernTibia-Grenzfläche, ein gewisses Abkippen des Talus und Dorsalextension/Plantarflexion an der Gleitkern-Talus-Grenzfläche [38]. Der Taluskomponente der aktuellen zweiten Generation wurde eine symmetrische Form verliehen, da in der anfangs asymmetrischen (konischen) Form keine Vorteile erkannt wurden [38]. Zur optimalen Knochenintegration wurde eine dreidimensionale, metallische, offen-porige Implantatoberfläche (Metal II®) gewählt.

75

Relation zur Tibiakomponente überdimensioniert, sodass er bei Bewegungen des belasteten Fußes, insbesondere Dorsalextension/Plantarflexion über die Oberfläche der Tibiakomponente hinausragen kann. Ein weiteres Problem könnte der transfibulare Zugang sein. Osteotomie und Beiseitehalten der Fibula kann die Integrität der distalen tibiofibularen und womöglich auch die fibulotalaren Bänder schädigen. Weiter sind vorbestehende Fehlausrichtung und Instabilität des Rückfußes während der Prothesenimplantation extrem schwierig zu korrigieren. Und schließlich muss die Knochenheilung der Fibula abgewartet werden, bevor eine volle Belastung gestattet werden kann.

6.4.2 Ergebnisse

Gemäß einer Studie von Rudigier und Mitarbeiter [38] kam es nach der Implantation bei 28 von 40 Patienten (70%) zu einer vollständigen Schmerzbefreiung (Abb. 6.11). 23 Patienten waren in der Lage, mehr als 2 km schmerzfrei zu gehen, und 13 Patienten konnten mehr als 5 km ohne Schmerzen zurücklegen. Drei Sprunggelenke mussten in eine Arthrodese konvertiert werden: in 2 Fällen während des ersten Jahres nach der Operation aufgrund einer tiefen Infektion und in einem weiteren Fall nach 3 Jahren wegen rezidivierenden Ossifikationen. Bei einem anderen Sprunggelenk kam es 9 Jahre nach der Implantation zu einer Fraktur der Tibiakomponente; das Problem konnte jedoch durch Auswechseln der Tibiakomponente erfolgreich behandelt werden. 6.4.3 Probleme

Die nicht anatomisch geformte Tibiakomponente ist in Relation zur Tibia zu klein dimensioniert, weswegen sie normalerweise keinen Halt in der posterioren Kortex findet und dazu neigen könnte, in die verbleibende schwache Spongiosa einzusinken. Ein weiteres Problem in Bezug auf potenzielles Einsinken ist die klobige Konstruktion der Tibiakomponente, was die Scherkräfte und Drehmomente an der Knochen-Implantat-Grenzfläche verstärkt. Als Folge der Designs besteht tendenziell ein Risiko des Verschleißes und der Schwächung des Polyethylens. Der Polyethylengleitkern ist nämlich in

6.5 Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk wurde 2000 von Dr. B. Hintermann (Basel, Schweiz); Dr. G. Dereymaeker (Pellenberg, Belgien); Dr. R. Viladot (Barcelona, Spanien) und Dr. P. Diebold (Maxeville, Frankreich) entwickelt und wird von Newdeal® SA in Lyon, Frankreich, hergestellt. 6.5.1 Hintergrund und Design

Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk ist eine frei geführte, 3-Komponenten-Prothese; die spezifische Konstruktion lässt axiale Rotation und normale Dorsalextension/Plantarflexion, nicht aber Eversion und Inversion zu (Abb. 6.12). Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk schließt eine kongruente Gleitoberfläche für 50° Dorsalextension/Plantarflexion und 50° axiale Rotation ein, womit die Bewegungsanforderungen an das Sprunggelenk unter normaler Belastung gewährleistet sind, auch im Falle einer suboptimalen Implantation oder nicht vollständig korrigierbarer Deformität. Durch das Design sind keine Bewegungsgrenzen vorgegeben, einzig die Weichteile schränken die Bewegung ein. In der Sagittalebene wird bei der Implantation für die tibiale Komponente ein nach posterior abfallender Neigungswinkel von 4° vorgegeben, was der Neigung der distalen tibialen Artikulationsfläche entspricht [28]. Diese Neigung bietet einen substanziellen Widerstand gegen den posterioren Schub

76

Kapitel 6: Konzept und Design

Abb. 6.12. Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk ist ein frei geführtes 3-Komponenten-Prothesensystem. Bei dieser neuen Version werden 2 Bolzen zur Verankerung des Talus verwendet (siehe Text). (Von Newdeal® SA in Lyon, Frankreich, mit Genehmigung)

beim Gehen (0,8-faches Körpergewicht) [47] und verschont nach dem Gelenkersatz die kollateralen Bänder weitgehend vor unphysiologischen Belastungen. Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk nutzt alle verfügbaren Knochenoberflächen zur Abstützung. Die anatomisch geformten Tibia- und Taluskomponenten bedecken komplett die resezierten tibiotalaren Knochenflächen. Die seitlichen metallischen Abdeckungen des Talus schaffen einen hemiprothetischen Zustand im medialen und lateralen Kompartiment zum medialen Malleolus bzw. der Fibula, wo degenerative Veränderungen potenzielle Ursache für Schmerzen und Impingement sein können. Nicht mehr als 2 bis 3 mm Knochen müssen auf der tibialen und talaren Seiten des Gelenks entfernt werden, um die Komponenten einzusetzen. Auf der tibialen Seite wird der Erhaltung der Knochenarchitektur besonders Rechnung getragen, insbesondere wird der anteriore Kortex nicht geschädigt. Die perfekte Apposition am harten subchondralen Knochen wird durch die plane Resektion der distalen Tibia und die plane Oberfläche der Komponente erreicht. Die primäre Stabilität gegen potentielle Translations- und Rotationsbewegungen der planen Tibiakomponente wird durch zwei Schrauben gewährleistet, die kranial in die Gleitlöcher des anteriore Schilds eingesetzt werden, sodass der initiale Setzungsprozess der Komponente durch eine axiale Belastung nicht beeinträchtigt bzw. die Krafteinleitung nicht auf die Schrauben erfolgt („Stress-shielding“). Auf der Talusseite wird der primäre Halt durch den Pressfit gewährleistet, der durch die leicht

gekrümmte seitlichen Wangen der Taluskappe geschaffen wird. Einen zusätzlichen Halt schafft anterior ein Schild auf dem Talushals, ohne die trabekulären Strukturen zu schwächen. Optional können hier zusätzlich 2 vertikale Schrauben eingesetzt werden, die so parallel zu den wichtigsten Übertragungskräften liegen und damit den initialen Setzungsprozess der Komponente nicht beeinträchtigen. Seit 2004 verfügt die Taluskomponente über 2 schräge Verankerungsbolzen, womit im Normalfall eine zusätzliche Schraubenfixation überflüssig wird. Diese Verankerungen bieten – als Ergänzung zum Press-fit – primäre Stabilität in den sagittalen und in geringerem Ausmaß in den frontalen Ebene. Durch dieses Befestigungskonzept wird „StressShielding“ verhindert, eine Gefahr, die bei anderen Designs, die Finnen und Kiele [11] und horizontale Verankerungsbolzen [51] zur Fixierung verwenden, beobachtet wurde. Eine porös beschichtete TitanOberfläche mit Hydroxyapatit überzogen erlaubt eine rasche Fixierung des Implantats durch Knochenbindung an das Hydroxyapatit und ein späteres Einwachsen des Knochens in die porösen Oberflächenstrukturen. Der Kontaktstress zwischen den artikulierenden Oberflächen wird durch eine maximal große Kontaktfläche minimiert [5, 24, 39]. Der Verschleiß auf der superioren, zur flachen Tibiafläche artikulierenden Sekundäroberfläche des Gleitkerns ist wahrscheinlich minimal, da die Sekundärbewegungen (Axialrotation und sagittale und koronale Translation) dort im Vergleich zur Primärbewegung (Dorsalextension/Plantarflexion) relativ gering

6.5 Das H I N T E G R A ®-Sprunggelenk

sind. Eine längliche Führungsleiste am medialen wie auch am lateralen Rand der Komponente stabilisiert den Polyethylen-Gleitkern und verhindert eine Translation und Luxation nach medial und lateral. Frei geführte Sprunggelenkprothesen basieren hinsichtlich Stabilität auf einer Wiederherstellung der korrekten Weichteilspannung. Eine physiologische Bandspannung kann nur erreicht werden, wenn die Komponentenoberflächen so stark wie möglich der ursprünglichen Anatomie des Sprunggelenks entsprechen. Dies ist beim H I N T E G R A ® Sprunggelenk durch die konische Form des Talus gegeben. Die Bandspannung hängt aber auch von einer exakten Implantation ab. Sobald die Komponenten implantiert sind, gibt es praktisch keine Möglichkeit mehr, die Spannung zu korrigieren. Zu diesem Zweck wurde die Instrumentierung so entwickelt, dass eine sorgfältige Ausrichtung der Resektionsflächen und der Komponenten gewährleistet ist. So ermöglicht beispielsweise die Resektionslehre der Tibia eine genaue Justierung in der frontalen Ebene, um die Positionierung an den individuellen tibiotalaren Winkel des Patienten anzupassen [19]. Das H I N T E G R A ® - Sprunggelenk besteht aus einer Tibiakomponente aus Metall, einem Gleitkern aus „Ultra-High-Density“-Polyethylen und einer Taluskomponente aus Metall; alle Teile sind in 5 Größen verfügbar, für die Tibiakomponente gibt es zusätzlich eine Größe 6. Die metallenen Komponenten sind aus einer Kobalt-Chrom-Legierung mit hochglanzpolierten Gleitflächen gefertigt; die Rückflächen sind mit einem Titanfilm überzogen und weisen eine poröse Beschichtung mit einer Porosität von 200 µm auf. Diese Oberfläche ist zusätzlich mit einer Schicht Hydroyapatit überzogen. Die Tibiakomponente besteht aus einer planen, 4 mm dicken Gleitplatte. Auf der Kontaktseite zum Knochen finden sich 6 kleine pyramidenförmigen Spitzen zur Verankerung im spongiösen Knochen und anterior ein Schild mit 2 vertikal länglichen Gleitlöcher zur zusätzlichen Fixation mit 2 Schrauben. (Abb. 6.13). Die Konturen der planen Platte sind der Anatomie angepasst und ermöglichen deshalb neben einem optimalen Kontakt mit der gesamten tibialen Knochenresektionsfläche eine zirkuläre Abstützung auf dem kortikalen Ring, wodurch eine maximale Auflagefläche für die Ge-

77

wichtsübertragung zwischen Knochen und Implantat entsteht. Diese Konstruktion erlaubt es, die Knochenresektion auf 2 bis 3 mm des subkortikalen Knochens zu minimieren. Zudem wird die anteriore Tibia erhalten. Der anteriore Schild bietet die Möglichkeit zur exzentrischen (d.h. außerhalb der Übertragungskräfte liegende) Verankerung mit Schrauben und verhindert das Anhaften von Narbengewebe und damit das Verkleben des anterioren Gelenk-Rezessus, was zu Bewegungseinschränkung führen könnte. Die Taluskomponente ist konisch geformt, mit einem kleineren Krümmungsradius medial als lateral, und schließt anterior ein Schild zur Auflage auf dem Talushals und Platzierung von 2 Schrauben ein (Abb. 6.14). Sie besteht aus einer hochglanzpolierten tibialen Gelenkoberfläche sowie einer kleineren medialen und größeren lateralen Fläche. Eine 2,5 mm hohe Randleiste medial und lateral der artikulierenden tibialen Oberfläche gewährleistet eine stabile Führung des Polyethyelen-Gleitkerns, ohne diesen zu schwächen. Die medialen und lateralen Talusoberflächen sind von 2 Wangen bedeckt, die anatomisch geformt und bezüglich Form und Größe den ursprünglichen, mit Knorpel bedeckten Gelenkoberflächen entsprechen. Die innere, leicht gekrümmte Oberfläche dieser seitlichen Wangen ermöglicht ein Pressfit der Komponente an den Knochen. Der anteriore Schild vergrößert die Auflagefläche der Komponente in der anterioposterioren Dimension im Bereich des schwächeren Knochen des Talushals, was deren Stabilität in der sagittalen Ebene erhöht. Zudem bietet er die Möglichkeit zur optionalen Schraubenfixation und verhindert das Anhaften von Narbengewebe, das die Bewegung einschränken könnte. Das aktuelle, 2004 eingeführte Design verfügt über 2 Verankerungsbolzen an der Unterseite, die das Einsetzen der Taluskomponente erleichtern und zusätzliche Stabilität, vor allem gegen anterior-posteriore Translation, bieten. Diese sind schräg angebracht und bilden einen divergierenden Winkel von 10° zur posterioren Auflagefläche der Komponente, wodurch bei der Impaktion posterior ein kräftiger Auflagedruck zum Knochen entsteht. Eine zusätzliche Schraubenfixation ist nicht nötig, kann aber gegebenenfalls bei schwachem Knochen oder in Revisionsfällen erwogen werden.

78

Kapitel 6: Konzept und Design

Abb. 6.13. H I N T E G R A ® - Sprunggelenk – Tibiakomponente. Die Tibiakomponente des H I N T E G R A ® -Sprunggelenks hat eine plane, 4 mm starke Auflageplatte mit 6 pyramidenförmigen Spitzen auf der planen Oberfläche gegen die Tibia und ein anteriorer Schild mit 2 vertikal länglichen Gleitlöcher zur Schraubenfixation (siehe Text). (Aus Newdeal® SA in Lyon, Frankreich, mit Genehmigung)

Abb. 6.14. H I N T E G R A ® -Sprunggelenk – Taluskomponente. Die Taluskomponente des H I N T E G R A ® - Sprunggelenks ist konisch geformt, wobei der Radius medial kleiner ist als lateral, und hat einen anterioren Schild zur Auflage auf dem Talushals und optionalen zusätzlichen Schraubenfixation. Diese neue Version hat 2 Bolzen zur Verankerung im Knochen, weshalb Schrauben nur in schwierigen Knochenverhältnissen zusätzlich verwendet werden müssen (siehe Text). (Von Newdeal® SA in Lyon, Frankreich, mit Genehmigung)

Abb. 6.15. H I N T E G R A ® -Sprunggelenk – Polyethylen-Gleitkern. Der „High-Density-Polyethylen“-Gleitkern des H I N T E G R A ® - Sprunggelenks (Polyethylen mit ultra-hohem Molekulargewicht) besteht aus einer planen Oberfläche auf der Tibiaseite und einer konkaven Oberfläche, die perfekt der Talusoberfläche entspricht (siehe Text). (Von Newdeal ® SA in Lyon, Frankreich, mit Genehmigung)

a

b

Abb. 6.16. H I N T E G R A ® -Sprunggelenk – klinischer Fall 1. Die präoperativen Röntgenbilder zeigen eine posttraumatische Osteoarthrose nach operativ behandelter Sprunggelenkfraktur (weiblich, 61 Jahre) (a). Nach 12 Monaten bestehen eine uneingeschränkte Funktion und ein stabiles Sprunggelenk. Die Röntgenbilder zeigen ein regelrecht ausgerichtetes Sprunggelenk sowie eine stabile Verankerung der Implantate bei regelrecht erfolgten Osteointegration (b).

6.5 Das H I N T E G R A ®-Sprunggelenk

Der „High-Density-Polyethylen“-Gleitkern (Polyethylen mit ultra-hohem Molekulargewicht) besteht aus einer planen Oberfläche auf der tibialen Seite und einer konkaven Oberfläche zum Talus, die genau der konischen Talusoberfläche entspricht (Abb. 6.15). Er hat eine Mindeststärke von 5 mm, ist aber auch in 7 mm und 9 mm verfügbar. Die Größe des Gleitkerns wird von der Talusgröße bestimmt. Seine superiore Fläche ist kleiner als jene der Tibiakomponente. Daher liegt er beim Bewegen des eingesetzten Gelenkes zur Gänze innerhalb der Umgrenzung der Tibiaplatte, ist also stets vollständig bedeckt. Dies ist selbst der Fall, wenn die Taluskomponente um eine Nummer größer gewählt wird als die Tibiakomponente. Da der Polyethylen-Gleitkern die Taluskomponente vollkommen bedeckt, entsteht, wie im normalen Sprunggelenk der Fall, eine optimale Stabilität in der frontalen Ebene (gegen Eversions- und Inversionskräfte), wodurch ein minimaler Kontaktstress in beiden Artikulationsflächen sichergestellt ist. Der Gleitkern wird durch die kompressive Wirkung der Seitenbänder an Ort und Stelle gehalten. Außerdem wird er durch muskuläre Kompressionskräfte und die Gravitationskraft gegen die metallischen Artikulationsflächen gedrückt. Wenn die Sprunggelenkprothese sorgfältig positioniert wird, ist daher eine Dislokation unwahrscheinlich. 6.5.2 Ergebnisse

Hintermann und Mitarbeiter [14] berichteten über eine konsekutive Serie von 116 Patienten (122 Sprunggelenke) nach durchschnittlich 18.9 Monaten (1–3 Jahre). Die präoperative Diagnose war eine posttraumatische Osteoarthrose in 91 Fällen (75%), primäre Osteoarthrose in 16 Fällen (13%) und systematische Arthritis in 15 Fällen (12%). 8 Sprunggelenke (6,6%) mussten revidiert werden: in 4 Fällen wegen Lockerung mindestens einer Komponente, und in je einem Fall wegen Dislokation des Polyethylen-Gleitkerns, lateralem Impingement, anteriorem Impingement und schmerzhafter Einsteifung. Alle Revisionen waren erfolgreich. 84% der Patienten waren zufrieden und das klinische Ergebnis wurde in 82% der Fälle als gut oder ausgezeichnet eingestuft (Abb. 6.16 und 6.17). Der „AOFAS Hindfoot“-Skore [17] verbesserte sich von präopera-

79

tiv 40 Punkten auf 85 Punkte. 83 Sprunggelenke (68%) waren vollkommen schmerzfrei. Das durchschnittliche Bewegungsausmaß für Dorsalextension/Plantarflexion betrug klinisch 39° (15–55°) und unter Durchleuchtung im ersetzten Sprunggelenk (sog. „echter Sprunggelenksbewegung“) 37° (7–62°). Im Röntgenbild war die Tibiakomponente bei allen Sprunggelenken stabil und es zeigte sich in keinem Fall eine Migration oder Abkippung der Komponente seit der Operation. In 2 Fällen wurde allerdings eine Migration der Taluskomponente beobachtet; ein Fall war zur Revision vorgesehen, im andern Fall bestanden keine Symptome. In der laufenden Dokumentation ist eine recht steile „Learning-Kurve“ zu erkennen, die jedoch knapp über 100 Implantationen umfasste. Sämtliche mittlerweile 15 Revisionen betrafen die ersten 120 Sprunggelenke und fanden mit 2 Ausnahmen im ersten Jahr nach der Implantation statt. Keines der nachfolgend implantierten 188 Sprunggelenke mit einer Nachbeobachtungszeit von mindestens 1 Jahr musste revidiert werden. 6.5.3 Probleme

Beim ursprünglichen Design ohne Verankerungsbolzen war die Positionierung der Taluskomponente ein wesentliches Problem, da diese dazu neigte, bei der Impaktion, die naturgemäß von schräg anterokranial nach posterodistal erfolgt, nach posterior abzugleiten (siehe Abb. 11.9, Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik). Durch die beiden zusätzlichen Verankerungsbolzen wurde dies nicht mehr beobachtet. Die Verwendung von Schrauben ist bei zementfreien Prothesen mit Resurfacing ein potentielles Problem, da ein Krafteinleitung über die Schrauben („Stress Shielding“) entstehen kann. Um dies zu verhindern, werden beim H I N T E G R A ® - Sprunggelenk jedoch auf der tibialen Seite vertikal längliche Gleitlöcher verwendet. Durch die Positionierung der Schrauben am kranialen Ende des Gleitloches entstehen dadurch während des initialen Senkungsprozesses der Komponente keine Kräfte zwischen Schrauben und Implantat. Auf der Talusseite werden, falls verwendet, die beiden Schrauben senkrecht auf die Knochenoberfläche positioniert, was wiederum eine Setzung der Komponente wäh-

80

a

Kapitel 6: Konzept und Design

b

c

d Abb. 6.17. H I N T E G R A ® - Sprunggelenk – klinischer Fall 2. Posttraumatische Osteoarthrose 32 Jahre nach einer konservativ behandelten Tibiafraktur (weiblich, 70 Jahre) (a). 5 Monate nach dem Sprunggelenkersatz mit dem neuen H I N T E G R A ® - Sprunggelenk, bei welchem die Taluskomponente mit Bolzen verankert wird (in der initialen Phase wurden die Schrauben zusätzlich verwendet): radiografisch regelrecht ausgerichtetes und stabiles Sprunggelenk (b), klinisch nicht eingeschränkte Funktion (c) und keine Einschränkungen beim Schuhwerk (d). Diese sehr aktive Patientin betrieb 6 Monate nach dem Sprunggelenkersatz wieder alpinen Schilauf.

6.6 Das M O B I L I T Y TM-Sprunggelenk

rend des Osteointegrationsprozesses erlaubt. Schließlich befindet sich die Schraubenfixierung für beide Komponenten exzentrisch zum Kraftfluss, wodurch die Gefahr einer nicht erwünschten Krafteinleitung über die Schrauben minimiert wird. Ein letztes Problem stellt die plane Tibiakomponente mit nur 6 kurzen pyramidenförmigen Spitzen dar. Diese könnte potenziell nicht ausreichen, um Translations- und Rotationskräften standzuhalten. Nach den ersten Erfahrungen kann jedoch davon ausgegangen werden, dass diese Oberfläche mit der zusätzlichen Schraubenfixierung genügend Stabilität gegen solche Kräfte bietet, bis die Osteointegration abgeschlossen ist (siehe Abb. 4.16, Kap. 4: Anatomische und biomechanische Charakteristika des Sprunggelenks und der Sprunggelenk-Endoprothetik) [14].

6.6 Das M O B I L I T Y TM- Sprunggelenk Das M O B I L I T Y TM- Sprunggelenk wurde 2003 von Dr. P. Rippstein (Zürich, Schweiz); Dr. P. Wood (Wigan, England) und Dr. C Coetzee (Minneapolis, USA) entwickelt und wird von DePuy SA in Leed, England, hergestellt. 6.6.1 Hintergrund und Design

Das M O B I L I T Y TM- Sprunggelenk hat Ähnlichkeiten mit dem Buechel-PappasTM Sprunggelenk und besteht aus einem Polyethylen-Gleitkern und einer

81

Tibia- und Taluskomponente aus Kobalt-Chrom mit poröser Beschichtung (Porocoat®) zur zementfreien Implantation (Abb. 6.18). Es kombiniert Mobilität mit vollkommener Konformität, um die Kontaktkräfte gering zu halten und so den Verschleiß zu minimieren. Die plane, 3,5 mm starke basale Gleitplatte der Tibia weist zentral einen kurzen konischen Stiel zur Verankerung in der tibialen Metaphyse auf und ist nach posterior verlängert, um eine knöcherne Auflage auf dem posterioren Cortex der Tibiametaphyse zu erlangen. Die konkave Taluskomponente bedarf einer minimalen Knochenresektion und wird mittels 2 länglichen, ventral liegenden Finnen im Knochen verankert. Ein in 5 verschiedenen Stärken verfügbarer kongruenter PolyethylenGleitkern mit ultra-hohem Molekulargewicht wird zwischen die metallenen Implantate eingesetzt. Die superiore Fläche ist plan; die inferiore Fläche ist mit einem länglichen Sulcus der Taluskomponente angepasst, wodurch der Gleitkern bezüglich mediolateraler Translation kontrolliert und vor Dislokation gesichert ist. Der Sulcus ermöglicht zudem ein gewisses Maß an Eversion und Inversion, ohne dass es zu Randbelastungen des Polyethylen-Gleitkerns kommt. Zur Vermeidung eines Überstandes des Polyethylen-Gleitkerns hinsichtlich der Kontaktfläche zur Tibiakomponente sind die seitlichen Ränder nach kranial abgeschrägt. Damit werden randständige Stressbelastungen und Impingement zu den Malleolen vermieden. Die medialen und lateralen Recessi werden nicht ersetzt. Das M O B I L I T Y TM Sprunggelenk ist in 6 Größen erhältlich.

Abb. 6.18. Das M O B I L I T Y T M - Sprunggelenk. Das M O B I L I T Y T M - Sprunggelenk ist eine 3-Komponenten-Prothese (siehe Text). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. P. Rippstein, Zürich/Schweiz)

82

Kapitel 6: Konzept und Design

a

b

c

Abb. 6.19. M O B I L I T Y TM- Sprunggelenk – klinischer Fall 1. Posttraumatische Osteoarthrose 33 Jahre nach einer konservativ behandelter Malleolarfraktur (weiblich, 65 Jahre) (a). Intraoperativ zeigt sich eine ideale Lage der Implantate und eine regelrechte Ausrichtung der Achsen (b). Nach 12 Monaten besteht eine schmerzfreie Beweglichkeit mit einer Dorsalextension von 20° und Plantarflexion von 22°. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. P. Rippstein, Zürich/Schweiz)

6.6 Das M O B I L I T Y TM-Sprunggelenk

a

83

b

c

d

Abb. 6.20. M O B I L I T Y TM- Sprunggelenk – klinischer Fall 2. Schwere, rasch progressive posttraumatische Osteoarthrose 14 Monate nach einer Malleolarfraktur mit partieller avaskulärer Nekrose des distalen Tibiaplateau (weiblich, 71 Jahre) (a). Das MRT zeigt die zentral liegende Nekrose (b). Intraoperativ zeigt sich eine ideale Lage der Implantate und eine regelrechte Ausrichtung der Achsen (c). Nach 12 Monaten besteht eine schmerzfreie Beweglichkeit mit einer Dorsalextension von 15° und Plantarflexion von 30° (d). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. P. Rippstein, Zürich/Schweiz)

84

6.6.2 Ergebnisse

In der Literatur liegen keine Ergebnisse vor. Seit 2003 hat Rippstein 75 M O B I L I T Y TM Sprunggelenke (74 Patienten) implantiert (Dr. P. Rippstein, persönliche Mitteilung, 2005). Das Alter betrug 60.6 (24–83) Jahre. Die präoperative Diagnose war in 27 Fällen eine primäre Arthrose, in 33 Fällen eine posttraumatische Osteoarthrose und in 14 Fällen eine systemische Arthritis (Abb. 6.19–20). Infolge Komplexizität waren in 52 der 75 Fällen (69%) zusätzliche Operationen wie Osteotomien, Arthrodesen und Achillessehnenverlängerungen erforderlich. In je einem Fall kam es intraoperativ zu einer Fraktur des Malleolus medialis und lateralis. Postoperativ bestand in 2 Fällen eine Wundheilungsstörung, und in einem Fall trat eine Stressfraktur des Malleolus medialis ein. 6.6.3 Probleme

Aufgrund ihrer Ähnlichkeit zum Buechel-PappasTM Sprunggelenk könnte die M O B I L I T Y TM Prothese im Endeffekt ähnliche Nachteile aufweisen wie Schwächung der anterioren Tibia durch die Implantation durch ein Fenster und schmerzhaftes mediolaterales Impingement wegen der hemiprothetischen Situation zu den Malleolen. Da sich das Design in einigen Aspekten zum Buechel-PappasTM Sprunggelenk erheblich unterscheidet (nach posterior verlängerte und dickere Tibiaplatte, konischer Verankerungsstiel und abgeschrägte Seiten des Polyethylen-Gleitkerns) und erst präliminäre Erfahrungen vorliegen, sind zu diesem frühen Zeitpunkt noch keine Aussagen möglich.

6.7 Das Ramses-Sprunggelenk Das aktuelle Ramses-Sprunggelenk wurde 1998 von einem Team unter Leitung von Dr. G. Mendolia in Boulogne s/Mer, Frankreich, entwickelt und wird von Fournitures Hospitaliers in Mulhouse, Frankreich, hergestellt. 6.7.1 Hintergrund und Design

Das Ramses-Sprunggelenk hat einen sphäroidisch geformten Talus, der eine Rotation um multiple

Kapitel 6: Konzept und Design

Achsen gestattet (Abb. 6.21). Die Tibiakomponente umfasst eine 2 mm starke Gleitplatte, eine Randleiste an der medialen wie der lateralen Seite und 2 längere und 4 kürzere Verankerungsfinnen. Die Randleisten schützen die Malleolen und dienen zur Führung des Polyethylen-Gleitkerns, dessen Bewegung in Bezug zur Tibiakomponente auf eine anteroposteriore Translationsbewegung beschränkt ist. Die Taluskomponente hat eine sphäroidisch geformte Artikulationsoberfläche und eine plane Kontaktoberfläche zum Knochen. Sie verfügt auch über schräg ausgerichtete Finnen zur Verankerung. Bei diesem Prothesen-Design vorteilhaft sind die Erhaltung des anterioren Kortex der Tibia, die Möglichkeit, die mit Verankerungsfinnen versehenen Tibiakomponenten von distal einzusetzen sowie die einfache plane Resektion des Talus (Abb. 6.22). 6.7.2 Ergebnisse

Mendolia [31] berichtete über die Verlaufsuntersuchung von 4,3 Jahren (Spanne 2–8 Jahre) einer Serie von 38 Patienten mit 38 zementfreien RamsesSprunggelenken. Die Operationen wurden von 12 verschiedenen Chirurgen ausgeführt. Zu den Komplikationen zählten eine Malleolarfraktur, 3 Varusoder Valgusfehlausrichtungen und 2 instabile Sprunggelenke. Bei 8 Sprunggelenken war die Dorsalextension eingeschränkt. 5 Sprunggelenke (13%) wurden wegen Schmerzen zu Arthrodesen revidiert. Infolge Schmerzen und Steifigkeit war das Ergebnis von 5 weiteren Sprunggelenken (13%) nicht zufrieden stellend. Erst kürzlich berichtete Mendolia (persönliche Mitteilung, 2004) über eine Serie von 69 Sprunggelenken. Die Diagnose lautete posttraumatische Osteoarthrose in 39 Fällen, sekundäre Arthrose bei avaskuläre Nekrose des Talus in 7 Fällen, rheumatoide Arthritis in 12 Fällen und primäre Osteoarthrose in 11 Fällen. Eine Achillessehnenverlängerung wurde in 20 Fällen (29%) durchgeführt; in 8 Fällen (12%) wurde dies vernachlässigt, was eine eingeschränkte Dorsalextension zur Folge hatte. 12 Sprunggelenke (17%) wurden revidiert: 6 Sprunggelenke wegen Komponentenlockerung (3 Sprunggelenke wurden mit einer neuen,

6.7 Das Ramses-Sprunggelenk

85

Abb. 6.21. Das Ramses-Sprunggelenk. Das Ramses-Sprunggelenk hat einen sphäroidisch geformten Talus, der um multiple Achsen rotiert (siehe Text). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. G. Mendolia, Boulogne S/Mer, Frankreich)

Abb. 6.22. Ramses-Sprunggelenk – klinischer Fall 1. Die Vorteile des Ramses-Sprunggelenks sind die Erhaltung der anterioren Tibiakortex, die Möglichkeit, die mit Verankerungsbolzen versehene Tibiakomponente vom distalen Ende aus auf die Tibiametaphyse zu implantieren und die flache Resektion des Talus. Die Röntgenbilder zeigen stabile und gut ausgerichtete Implantate 2 Jahre nach dem Sprunggelenkersatz. Gewisse Sorge bereiten das unterdimensionierte Tibiaimplantat (in Relation zur gesamten Resektionsfläche der Tibia) und die geringe Stärke der Tibiakomponente. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. G. Mendolia, Boulogne S/Mer, Frankreich)

zementfreien Komponente und 3 zu einer Arthrodese revidiert) und 6 Sprunggelenke wegen Schmerzen (4 davon wurden zu einer Arthrodese revidiert und die beiden anderen debridiert). Bei einer Nachbeobachtungszeit von mindestens 10 Jahren war das Ergebnis gut oder ausgezeichnet in 53 Fällen (77%; von diesen wurden 5 in eine Arthrodese konvertiert) (Abb. 6.23), mäßig in 15 Fällen (22%; von diesen wurde eine in eine Arthrodese konvertiert) und schlecht in einem Fall (1%; in eine Arthrodese konvertiert). 35 der verbleibenden 62 Patienten (57%) waren schmerzfrei, wohingegen 15 Patienten (24%) moderate Schmerzen und 12 Patienten (19%) starke Schmerzen angaben. 50 Sprunggelenke (81%) wurden als stabil und 12 Sprunggelenke (19%) als instabil beurteilt. Ein Bewegungsausmaß von mehr als 30° wurde bei 39 Sprunggelenken (63%) gemessen, 5 Sprunggelenke (8%) waren jedoch um die neutrale Fußstellung eingesteift.

6.7.3 Probleme

Beim Ramses-Sprunggelenks beruht die Stabilität in der Frontalebene zur Gänze auf dem ligamentären Halt. Dies entspricht nicht der normalen Situation des Sprunggelenks, das zu annähernd 100% durch die Gelenkoberflächen stabilisiert wird (sog. „intrinsic stability“) [48]. Resultierende chronische Überbelastung der Bänder kann Schmerzen, Instabilität und submalleoläres Impingement verursachen. Ein weiteres Problem ist die ausgedehnte Knochenresektion namentlich auf der talaren Seite, was eine späteren Revisionseingriff erschwert, insbesondere die Durchführung einer Arthrodese (Abb. 6.24). Und schließlich ist die dünne Tibiagleitplatte möglicherweise problematisch, da diese unter Umständen den einwirkenden Kräften langfristig nicht standhalten kann. Ebenso könnte die zur Knochenresektion relativ kleine Auflagefläche der Kom-

86

Kapitel 6: Konzept und Design

a

b

c

d

Abb. 6.23. Ramses-Sprunggelenk – klinischer Fall 2. Posttraumatische Osteoarthrose nach Tibia-Pilon-Fraktur (weiblich, 53 Jahre) (a). Die postoperativen Röntgenbilder zeigen gut ausgerichtete und richtig dimensionierte Implantate (b). Stabile Implantate nach 2 Jahren (c) und nach 10 Jahren (d). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. G. Mendolia, Boulogne S/Mer, Frankreich)

6.8 Das S A LT O ®-Sprunggelenk

a

b

87

c

Abb. 6.24. Ramses-Sprunggelenk – intraoperativer Situs. Eine ausgedehnte Knochenresektion (a), besonders an der Talusseite (b), ist zum Einführen der Prothese erforderlich. Ansicht (c) zeigt die Testkomponenten der Prothese. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. G. Mendolia, Boulogne S/Mer, Frankreich)

ponente hinsichtlich Einsinkens problematisch sein (Abb. 6.22).

6.8 Das S A LT O ® -Sprunggelenk Die S A LT O ® -Sprunggelenk wurde 1998 von einem Team unter der Leitung von Dr. Th. Judet, Saint-Ismier, Frankreich, entwickelt und wird von Tornier SA, Saint-Ismier, Frankreich, hergestellt. 6.8.1 Hintergrund und Design

Das zementfreie S A LT O ® -Sprunggelenk ist ein 3Komponenten-Prothese, das ein optionales Polyethylen-Implantat zum Resurfacing der Fibula einschließt (Abb. 6.25). Die plane, 3 mm starke Gleitplatte der Tibia wird von einer zentralen Kiel-ähnlichen Finne mit einem hohlen, horizontal in der Sagittalebene plazierten Dübel am kranialen Ende gehalten, die von anterior durch einen Schlitz in die Tibiametaphyse eingesetzt wird. Am medialen Rand der Tibiagleitplatte besteht ein 3 mm hoher Rand zur Protektion des medialen Malleolus. Die 2 verschiedene Krümmungsradien (der mediale Radius ist kleiner als der laterale Radius) aufweisende, konkave Taluskomponente erfordert eine minimale Knochenentfernung und wird von einer zylindrisch geformten hohlen Finne stabilisiert. Zwei Wangen

beidseits der Prothese ersetzen die medialen und lateralen Talusfacetten. Ein kongruenter Polyethylen-Gleitkern mit ultra-hohem Molekulargewicht, der in verschiedenen Stärken verfügbar ist, wird zwischen die beiden metallenen Implantate eingesetzt. Die superiore Fläche ist plan, die inferiore mit einem länglichen First zum Sulcus der Taluskappe konform, wodurch die mediolaterale Translation kontrolliert und eine Dislokation verhindert wird. Der Sulcus gewährleistet auch ein gewisses Maß an Eversion und Inversion, ohne dass es zu Randbelastung des Polyethylen-Gleitkerns kommt. Das S A LT O ® -Sprunggelenk bietet auch ein rundes Polyethylen-Implantat an, das zum Resurfacing der tibialen Fläche der distalen Fibula und damit zur Vorbeugung von Impingement-Problemen verwendet werden kann. 6.8.2 Ergebnisse

Bonnin und Mitarbeiter [2, 3] berichteten über die mittelfristigen Ergebnisse von einer ersten Serie von 98 konsekutiven Fälle mit dem S A LT O ® Sprunggelenk (Abb. 6.26). Die Indikationen waren eine Osteoarthrose in 69 Fällen und eine rheumatoide Arthritis in 29 Fällen. Nach 35 Monaten (Spanne 24–68 Monate) waren 2 Patienten (2 Sprunggelenke) verstorben, ein Patient (1 Sprunggelenk) war nicht auffindbar und 2 Prothesen waren

88

Kapitel 6: Konzept und Design

Abb. 6.25. Das S A LT O ® -Sprunggelenk. Das zementfreie S A LT O ® -Sprunggelenk ist eine 3-Komponenten-Prothese mit einem optionalen PolyethylenImplantat, um die Fibula neu zu bedecken (siehe Text).

a

b

Abb. 6.26. S A LT O ® -Sprunggelenk – klinischer Fall. Posttraumatische Osteoarthrose nach Sprunggelenkfraktur (weiblich, 27 Jahre) (a). Postoperative Röntgenbilder nach dem Sprunggelenkersatz ohne Resurfacing der talofibularen Facette mit dem runden Polyethylenin-Implantat (b). Man beachte die geringe Größe des Implantats in Relation zur Tibia und den fehlenden peripheren Halt am Kortex. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. H. Trouillier, Bielefeld, Deutschland)

6.9 Das S . T . A . R . Sprunggelenk

in eine Arthrodese konvertiert worden. Bei den verbleibenden 93 Sprunggelenken ergab der „AOFAS Hindfoot“-Skore [17] eine Verbesserung von präoperativ 32,3 Punkten auf 83,1 Punkte; das Ergebnis für die Sprunggelenke mit rheumatoider Arthritis (84,2) war leicht, aber nicht signifikant besser als für die Sprunggelenke mit Osteoarthrose (82,5). 72 Patienten (78%) waren schmerzfrei, 54 (57%) konnten uneingeschränkt gehen, 25 (27%) waren in der Lage, mehr als einen Kilometer zu gehen, 67 (72%) hinkten nicht, 7 (6%) brauchten jedoch Hilfe. Die echte Sprunggelenkbeweglichkeit (im Röntgenbild gemessen) verbesserte sich von präoperativ 15,2° auf 38,3°. Während der Nachbeobachtungszeit waren 2 Prothesen entfernt worden, 2 Prothesen zeigten im Röntgenbild Lockerungen und in 2 Fällen war eine Revisionsoperation erforderlich (je in einem Fall eine Synovektomie und Resektion medialer Verkalkungen). Die Überlebensrate bei der Verlaufsuntersuchung betrug 98,0% (bestes Szenario) oder 94,9% (schlechtestes Szenario) mit Implantatentfernung als Endpunkt, bzw. 93,8% (bestes Szenario) oder 91,8% (schlechtestes Szenario) mit Implantatentfernung, Lockerung laut Röntgenbild oder Revision als Endpunkt.

89

und Rotationskräften möglicherweise nicht ausreichen und infolgedessen die Tibiakomponente einsinken. Ist die tibiale Spongiosa hingegen sehr stark, beispielsweise durch Sklerosieren nach zurückliegender Pilon tibiale-Fraktur, erfolgt die Krafteinleitung vom Knochen auf das Implantat möglicherweise hauptsächlich über den Kiel und den Dübel, was einem „Stress Shielding“ gleichkommt und zur sekundären Schwächung der distalen Knochens führt. In der Folge können Biegemomente innerhalb der Tibiakomponente entstehen, die letztlich zur Ermüdung des Implantats führen. Diesbezüglich ist in der dünnen, 3 mm starken Tibiagleitplatte ein weiteres Problem zu sehen; möglicherweise ist sie nicht kräftig genug, um den einwirkenden Scherkräften und Drehmomenten auf die Dauer standzuhalten. Osteogenese und Spornbildung werden möglicherweise durch die zu kurze anteroposteriore Dimension der Tibiakomponente in Relation zur resezierten Knochenfläche begünstigt. Anterior und posterior im Bereiche der Kapsel entstandene hypertrophe Knochenbildungen können zu Schmerzen und eingeschränkter Beweglichkeit führen.

6.8.3 Probleme

6.9 Das S . T . A . R . Sprunggelenk Problematisch ist, dass im anterioren Tibiakortex ein Schlitz und ein Loch geschaffen werden müssen, um die Tibiakomponente einführen zu können, was die Integrität des metaphysären Kortex proximal zur tibialen Platte erheblich schwächen kann. Obwohl das knöcherne Fenster mit dem herausgeschnittenen Knochen wieder verschlossen wird, bleibt der anteriore Kortex der distalen Tibia möglicherweise geschwächt und es kann in der Folge zu einer Krafteinleitung vom Knochen auf das Implantat vornehmlich über den Tibiakiel kommen. Ein weiteres Problem der Tibiakomponente ist deren nicht anatomische Passform und in Relation zur Tibia geringe Größe, womit sie üblicherweise keinen peripherischen Halt am zirkulären Kortex findet (Abb. 6.26b), die Tibiagleitplatte könnte deshalb leicht in die schwache Spongiosa einsinken. Ist die zentrale Spongiosa der distalen Tibiametaphyse zu schwach, könnte die durch den Kiel und den Hohldübel erreichte Stabilität gegenüber Translations-

Das S . T. A . R . (Scandinavian Total Ankle Replacement)-Sprunggelenk wurde 1981 von Dr. H. Kofoed in Kopenhagen, Dänemark, entwickelt und wird von Waldemar Link in Hamburg, Deutschland, hergestellt. 6.9.1 Hintergrund und Design

Das erste S . T. A . R . -Sprunggelenk wurde 1981 (siehe Tabelle 5.2, Kap. 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik) als eine zementierte 2-Komponenten-Prothese eingeführt, das aus einer metallenen Taluskomponente mit Bedeckung der medialen und lateralen Talusfacette und einer 33 mm langen Tibiakomponente aus Polyethylen bestand. Das aktuelle S . T. A . R . -Sprunggelenk ist eine minimal axial geführte, vollkommen konforme 3-Komponenten-Prothese mit Polyethylen-Gleitkern, die zementfrei implantiert wird (Abb. 6.27). Dazu gehören

90

eine plane Tibiagleitplatte mit zwei horizontalen Verankerungsbolzen, ein Polyethylen-Gleitkern mit ultra-hohem Molekulargewicht und eine konvexe zylindrische Taluskomponente, die den ganzen Talus einschließlich der medialen und lateralen Gelenkrezessus bedeckt. Der vollkommen kongruente Polyethylen-Gleitkern artikuliert superior mit einer planen Tibiagleitplatte aus Kobalt-Chrom und inferior mit einer konvexen Taluskomponente aus Kobalt-Chrom, die zentral mit einer 10 mm langen firstförmigen Rippe ausgestattetet ist. Dieses Konstruktionsform ermöglicht eine frei geführte Bewegung des Polyethylen-Gleitkerns bezüglich axialer Rotation und mediolateraler sowie anteroposteriorer Translation an der Gleitkern-Tibiagleitfläche und eine Dorsalextension/Plantarflexion an der Gleitkern-Talusoberfläche, jedoch kein Abkippen des Talus in Eversion und Inversion [20, 21, 25]. Das Oberflächendesign dieser Prothese lässt eine Dorsalextension von 10°, eine Plantarflexion von 30° und eine axiale Rotation von 15° zu. Die plane Tibiagleitfläche ist nur 2 mm stark und hat dorsal zwei zylindrische, horizontal in der Sagittalebene verlaufende Verankerungsbolzen, die in parallele, in die subchondrale Tibia gebohrte Löcher passen. Die implantierten Verankerungsbolzen sorgen für Stabilität der Tibiakomponente hinsichtlich Rotation und Translation. Zur Platzierung der Tibiakomponente müssen normalerweise 2 bis 3 mm Knochen reseziert werden. Die linken und rechten Tibiakomponenten sind gleich und demzufolge frei austauschbar. Ursprünglich war die Tibiakomponente in 3 Größen erhältlich (klein: 30 mm lang, 30 mm breit; mittel: 35 mm lang, 32.5 mm breit; und groß: 40 mm lang, 35 mm breit), seit kurzem sind allerdings 2 weitere Größen verfügbar. Die zylindrisch geformte Taluskomponente hat seitliche Wangen, die die medialen und lateralen Facetten ersetzen. Dies ermöglicht eine zusätzliche Kraftübertragung und ein grundlegendes Resurfacing der Taluskappe. Diese Konstruktion schafft eine große Oberfläche, die die Stabilität der Komponente vergrößert und das Risiko des Einsinkens reduziert. Die Taluskomponente erfordert eine Knochenresektion von 2 bis 3 mm. Die linken und rechten Komponenten weisen ein unterschiedliches Design auf. Die 10 mm lange und 3 mm breite längliche Rippe auf der Taluskomponente schränkt die

Kapitel 6: Konzept und Design

Beweglichkeit des Polyethylen-Gleitkerns auf eine anterioposteriore Translation auf dem Talus ein. Derzeit sind Taluskomponenten in 5 Größen (ursprünglichen 3 Größen) in einer Bandbreite von extra-klein (28 mm × 29 mm) bis extra-groß (38 mm × 35 mm) verfügbar. Anfänglich bestand die Beschichtung auf der nicht artikulierenden Oberfläche der Talus- und Tibiaimplantate aus einer einzigen Schicht von Hydroyapatit-Plasma (Osprovit) in einer Stärke von 150 µm [10], das auf das Kobalt-Chrom aufgesprayt wurde. Für die Version der Klasse III der „American Food and Drug Administration“ (FDA) wurde die Beschichtung verändert auf eine zweifache Beschichtung aus einem ca. 200 µm dicken, aufgesprayten Titan und aus einem ca. 20 µm dicken, porösen und elektrochemisch aufgebrachten Kalziumphosphat. Der Polyethylen-Gleitkern ist kongruent mit den metallenen Artikulationsflächen der Tibiaund Taluskomponenten. Die Kontaktfläche beträgt 600 mm2 zur tibialen Gleitfläche und 320 mm2 zur talaren Gleitfläche. Die tibiale Artikulation ist plan, während die talare Artikulation konkav ist und eine zentrale Rille aufweist, um die 10 mm lange und 3 mm breite Rippe an der Talusgleitfläche aufzunehmen. Der PolyethylenGleitkern ist in 5 Stärken verfügbar (6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm und 10 mm), womit eine regelrechte Einstellung der ligamentären Spannung und Stabilisierung des ersetzten Sprunggelenks erzielt werden kann. 6.9.2 Ergebnisse

Eine jüngere Langzeitstudie (98 Monate) von 52 Fällen berichtete über eine Überlebensrate nach 10 Jahren von 72,7% nach Osteoarthrose und 75,5% nach rheumatoider Arthritis mit einem Konfidenzintervall von 50% [25]. 6 Sprunggelenke in der Osteoarthrose-Gruppe und 5 in der rheumatoiden Arthritis-Gruppe benötigten eine Revision oder Konversion in eine Arthrodese. In diesem Patientenkollektiv wurden jedoch alle Sprunggelenke mit Methyl-Methacrylat verankert. Die Ergebnisse mit der zementfrei implantierten S . T. A . R . -Sprunggelenk sind hingegen viel ermutigender. Nach 3,5 Jahren benötigte nur eines von 35 Sprunggelenken (3%)

6.9 Das S . T . A . R . Sprunggelenk

91

Abb. 6.27. Das S . T . A . R . -Sprunggelenk. Das zementfreie S . T. A . R . -Sprunggelenk ist eine 3-Komponenten-Prothese (siehe Text). (Von Waldemar Link in Hamburg, Deutschland, mit Genehmigung)

a

b

Abb. 6.28. S . T . A . R . -Sprunggelenk – klinischer Fall 1. Posttraumatische Osteoarthrose nach Sprunggelenkfraktur (weiblich, 71 Jahre) (a). Uneingeschränkte Funktion und ausserordentlich zufriedene Patienten nach 7 Jahren (b). Gewisse Sorge bereitet die trabekuläre Verdichtung oberhalb der Verankerungsbolzen und die gleichzeitige Kavitation vor allem zentral unter der tibialen Gleitplatte („Stress-Shielding“-Effekt).

92

a

Kapitel 6: Konzept und Design

b

c

Abb. 6.29. S . T . A . R . Sprunggelenk – klinischer Fall 2. Posttraumatische Osteoarthrose 6 Jahre nach Pilon tibiale-Fraktur (männlich, 62 Jahre) (a). Schmerzhafte Einsteifung mit periartikulären Verknöcherungen 19 Monate nach Sprunggelenkersatz (b). Zur Korrektur der Situation wurden eine offene Arthrolyse und eine Resektion der Ossifikationen durchgeführt, verbunden mit einer einmaligen lokalen Bestrahlung. Seit damals hat der Patient keine funktionelle Einschränkung und ist schmerzfrei. Dieses Röntgenbild (c) zeigt das Sprunggelenk 68 Monate nach dem Sprunggelenkersatz.

6.9 Das S . T . A . R . Sprunggelenk

eine Revision aufgrund von Malalignment und in keinem Fall bestanden Anzeichen einer Komponentenlockerung oder eines Einsinkens [24]. Nach 4,4 Jahren (Spanne 1–10 Jahre) wurden 2 von 74 Sprunggelenken revidiert, eines aufgrund von Malalignment und eines wegen Einsinkens [22]. Die verbleibenden 72 Sprunggelenke zeigten röntgenologisch keine Lockerung oder Einsinken. In einem Vergleich von zementierten (33 Fälle) und unzementierten (25 Fälle) Sprunggelenken nach durchschnittlich 9,3 bzw. 9,5 Jahren waren 9 Sprunggelenke (27%) in der zementierten Gruppe und nur 1 Sprunggelenk (4%) in der zementfreien Gruppe revidiert [23]. Die kumulative Überlebensrate nach 12 Jahren betrug 70% bzw. 95%. Schernberg [43] berichtete über Zwischenergebnisse aus einer europäischen Multicenter-Studie mit 131 zementfreien S . T. A . R . - Sprunggelenken. Die Überlebensrate nach 7 Jahren betrug 87,3%, wobei alle Ausfälle in den ersten beiden Jahren stattfanden. Dies legt nahe, dass ein nicht korrekt implantiertes S . T. A . R . - Sprunggelenk rasch ausfällt. Schernbergs Erkenntnisse wurden jedoch durch andere Studien nicht bestätigt, die generell eine allmähliche Verschlechterung über die Zeit beschrieben. In einer konsekutiven Serie von 50 Sprunggelenken berichtete Hintermann von einer Patientenzufriedenheit von 91% bei einer Verlaufsuntersuchung nach durchschnittlich 2,2 Jahren [13]. In keinem Fall wurde eine Migration festgestellt und alle Implantate wurden als stabil angesehen (z.B. Abb. 6.28). 7 Revisionen (alle bei Patienten mit posttraumatischer Osteoarthrose) waren erforderlich: lokale Revision der Fibula wegen schmerzhaftem lateralen Impingements (3 Fälle), posteromediale Weichteilrevision wegen schmerzhafter Einschränkung der Dorsalextension (2 Fälle) (z.B. Abb. 6.29), perkutane Verlängerung der Achillessehne (1 Fall) und Osteotomie und Kallusdistraktion aufgrund einer Winkelkorrektur nach einer Stressfraktur der distalen Tibia (1 Fall). Neulich berichteten Valderrabano und Mitarbeiter [51] über die Ergebnisse nach 3.7 Jahren (Zeitraum 2,4–6,2 Jahre) von 68 Sprunggelenken (65 Patienten: 21 Männer, 34 Frauen mit einem mittleren Alter von 56,1 Jahren bei der Operation [Spanne 22–85 Jahre]), einschließlich der 50 Sprunggelenke, über die Hintermann im vorhergehenden Absatz be-

93

richtete. 23 Sprunggelenke (34%; 23 Patienten) mussten revidiert werden: 9 Sprunggelenke (13%) wegen Problemen mit Komponenten (größere Revisionen) und 14 Sprunggelenke (21%) benötigten sekundäre Revisionen (zusätzliche Operationen). Die Indikationen waren: schmerzhafte progressive Einschränkung des Bewegungsausmaßes bei 11 Sprunggelenken (48%), Granulombildungen mit Lockerung bei Polyethylenverschleiß bei 3 Sprunggelenken (13%), Valgus-Fehlstellung bei 2 Sprunggelenken (9%), aseptische Tibialockerung bei 2 Sprunggelenken (9%), Fibulaimpingement bei 2 Sprunggelenken (9%), Überlänge der Fibula nach Talauseinsinken bei einem Sprunggelenk (4%), Überlänge der Fibula mit lateraler Subluxation des Polyethylen-Gleitkerns bei einem Sprunggelenk (4%) und schwere subtalare Osteoarthrose bei einem Sprunggelenk (4%). Alle Revisionsoperationen waren erfolgreich und kein Implantat musste entfernt oder zu einer Sprunggelenkarthrodese konvertiert werden. 27 Sprunggelenke (54%) waren schmerzfrei, während 23 Sprunggelenke (46%) mäßige Schmerzen verursachten, vor allem auf der medialen Seite. Die Patienten, die eine posttraumatische Osteoarthrose hatten, berichteten über signifikant mehr Schmerzen. Die Patientenzufriedenheit war gut oder ausgezeichnet bei 63 Patienten (9%), ein Patient (1.5%) war indifferent und ein Patient (1.5%) war weder enttäuscht noch mit dem Ergebnis unglücklich. Der „AOFAS Hindfoot“-Skore [17] verbesserte sich von präoperativ 24,7 (3–44 ) Punkten auf 84,3 (44–100) Punkte. Periartikuläre hypertrophe Knochenbildungen (vor allem posteromedial) wurden bei 43 Sprunggelenken (63%; 42 Patienten) festgestellt und waren meist mit einer relevanten Abnahme der Dorsalextension/Plantarflexion verbunden. 3 Sprunggelenke (4,4%) zeigten granulomatöse Osteolysen unter der tibialen Gleitplatte im Sinne von Kavitationen. Andersen et al [1] berichteten über eine Serie von 51 konsekutiven Sprunggelenken nach 4,5 (3–8) Jahren, die durch ein zementfreies, Hydroxyapatitbeschichtetes S . T. A . R . - Sprunggelenk ersetzt wurden. 12 Sprunggelenke (24%) mussten revidiert werden: 7 Sprunggelenke wegen Lockerung von mindestens einer Komponente, 2 Sprunggelenke wegen einer Fraktur des Polyethylen-Gleitkerns und 3 Sprunggelenke wegen anderer Ursachen. Bei

94

7 der 12 Revisionen wurde eine Komponente ausgetauscht und in den anderen 5 Fällen wurde das Sprunggelenk erfolgreich arthrodesiert. Weitere 8 Sprunggelenke zeigten im Röntgenbild Anzeichen für eine Komponentenlockerung. 3 von diesen 8 Fällen waren zum Zeitpunkt der Abfassung der Publikation für eine Revision vorgesehen und die verbleibenden 5 Fälle wurden als drohende Revisionen bzw. Ausfälle angesehen. Insgesamt hatten bloß 31 Sprunggelenke (61%) weder eine Revision durchgemacht noch röntgenologisch nachgewiesene Anzeichen einer Lockerung. Von diesen 31 Patienten waren 27 Patienten (87%) mit dem Ergebnis zufrieden, 2 Patienten (6,5%) recht zufrieden und 2 Patienten (6,5%) nicht zufrieden. Von den 39 nicht revidierten Sprunggelenken (einschließlich der 8 Sprunggelenke mit röntgenologisch nachweisbaren Anzeichen einer Lockerung) waren 31 Patienten (79%) mit dem Ergebnis zufrieden, 2 Patienten (5%) recht zufrieden und 6 Patienten (16%) nicht zufrieden. Nach dem „AOFAS Hindfoot“-Skore [17] wurde ein mittlerer Verlaufswert von 74 Punkten ermittelt. Das Bewegungsausmaß im Sprunggelenk betrug im Mittel 28° (Spanne 10° bis 55°), was keinen signifikanten Unterschied zur Situation vor der Operation darstellte. Das präoperative Bewegungsausmaß korrelierte jedoch in hohem Maße mit der Veränderung im Bewegungsausmaß nach der Operation. Sprunggelenke mit einem totalen Bewegungsausmaß von 15° oder weniger vor der Operation verdoppelten das Bewegungsausmaß, jene mit 16° bis 30° gewannen im Mittel 6° an Bewegungsausmaß hinzu und Sprunggelenke mit einem Bewegungsausmaß von 30° oder mehr verloren durchschnittlich 10°. Wood und Deakin [54] berichteten über eine Serie von 200 Sprunggelenken, die zwischen 1993 und 2000 mit einem zementfreien S . T. A . R . - Sprunggelenk ersetzt wurden. Die bis 1998 verwendeten Implantate waren von einer einfachen HydroxyapatitSchicht überzogen, während anschließend eine doppelte Beschichtung mit Titan und Kalziumphosphat verwendet wurde. Nach 3.8 Jahren (Zeitraum 2 bis 9 Jahre) ermittelten sie eine durchschnittliche Verbesserung im „AOFAS Hindfoot“-Skore [17] von 28 auf 70 Punkte, eine Lockerungsrate von 12% und eine Revisionsrate von 7% mit einer kumulativen Überlebensrate nach 5 Jahren von 92.7%. 9 Sprunggelenke erlitten eine Fraktur während der Operation und

Kapitel 6: Konzept und Design

10 eine Fraktur danach. Nur eine Fraktur heilte nach einer Ruhigstellung nicht aus. 7 Patienten zeigten radiologisch Anzeichen von Kavernen ähnlichen Osteolysen unter der tibialen Gleitplatte und 7 Sprunggelenke eine Komponentenmigration. Sprunggelenke, bei denen Hydroxyapatit direkt auf das Kobalt-Chrom aufgetragen worden war, zeigten eine 7.5-fach höhere Wahrscheinlichkeit einer Skleroselinie proximal zum Implantat und eine 5,6-fach höhere Wahrscheinlichkeit eines osteolytischen Saumes zwischen dem Knochen und dem Implantat als jene mit der doppelten Beschichtung mit Titan und Kalziumphosphat. Eine heterotope Knochenbildung war im Röntgenbild bei 47% der Sprunggelenke sichtbar; es bestand jedoch keine Verbindung zwischen derartigen Knochenbildungen und klinischem Ergebnis. Randbelastungen („Edge-Loading“) mit asymmetrischem Abrieb wurde bei 9 Sprunggelenken festgestellt; von diesen wiesen präoperativ 7 Sprunggelenke eine Varus- oder Valgus-Fehlstellung auf. Dies war jedoch also in 32 anderen Sprunggelenken der Fall, in welchen sich das Phänomen der Randbelastung nicht zeigte. Von 11 Sprunggelenken, die in eine Arthrodese konvertiert wurden, heilten 6 mit einem akzeptablen Endergebnis aus, und 5 konsolidierten im ersten Versuch nicht. 6.9.3 Probleme

Die nicht anatomisch geformte Tibiakomponente ist in Relation zur Tibia häufig unterdimensioniert und findet deshalb keine vollständige periphere knöcherne Abstützung an der Kortikalis, was ein Einsinken in die verbleibende schwache Spongiosa fördern kann (siehe Abb. 11.8, Kap. 11: Komplikationen der Sprunggelenk-Endoprothetik). In den Fällen, wo die Tibiakomponente in Relation zur Tibia überdimensioniert ist, können die den Knochen überragenden Implantatanteile zum Impingement mit den umgebenden Weichteilen führen. In jedem Fall ist eine unvollständige Abstützung eines flachen Implantates auf dem zirkulären kortikalen Knochen kritisch, weil der Kraftvektor auf die Tibiakomponente häufig nicht zentral ausgerichtet ist, sodass die Kraft exzentrisch einwirkt und dies zu einem Rotationsmoment mit auf dieser Seite gegen den Knochen gerichtetem Kraftvektor führt. In den meisten Fällen wirkt die Kraft auf die Tibia-

6.10 Das T N K -Sprunggelenk

gleitplatte anterior, weil das Rotationszentrum des Talus vor der Längsachse der Tibia liegt. Dies scheint bei posttraumatischen Osteoarthrosen mit anterolateralen Talussubluxation aus der Malleolengabel noch ausgeprägter zu sein. Die Schaffung der beiden parallelen Bohrlöcher durch den anterioren Kortex kann potenziell die anteriore Tibia weiter schwächen (siehe Abb. 11.10, Kap. 11: Komplikationen der Sprunggelenk-Endoprothetik). Auf der Tibiaseite wird die Fixation durch 2 kleine anteroposteriore Verankerungsbolzen erreicht. Ist die zentrale Spongiosa der tibialen Metaphyse zu schwach, kann die durch die beiden Verankerungsbolzen erreichte Stabilität gegen die wirkenden Translations- und Rotationskräfte möglicherweise nicht ausreichen. Ist die Tibiaspongiosa hingegen sehr kräftig, kann die Krafteinleitung vom Kochen auf das Implantat über die beiden Verankerungsbolzen erfolgen, was „Stress-Shielding“ an der Oberfläche derselben hervorrufen kann (Abb. 6.28). Die Folge können zu diesen Verankerungsbolzen laufende Trabekelbildungen und Kavernenähnliche Osteolysen distal dieser Verankerungsbolzen sein. Ein weiteres Problem kann die dünne, 2 mm starke Tibiagleitplatte darstellen, die unter Umständen den Scherkräften und Drehmomenten nicht standzuhalten in der Lage ist. Auf der Talusseite wird die Fixation durch Pressfit und eine zentrale kielförmige Finne erreicht. Wird bei der Vorbereitung das Loch nicht genau gefertigt oder bleibt etwas zu klein bemessen, kann es theoretisch bei der Impaktion zur Fraktur des Taluskörpers kommen, insbesondere bei hartem Knochen. Die Finne kann aber auch stecken bleiben und ein vollständiges Aufliegen der Komponente verhindern. Wird das knöcherne Loch zu groß dimensioniert, kann die Finne der Komponente hingegen keine genügende Stabilität vermitteln. Ein spezifisches Problem ist das nicht-anatomische, zylindrische Design der Taluskomponente, die naturgemäß zu einer erhöhten Spannung der medialen Bandstrukturen bzw. einer zu lateral nicht ausgeglichenen Bandspannung führt. Daraus kann eine Einschränkung der Bewegung und eine abnorme Bewegungsübertragung zwischen Tibia und Talus resultieren [52, 53]. Eine chronische Überbeanspruchung der medialen Bandstrukturen kann

95

eine Erklärung für die gehäuft berichteten medialen Sprunggelenkschmerzen und posteromedialen Verknöcherungen sein, die das Bewegungsausmaß einschränken (Abb. 6.29, siehe auch Abb. 11.14, Kap. 11: Komplikationen der Sprunggelenk-Endoprothetik) [1, 51, 54]. Das 3-Komponenten-Design weist eine intrinsische Kongruenz zwischen dem Metall und dem Polyethylen auf, von der angenommen wird, dass sie zu einer minimalen Kontaktbelastung am und Stressbelastung im Polyethylen führt [5, 29, 33]. Die Kontaktauflage von nur 320 mm2 auf der Talusoberfläche könnte kritisch sein, vor allem weil in dieser Fläche auch eine 10 mm lange und 3 mm breite Rippe zur Führung des Polyethylen-Gleitkerns enthalten ist. Erstens könnte die längliche Vertiefung den Polyethylen-Gleitkern schwächen. Zweitens könnte die kurze (10 mm lange) firstförmige Rippe der Taluskomponente, die sich innerhalb dieser Vertiefung bewegt, zu Belastungsspitzen und Verschleiß entlang dieser Vertiefung im Polyethylen-Gleitkern führen. In 3 Revisionsfällen, wo es zu signifikantem Polyethylenverschleiß kam, wurde der stärkste Verschleiß entlang dieses Führungsmechanismus entdeckt [51]. Bei größeren Prothesengrößen könnte sich durch die fehlende Übereinstimmung zwischen dem Polyethylen-Gleitkern und der Talus- bzw. Tibiakomponente ein zusätzliches Problem ergeben, da das Polyethylen-Gleitkern nur in Standardgröße verfügbar ist. Eversion und Inversion kann nur dann stattfinden, wenn der Polyethylen-Gleitkern auf einer der beiden Komponenten wegkippt, was zur Randbelastung auf der Kompressionsseite führt (siehe Abb. 11.3 und 11.17, Kap. 11: Komplikationen der Sprunggelenk-Endoprothetik). Dies kann zu exzessivem Kontaktstress auf das Polyethylen führen. Theoretisch wird dieser Effekt durch einen steifen Rückfuß, z.B. nach Subtalar- und Triple-Arthrodesen, verschärft [51].

6.10. Das T N K -Sprunggelenk Das T N K (Takakura Nara Kyocera)-Sprunggelenk wurde 1980 von Dr. Y. Takakura in Nara, Japan, entwickelt und wird von der Kyocera Corporation, Kyoto, Japan, hergestellt, einem Unternehmen, das

96

a

Kapitel 6: Konzept und Design

b

Abb. 6.30. Das T N K - Sprunggelenk. Das T N K (Takakura Nara Kyocera)-Sprunggelenk ist eine zementfreie Keramik-auf-Polyethylen-Prothese mit fixiertem Gleitkern und einer partiell konformen Gelenkverbindung (a); Implantat der dritten Generation mit Hydroxyapatit-Beschichtung; zur Förderung der Osteointegration werden zusätzlich mesenchymale Stammzellen, die aus dem Knochenmark des Patienten kultiviert werden, auf die Kontaktflächen aufgetragen. Intraoperativer Situs (b). (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Y. Takakura, Nara, Japan)

a

b

Abb. 6.31. T N K - Sprunggelenk – klinischer Fall 1. Primäre Osteoarthrose (weiblich, 64 Jahre) (a). Stabile und gut ausgerichtete Implantate nach einem Jahr (b). Eine gewisse Sorge bereitet die unterdimensionierte und klobige Tibiakomponente, die den posterioren Aspekt der Tibiametaphyse nicht vollkommen bedeckt. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Y. Takakura, Nara, Japan)

6.10 Das T N K -Sprunggelenk

sich auf biokeramische medizinische Produkte spezialisiert hat. 6.10.1 Hintergrund und Design

Das aktuelle T N K - Sprunggelenk der dritten Generation hat sich aus einer Vielzahl früherer Konstruktionen entwickelt. In seiner Frühform bestand das T N K - Sprunggelenk aus Metall und Polyethylen und wurde unter Verwendung von Zement implantiert. Heute, in der dritten Generation, ist es eine straff geführte, zementfreie Keramik-auf-Polyethylen-Prothese aus 2 Komponenten mit einer partiell konformen Artikulation (Abb. 6.30a). Die Knochenfixiation wird durch die Verwendung von Hydroxyapatit beschichteten Perlen, kultivierten

97

Stammzellen und einer bikortikalen Schraube an der Tibia erreicht (Abb. 6.30b). Der konkave Talus aus Keramik artikuliert mit einer planen Polyethylenplatte, zu der ein Flansch gehört, der den medialen Rezess nachbildet. Die Polyethyleneinsatz wird an die Tibiakomponente aus Keramik befestigt. 6.10.2 Ergebnisse

Aus einer Studie von Takakura und Mitarbeiter geht hervor, dass Lockerung und Einsinken bei dieser Prothese insbesondere bei Patienten mit rheumatoider Arthritis ein großes Problem darstellen [50]. Sämtliche Sprunggelenke, die mit einer Metall-Polyethylen-Prothese aus der Anfangszeit versorgt wurden, zeigten sich nach 9,2 Jahren

a

b

Abb. 6.32. T N K - Sprunggelenk – klinischer Fall 2. Primäre Osteoarthrose (weiblich, 65 Jahre) (a). Stabile und gut ausgerichtete Implantate nach 10 Jahren (b). Die Patientin verfügt über uneingeschränkte Funktion und ist sehr zufrieden. Gewisse Sorge bereiten der Aufhellungssaum entlang der Tibiakomponente und die ausgedehnte posteriore Verknöcherung. (Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Y. Takakura, Nara, Japan)

98

gelockert und eingesunken. Typischerweise begann der Einsinkungsprozess ungefähr 5 Jahre nach der Operation, vor allem bei den zementierten Fällen, und verschlechterte sich zunehmend. Von den 30 zementfreien Sprunggelenken waren nach 4,1 Jahren 7 Komponenten (23%) betroffen; es zeigte sich ein Einsinken bis zu einem gewissen Grad und 6 Schrauben (20%) waren gebrochen [50]. 6 Sprunggelenke (20%) mussten revidiert werden, 5 wegen Einsinkens oder Impingement nach Einsinken. Dennoch wurden 67% der Sprunggelenke als gut oder ausgezeichnet beurteilt (Abb. 6.31 und 6.32). Neulich berichteten Takakura und Mitarbeiter über die späteren Ergebnisse [49]. Von den 1975 bis 1980 bei 28 Patienten (30 Sprunggelenke) implantierten zementierten Metall-Polyethylen-Prothesen konnten nach 17,6 (11,5–24,7) Jahren noch 9 Sprunggelenke (8 Patienten) nachkontrolliert werden. Das klinische Ergebnis wurde gut in 2 Fällen, mäßig in 3 und schlecht in 4 beurteilt. Die alte Keramik-Prothese (2. Generation) wurde bei 56 Patienten (60 Sprunggelenke) zwischen 1980 und 1991 verwendet. In 12 Fällen wurde Methyl-Metacrylat zur Fixation benutzt, die übrigen 48 Sprunggelenke wurde zementfrei implantiert. Nach 12,5 (7,8–17,3) Jahren waren 5 Sprunggelenke revidiert; einmal wurde die Prothese unter Benutzung von Zementfixation erfolgreich revidiert und in 4 Fällen wurde die Prothese in eine Arthrodese konvertiert. Von den übrig bleibenden 44 Sprunggelenken wurde das klinische Ergebnis als sehr gut in 6 Fällen, gut in 14, mäßig in 17 und schlecht in 7 beurteilt. Radiologisch zeigte sich eine Lockerung mit Einsinken in 34 Sprunggelenken (77,3%); in 23 Fällen waren beide Komponenten betroffen, in 6 nur die tibiale und in 5 nur die talare Komponente. Seit 1991 wurde die neue Keramik-Prothese (3. Generation) bei 62 Patienten (70 Sprunggelenke) verwendet. In 3 von 33 Sprunggelenken mit Osteoarthrose und 17 in 19 von 28 Sprunggelenken mit rheumatoider Arthritis wurde Methyl-Metacrylat zur Fixation verwendet. In den 5,2 (2–11) Jahren mussten 3 Sprunggelenke revidiert werden; in einem Fall wegen einer tiefen Infektion und zweimal wegen avaskulärer Nekrose des Talus. Das klinische Ergebnis war leicht besser für die Sprunggelenke mit Osteoarthrose. In der Osteoarthrose-Gruppe (33 Sprunggelenke) fand

Kapitel 6: Konzept und Design

sich radiologisch eine Lockerung mit leichtem Einsinken der Tibia- und Taluskomponente in je 2 Sprunggelenken sowie eine Lockerung mit starkem Einsinken der Taluskomponente in 2 Sprunggelenken mit avaskulärer Nekrose des Talus. Demgegenüber fand sich in der rheumatoide ArthritisGruppe (28 Sprunggelenke) eine Lockerung mit Einsinken der Tibiakomponente in 6 Sprunggelenken und der Taluskomponente in 11 Sprunggelenken. 6.10.3 Probleme

Das TNK-Sprunggelenk benutzt eine vorgegebene Artikulation um eine Achse wie frühere 2-Komponenten-Prothesen, womit exzessive Scherkräfte und Drehmomente an der Knochen-Implantat-Grenzfläche entstehen können. Diese Kräfte können durch die massigen Implantate, insbesondere im Bereich der klobigen Tibiakomponente, noch verstärkt werden. Dies könnte den relativ hohen Anteil an Lockerungen mit konsekutivem Einsinken vornehmlich bei Patienten mit weichem Knochen, wie dies bei der rheumatoiden Arthritis der Fall ist, erklären. Diese Gefahr dürfte beim T N K -Sprunggelenk zusätzlich erhöht sein, da für die Implantation mehr Knochen reseziert werden muss als bei anderen Prothesentypen, namentlich den modernen 3-Komponenten-Prothesen, was dazu führt, dass die Fixation in mechanisch schlechterem Knochen erfolgen muss. Das T N K -Sprunggelenk unterscheidet sich von früheren 2-Komponenten-Prothesen lediglich durch die Fixationsmethode. Das Verhalten des mit Hydroyapatit beschichteten Keramik im Hinblick auf die Osteointegration ist jedoch nicht bekannt. Das langfristige Ergebnis eines partiell konformen Implantats aus Keramik und Polyethylen ist ebenfalls nicht bekannt.

6.11 Fazit Mit Ausnahme der T N K - und A G I L I T Y TM-Sprunggelenke handelt es sich bei allen aktuellen Prothesen um 3-Komponenten-Prothesen mit einem Gleitkernsystem aus Polyethylen. Mit einer Ausnahme (Buechel-PappasTM Prothese aus Titan)

Literatur

bestehen alle Prothesen aus Kobalt-Chrom und basieren auf zementfreier Fixierung durch Einwachsen in den Knochen. Die kurz- bis mittelfristigen Ergebnisse waren bislang jenen mit Prothesen der ersten Generation überlegen. Für einen langfristigen Erfolg dürften allerdings noch weitere Anstrengungen nötig sein. Zum einen müssen die Indikationen und Kontraindikationen noch besser definiert werden. Zum andern müssen mechanische Ausrichtung und ligamentäre Balancierung des Sprunggelenkkomplex noch besser verstanden und spezifische Techniken dazu entwickelt werden. Dies zu erreichen dürfte umso besser gelingen, je mehr die Prothese in der Lage ist, die normale Anatomie und Biomechanik des Sprunggelenks nachzuahmen.

Literatur [1] Anderson T, Montgomery F, Carlsson A (2003) Uncemented S . T. A . R . total ankle prosthesis. Three to eight-year follow-up of fifty-one consecutive ankles. J Bone Joint Surg Am 85: 1321–1329 [2] Bonnin M, Judet T, Colombier J, Piriou P, Gravaleau N, Buscayret F (2004) Mid-term results of the first 98 consecutive S A LT O total ankle arthroplasties. In: Proc. AAOS Congress, San Francisco (USA) [3] Bonnin M, Judet T, Colombier JA, Buscayret F, Graveleau N, Piriou P (2004) Midterm results of the Salto total ankle prosthesis. Clin Orthop 424: 6–18. [4] Buechel FF, Buechel FF, Pappas MJ (2002) Eighteen-year evaluation of cementless meniscal bearing total ankle replacements. AAOS Instr. Course Lect., chap 16, pp 143–151 [5] Buechel FF, Pappas MJ, Iorio LJ (1988) New Jersey low contact stress total ankle replacement: biomechanical rationale and review of 23 cementless cases. Foot Ankle 8: 279–290 [6] Buechel FFS, Buechel FFJ, Pappas MJ (2004) Twentyyear evaluation of cementless mobile-bearing total ankle replacements. Clin Orthop 424: 19–26. [7] Collier JP, Mayor MB, McNamara JL, Surprenant VA, Jensen RE (1991) Analysis of the failure of 122 polyethylene inserts from uncemented tibial knee components. Clin Orthop 273: 232–242 [8] Doets HC: The low contact stress Buechel-Pappas total ankle prosthesis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 6. Springer, Berlin, pp 29–33 [9] Engh GA, Dwyer KA, Hanes CK (1992) Polyethylene wear of metal-backed tibial components in total and unicompartmental knee prostheses. J Bone Joint Surg Br 74: 9–17

99

[10] Furlong RJ, Osborn JF (1991) Fixation of hip prostheses by hydroxyapathite ceramic coatings. J Bone Joint Surg Br 73: 741–745 [11] Gill LH (2002) Principles of joint arthroplasty as applied to the ankle. AAOS Instr. Course Lect., chap 13, pp 117– 128 [12] Hartman MK, Banks SA, Hodge WA (1997) Wear analysis of a retrieved hip implant with titanium nitride coating. J Arthroplasty 12: 938–945 [13] Hintermann B (1999) Die S . T. A . R . -Sprunggelenkprothese. Kurz- und mittelfristige Erfahrungen. Orthopäde 28: 792–803 [14] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The H I N T E G R A ankle. Rational and short-term results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [15] Hvid I, Rasmussen O, Jensen NC, Nielsen S (1985) Trabecular bone strength profiles at the ankle joint. Clin Orthop 199: 306–312 [16] Jung HG, Nicholson JJ, Parks B, Myerson MS (2004) Radiographic and biomechanical support for fibular plating of the A G I L I T Y total ankle. Clin Orthop 424: 118–124 [17] Kitaoka HB, Alexander IJ, Adalaar RS, Nunley JA, Myerson MS, Sanders M (1994) Clinical rating systems for the ankle-hindfoot, midfoot, hallux, and lesser toes. Foot Ankle Int 15: 349–353 [18] Knecht SI, Estin M, Callaghan JJ, Zimmerman MB, Alliman KJ, Alvine FG, Saltzman CL (2004) The A G I L I T Y total ankle arthroplasty. Seven to sixteen-year follow-up. J Bone Joint Surg Am 86: 1161–1171 [19] Knupp M, Magerkurth O, Lederman HP, Hintermann B (2005) The surgical tibiotalar angle – a radiological study. Foot Ankle Int (im Druck) [20] Kofoed H (1986) A new total ankle joint prosthesis. In: Material sciences and implant orthopaedic surgery (Kossowsky R, Kossowsky N; eds). Martinus-Nijhoff, Dordrecht, pp 75–84 [21] Kofoed H (1995) Cylindrical cemented ankle arthroplasty: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 16: 474–479 [22] Kofoed H (1998) Medium-term results of cementless Scandinavian total ankle replacement prosthesis (L I N K S . T. A . R . ) for osteoarthrosis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 24. Springer, Berlin, pp 116–120 [23] Kofoed H (2004) Skandinavian total ankle replacement (S . T. A . R . ). Clin Orthop 424: 73–79 [24] Kofoed H, Danborg L (1995) Biological fixation of ankle arthroplasty. Foot 5: 27–31 [25] Kofoed H, Sorensen TS (1998) Ankle arthroplasty for rheumatoid arthritis and osteoarthritis: prospective long-term study of cemented replacements. J Bone Joint Surg Br 80: 328–332 [26] Lin S, Drzala M (1998) Independent evaluation of BuechelPappas 2nd generation cementless total ankle arthroplasty; intermediate term results. In: Proc. Am. Orthopaedic Foot and Ankle Society Specialty Day Meeting, New Orleans (USA)

100

[27] Magerkurth O, Knupp M, Lederman HP, Hintermann B (2005) Evaluation of Hindfoot dimensions – a radiological study. Foot Ankle Int 2005 (im Druck) [28] Long M, Rack HJ (1998) Titanium alloys in total joint replacement: a materials science perspective. Biomaterials 19: 1621–1639 [29] McIff TE (2002) Design factors affecting the contact stress patterns in a contemporary mobile bearing total ankle replacement. In Proc. 4th Biomechanics World Congress, 4th – 9th August, Calgary, Canada [30] McIff TE, Alvine FG, Saltzman CL, Klaren JC, Brown TD (2004) Intraoperative measurement of distraction for ligament tensioning in total ankle arthroplasty. Clin Orthop 424: 111–117 [31] Mendolia G (1998) Ankle arthroplasty – The Ramses prosthesis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 21. Springer, Berlin, pp 99–105 [32] Nicholson JJ, Parks BG, Stroud CC, Myerson MS (2004) Joint contact characzeristics in A G I L I T Y total ankle arthroplasty. Clin Orthop 424: 125–129 [33] Pappas A, Buechel FF (2002) Principles of condylar joint replacement – design and design evaluation. In: Proc. Sir John Charnley International Arthroplasty Symp., „Total Ankle Arthroplasty“, June 28, Wrightington Hospital, UK [34] Pappas MJ, Makris G, Buechel FF (1995) Titanium nitride ceramic film against polyethylene. A 48 million cycle wear test. Clin Orthop 317: 64–70 [35] Pyevich MT, Saltzman CL, Callaghan JJ, Alvine FG (1998) Total ankle arthroplasty: a unique design. Two to twelveyear follow-up. J Bone Joint Surg Am 80: 1410–1420 [36] Raimondi MT, Pietrabissa R (2000) The in vivo wear performance of prosthetic femoral heads with titanium bitride coating. Biomaterials 21: 907–913 [37] Rippstein PF (2003) Clinical experiences with three different designs of ankle prostheses. Foot Ankle Clin 7: 817– 831 [38] Rudigier J, Grundei H, Menzinger F (2001) Prosthetic replacement of the ankle in posttraumatic arthrosis. Eur. J Trauma 2: 66–74 [39] Saltzman CL, Alvine FG (2002) The A G I L I T Y total ankle replacement. AAOS Instr. Course Lect., chap 14, pp 129– 134 [40] Saltzman CL, Knecht SL, Callaghan JJ, Estin M, Alvine FG (2004) A G I L I T Y total ankle arthroplasty: a7 to 16 year follow-up study. In: Proc. AAOS Congress, San Francisco, USA

Kapitel 6: Konzept und Design

[41] Saltzman CL, McIff TE, Buckwalter JA, Brown TD (2000) Total ankle replacement revisited. J Orthop Sports Phys Ther 30: 56–67 [42] Saltzman CL, Tochigi Y, Rudert MJ, McIff TE, Brown TD (2004) The effect of agility ankle prosthesis misalignment on the peri-ankle ligaments. Clin Orthop 424: 137–142 [43] Schernberg F (1998) Current results of ankle arthroplasty: European multi-centre study of cementless ankle arthroplasty. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed). Springer, Berlin, pp 41–46 [44] AA, Assal M, Hansen ST Jr (2004) Complications and failures after total ankle arthroplasty. In: Proc. 5th EFAS Congres, Montpellier, France [45] Spirt AA, Assal M, Hansen ST, Jr. (2004) Complications and failure after total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 86: 1172–1178 [46] Stamatis ED, Myerson MS (2002) How to avoid specific complications of total ankle replacement. Foot Ankle Clin 7: 765–789 [47] Stauffer RN (1979) Total joint arthroplasty. The ankle. Mayo Clin Proc 54: 570–575 [48] Stormont DM, Morrey BF, An KN, Cass JR (1985) Stability of the loaded ankle. Am J Sports Med 13: 295–300 [49] Takakura Y, Tanaka Y, Kumai T, Sugimoto K, Ohgushi H (2004) Ankle arthroplasty using three generations of metal and ceramic prostheses. Clin Orthop 424: 130–136 [50] Takakura Y, Yanaka Y, Sugimoto K, Tamai S, Masuhara K (1990) Ankle arthroplasty. A comparative study of cemented metal an uncemented ceramic prostheses. Clin Orthop 252: 209–216 [51] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: A 3.7 year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56 [52] Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 1: range of motion. Foot Ankle Int 24: 881–887 [53] Valderrabano V, Hintermann B, Nigg BM, Stefanyshyn D, Stergiou P (2003) Kinematic changes after fusion and total replacement of the ankle, part 2: movement transfer. Foot Ankle Int 24: 888–896 [54] Wood PL, Deakin S (2003) Total ankle replacement. The results in 200 ankles. J Bone Joint Surg Br 85: 334–341 [55] Wood PLR, Clough TM (2004) Mobile bearing ankle replacement: clinical and radiographic comparison of two designs. In: Proc. AAOS Congress, San Francisco, USA

Kapitel 7

PRÄOPERATIVE ÜBERLEGUNGEN IN DER SPRUNGGELENK-ENDOPROTHETIK

Bezüglich Indikationen und Kontraindikationen besteht bislang kein Konsens in der SprunggelenkEndoprothetik. Die Indikationen für die Sprunggelenkprothesen der ersten Generation waren anfangs breit gefasst und Patienten aller Altersgruppen und Diagnosen wurden einbezogen. Die initiale Indikationsbreite schränkte sich aber rasch ein, als ungünstige mittelfristige Ergebnisse und hohe Komplikationsraten offenbar wurden (siehe Kap. 5: Geschichte der Sprunggelenk-Endoprothetik) [5, 30, 34, 44, 46, 52]. Mit wachsender Erfahrung in Technik und Umgang mit den Prothesen der zweiten Generation haben Erwartung und Interesse für den Sprunggelenkersatz wieder zugenommen und die Häufigkeit des Eingriffes ansteigen lassen [10, 24, 41]. Der vielleicht kritischste Aspekt für ein erfolgreiches Ergebnis ist heute, abgesehen von intraoperativen Faktoren, die richtige Patientenauswahl. Als idealen Patienten für eine Sprunggelenkprothese könnte man eine ältere Person mit geringen körperlichen Anforderungen bezeichnen, die nicht übergewichtig ist sowie einen guten Knochen, einen intakten Weichteilmantel und einen normalen Ge-

fäßstatus hat und nicht unter Immunsuppression steht; zudem sollten der Rückfuß regelrecht ausgerichtet und das Sprunggelenk stabil sein und noch über eine gewisse Beweglichkeit verfügen [24, 40, 41, 46]. Bei Patienten mittleren Alters, körperlich arbeitenden Menschen sowie solchen mit großen körperlichen Anforderungen hingegen sollte die Implantation einer Sprunggelenkprothese nur dann in Erwägung gezogen werden, wenn es keine andere vernünftige Alternative gibt [18, 41, 46].

7.1 Indikationen Im Allgemeinen ist eine Sprunggelenkprothese bei schwerer primärer Osteoarthrose im Endstadium, entzündlicher Arthritis und posttraumatischer Osteoarthrose des tibiotalaren Gelenkes, die nicht auf konservative Maßnahmen ansprechen, indiziert (Tabelle 7.1). Ein Patient mit bilateraler Sprunggelenkarthrose oder ipsilateraler Rückfußarthrose, der eine subtalare (talocalcaneare) Arthrodese oder gar Tripelarthrodese (talocalcaneare, talonaviculare und calcaneocuboidale Arthrodese) hat oder be-

Abb. 7.1. Posttraumatische Osteoarthrose des Sprunggelenks nach Talusfraktur. Ausgedehnte Osteonekrose des Taluskörpers mit schmerzhafter sekundärer Osteoarthrose 6,5 Jahre nach einer Talusfraktur (männlich, 49 Jahre)

102

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

Tabelle 7.1. Indikationen und Kontraindikationen für die Sprunggelenkprothetik

Indikationen: • Primäre Osteoarthrose • Sekundäre / systemische Arthritis (d.h. entzündliche Arthritis) bei – rheumatoider Arthritis – Hämochromatose (d.h. Hämophilie-Arthritis) – Bindegewebserkrankungen (d.h. Sklerodermie, Lupus erythematodes) – entzündlichen Erkrankungen der Synovia – Psoriasis-Arthritis – septischer Arthritis (bei Ausschluss einer aktuellen und aktiven Infektion) • Posttraumatische Osteoarthrose nach – Malleolarfraktur – Pilon tibiale-Fraktur – Talus-Fraktur (ohne erhebliche Dislokation) – Sprunggelenkdistorsionen (chronische Sprunggelenkinstabilität) – avaskulärer Osteonekrose (AVN) (< 25% des Taluskörpers) Bei: • • • • • •

günstigen Knochenverhältnissen normalem Gefäßstatus keiner Immunsuppression korrekter Ausrichtung des Sprunggelenk-Rückfußkomplexes erhaltener Beweglichkeit des Sprunggelenks genügender medialer und lateraler Stabilität des Sprunggelenks • niederen körperlichen Ansprüchen (z.B. Radfahren, Schwimmen, Wandern, Golf) Relative Kontraindikationen: • zurückliegende schwere Traumatas – offene Sprunggelenkfrakturen – Luxationsfrakturen des Talus – mit segmentalem Knochendefekt (Talus oder Tibia) • avaskuläre Nekrose (AVN) des Talus (25% bis 50% des Taluskörpers) • schwere Osteopenie oder Osteoporose • Langzeit-Behandlung mit Steroiden (systemisch, lokal) • Insulin-pflichtiger Diabetes mellitus • hohe körperliche Anforderungen (z.B. Tennis, Jogging, alpiner Skilauf) Absolute Kontraindikationen: • • • • •

degenerative Neuroarthropathie (Charcot) aktive oder kürzliche Gelenkinfektion avaskuläre Nekrose (AVN) des Talus (> 50% des Taluskörpers) schweres Laxitäts- oder Hypermobilitäts-Sndrom nicht korrigierbare Achsabweichung (>20° Varus- oder Valgus-Fehlstellung) • schwere periartikuläre Weichteilprobleme • sensorische oder motorische Dysfunktion des Beins oder Fußes • sehr hohe körperliche Anforderungen (z.B. Kontakt-Sportarten)

nötigen wird, ist ein besonders geeigneter Kandidat für eine Sprunggelenkprothese, weil bilaterale Sprunggelenk- und pantalare (Sprunggelenk- und Tripel-) Arthrodesen die physiologische Eigenschaften des Rückfußes drastisch verschlechtern [24, 41]. Weiters sollte berücksichtigt werden, dass der ideale Patient eine reife Person im Alter von wahrscheinlich über 50 Jahren sein sollte [18]. Manche Chirurgen ziehen die Sprunggelenkprothese jedoch auch bei jüngeren Patienten mit posttraumatischer Osteoarthrose [18, 24, 32] oder rheumatoider Arthritis [4, 24, 33, 49] in Erwägung, obwohl diese Patienten normalerweise höhere physische Anforderungen stellen. Bis zu einem gewissen Grad ist auch eine partiell avaskuläre Nekrose des Taluskörpers eine Indikation für eine Sprunggelenkprothese. Dies könnte insbesondere für osteochondrale Defekte nach Misserfolgen nach alternativen Behandlungen gelten. Im Fall einer Osteonekrose nach einer Talusfraktur ist ein Gelenkersatz jedoch nicht indiziert (Abb. 7.1). Die endgültige Entscheidung über die klinischen Indikationen für einen prothetischen Sprunggelenkersatz sollte schließlich unter Berücksichtigung der mittel- und langfristigen Ergebnisse und deren Vergleich mit denjenigen mit anderen Behandlungsoptionen (z.B. Arthrodese) sowie der Durchführbarkeit einer Revision im Falle eines Misserfolgs getroffen werden.

7.2 Kontraindikationen Die Kontraindikationen für die SprunggelenkEndoprothetik sind klarer definiert als die Indikationen. Die meisten aktuellen Kontraindikationen, wie sie in früheren Studien aufgrund inakzeptabel hoher Komplikationsraten und frühem Versagen erkannt wurden, können in absolute und relative Kontraindikationen eingeteilt werden [35]. Zu den absoluten Kontraindikationen (Tabelle 7.1) gehören die degenerative Neuroarthropathie (Charcot-Gelenk), eine aktive oder nicht lange zurückliegende Infektion, eine ausgedehnte avaskuläre Nekrose des Talus (mehr als 50% des Taluskörpers; insbesondere bei zementfreier Talusfixation), ein kompromittierter Weichteilmantel um das Sprunggelenk, eine neurologische Dysfunktion des Fußes

7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik

oder Beins, eine schwere, nicht korrigierbare Fehlausrichtung (über 20° Varus- oder Valgus-Fehlstellung) oder eine schwere, nicht befriedigend behandelbare ligamentäre Instabilität (z.B. chronische Sprunggelenkinstabilität) des Sprunggelenks oder Rückfußes [10, 18, 24, 41, 40, 46]. Zu den relativen Kontraindikationen (Tabelle 7.1) gehören geringes Alter, hohe physische Anforderungen oder zurückliegende problematische Erkrankungen und Verletzungen des Sprunggelenks wie Infektion von Gelenk und/oder umliegenden Knochen, schwere offene Fraktur des Sprunggelenks, Luxationsfraktur des Talus und segmentaler Knochenverlust. Zu den relativen Kontraindikationen zählen auch die langfristige Einnahme von Steroiden (z.B. bei rheumatoider Arthritis, Colitis ulcerosa, Morbus Crohn usw.), der insulinabhängige Diabetes mellitus und die schwere Osteoporose [10, 18, 24, 35, 37, 44].

7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik Das erfolgreiche Ergebnis eines endoprothetischen Eingriffs am Sprunggelenk hängt eng mit der Beurteilung und dem entsprechenden Management potenzieller prä- oder intraoperativer Risikofaktoren zusammen. 7.3.1 Rheumatoide Arthritis und entzündliche Arhropathien

Bei Patienten mit rheumatoider Arthritis und anderen entzündlichen Arthropathien war die erste Generation zementierter und straff geführter Prothesen mit einem erhöhten Risiko verbunden, dass die Implantate aufgrund der ungünstigen Knochenqualität einsanken. Zudem bestand die Gefahr von perioperativen Komplikationen wie postoperative Wundinfektion und später aseptischer Lockerung aufgrund chronischer Synovitis im Subtalargelenk [10, 12]. Nach einem Sprunggelenkersatz mit Prothesen der ersten Generation bei Patienten mit rheumatoider Arthritis zeigten verschiedene Nachuntersuchungen, dass die Implantate für ein frühes Versagen anfällig waren und sich die klinischen Ergebnisse mit der Zeit verschlechterten, was zu einer

103

inakzeptabel hohen Revisionsrate führte [8, 9, 22, 28, 27, 29, 30, 31, 47, 52]. Im Gegensatz dazu berichteten Kofoed und Sorensen [33], die eine Prothese der zweiten Generation mit Zementfixation verwendeten, über keinen Unterschied in der Überlebensrate der Implantate oder im klinischen Ergebnis zwischen Patienten mit rheumatoider Arthritis und jenen mit Osteoarthrose. Insgesamt lag die Überlebensrate der Implantate nach 9 Jahren bei 75%. Ähnlich günstige Ergebnisse für Patienten mit rheumatoider Arthritis wurden bei halb-geführten und frei geführten zementfreien Prothesen der zweiten Generation festgestellt [4, 23, 25, 48, 49, 50, 51]. Diese neueren Implantate erfordern eine geringere Knochenresektion für deren Verankerung, womit der darunter liegende subchondrale Knochen erhalten bleibt, was für die langfristige Stabilität so entscheidend ist [3, 7, 16, 17, 24, 25, 45]. Da bei Patienten mit rheumatoider oder entzündlicher Arthritis häufig die umgebenden Gelenke des Rückfußes und der transversalen Tarsalgelenke im Laufe der Zeit auch in den Krankheitsprozess eingeschlossen werden [1], beschleunigt eine Sprunggelenkarthrodese potenziell die Degeneration dieser benachbarten Gelenke [35]. Demzufolge stehen mit großer Wahrscheinlichkeit eine weitere oder weitere Arthrodesen an. Angesichts der allgemein ungünstigen funktionellen Ergebnisse nach pantalarer Arthrodese [41], ist eine alternative Behandlung wie die Sprunggelenkprothese, die eine gewisse Beweglichkeit des Sprunggelenks erhalten lässt, für diese Patienten mit rheumatoider Arthritis besonders vorteilhaft, umso mehr als sie allgemein geringe physische Anforderungen stellen. Die Notwendigkeit einer sorgfältigen Patientenauswahl bleibt indes bestehen. Bei Patienten mit signifikanter Vaskulitis sollte eine endoprothetischer Ersatz am Sprunggelenk wegen des erhöhten Risikos eines Wundinfektes vermieden [1, 12] und bei Patienten, die während der aktiven Phase der Krankheit immunsuppressive Mittel (z.B. Methotrexat oder Prednison) zu sich nehmen, nur mit Vorsicht eingesetzt werden [10, 41]. In geringem Ausmaß ist eine Sprunggelenkprothese auch bei Patienten, die eine ligamentäre Insuffizienz (deltoider, Spring- oder lateraler Ligamentkomplex), schwere Deformität (Abb. 7.2) oder erhebliche Knochenerosion (schwere zystische Veränderungen) im Sprung-

104

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

Abb. 7.2. Rheumatoide Arthritis des Sprunggelenks mit schwerer VarusFehlstellung. Bei dieser Patientin mit rheumatoider Arthritis (54 Jahre) führte die schwere Arthritis des Sprunggelenks mit lateraler Bandinsuffizienz zu einer ankylosierenden Varus- und Supinations-Fehlstellung

a

c

b

d

Abb. 7.3. Sekundäre Sprunggelenk-Arthritis nach septischer Arthritis. Schwere Zerstörung des Sprunggelenks nach septischer Arthritis (Staphylokokkus areus) nach einer intraartikulären Kortikosteroid-Injektion 9 Monate zuvor (männlich, 55 Jahre). Die Röntgenbilder (a) und MRT (b) zeigen eine ausgedehnte subchondrale Delamination sowie Ödem mit Zystenbildung und die chirurgische Exploration (c) zeigt den Zerstörungsprozess. Ansicht (d) zeigt, dass die Implantate nach 12 Monaten gut in den Knochen integriert sind und, wie klinisch, keine Anzeichen einer residuellen Infektion bestehen.

7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik

gelenk aufweisen, kontraindiziert [10, 35, 36]. Patienten mit rheumatoider Arthritis und erhaltener oder wieder hergestellter Ausrichtung (z.B. mittels subtalarer oder Tripel-Arthrodese) und ligamentärer Integrität können jedoch für eine Sprunggelenkprothese besonders geeignet sein. Die Meinung und Vorgehen des Autors Bei Patienten mit rheumatoider Arthritis, die eine Deformität aufweisen, müssen Sprunggelenk und Fuß vor dem Sprunggelenkersatz neu ausgerichtet werden. In den meisten Fällen kann eine stabile Korrektur nur durch eine Arthrodese des Rückfußes (entweder subtalare oder TripelArthodese) erreicht werden, insbesondere bei Fällen mit gleichzeitiger ligamentärer Insuffizienz. Derartige zusätzliche Eingriffe können zumeist gleichzeitig, d.h. in der gleichen Operation mit dem Sprunggelenkersatz vorgenommen werden. 7.3.2 Infektion

Eine aktive oder neuliche Infektion wird übereinstimmend als Kontraindikation für eine Sprunggelenkprothese bzw. Gelenkersatz im Allgemeinen erachtet. In der orthopädischen Literatur wird jedoch nur wenig über Gelenkersatz bei Patienten mit vorangegangener Infektion des Sprunggelenks oder der umgebenden Weichteile diskutiert (Abb. 7.3). Theoretisch besteht bei diesen Patienten ein erhöhtes Risiko für eine Re-Infektion oder Reaktivierung einer subklinischen Infektion nach dem prothetischen Ersatz des Sprunggelenks. Bei Patienten nach Ersatz des Hüft- oder Kniegelenks lag die postoperative Infektionsrate zwei- bis dreimal höher als bei Patienten mit rheumatoider Arthritis [21]. Diabetes mellitus, Adipositas, Fehlernährung und Einnahme oraler Kortikosteroide wurden ebenfalls mit einem erhöhten Infektionsrisiko assoziiert [21]. Es ist daher notwendig, eine sorgfältige Evaluierung der Patienten mit vorangegangener Infektion oder prädisponierenden Faktoren vorzunehmen, einschließlich einer sorgfältigen Anamnese, körperlichen Untersuchung, Beurteilung der darüber liegenden Haut und Weichteile. Die Laboranalyse sollte eine Auswertung der selektiven

105

Leukozytenzählung und den Spiegel des C-reaktiven-Proteins einschließen. Zusätzlich kann eine Knochenuntersuchung mit Technetium 99 oder zur besseren Spezifizierung und Erkennung einer aktiven Infektion eine Indium-111-Leukozyten-Szintigraphie vorgenommen werden [10]. Die Magnetresonanztomographie (MRT) kann zusätzlich zur Erkennung von osteomyelitischen Prozessen im subchondralen Knochen beitragen. Die Meinung und Vorgehen des Autors Sobald eine aktive Infektion und/oder ein osteomyelitischer Prozess ausgeschlossen oder adäquat therapiert wurde, wird der Sprunggelenkersatz ohne weitere zusätzliche Modalitäten durchgeführt. Während der Operation werden jedoch Knochenbiopsien zur bakteriologischen Untersuchung entnommen, was (wenn nötig) eine spezifische langfristige Antibiotikumtherapie ermöglicht. Bis dato ist kein Fall einer Spätinfektion nach Sprunggelenkprothese bei einem zuvor infizierten Sprunggelenk beobachtet worden (siehe Abb. 7.3). 7.3.3 Osteopenie und Osteoporose

Die Hauptsorge beim Sprunggelenkersatz von Patienten mit Osteopenie oder Osteoporose sind eine ungenügende oder verspätete knöcherne Integration sowie ein frühes Einsinken der Komponenten, insbesondere der Tibia-Komponente (Abb. 7.4). In früheren Untersuchungen von Hvid und Mitarbeitern [26] zeigte sich, dass der Knochen der Tibia bis zu 40% schwächer ist als der korrespondierende Knochen des Talus und die Trabekelstärke in der distalen Tibia nach Entfernung von nur 5 mm Knochen sehr stark verringert wird. Theoretisch kann dieses Problem durch Verwendung eines größeren Implantats mit einer größeren Kontaktoberfläche, wie im Fall des A G I L I T Y TM-Sprunggelenks [3], gelöst werden. Bei dieser Prothese muss jedoch eine tibiofibulare Fusion vorgenommen und mehr Knochen, einschließlich der subchondralen Platte, entfernt werden. Das H I N T E G R A ®-Prothese hingegen bietet drei signifikante Vorteile: – sie benötigt eine minimale Knochenresektion, wodurch die subchondrale Platte erhalten bleibt,

106

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

Abb. 7.4. Durch Sklerodermie verursachte sekundäre Arthritis. Kollaps der Implantate unmittelbar nach Implantation (erste Röntgenkontrolle nach 6 Wochen) bei schwerer Osteopenie nach chronischer Kortisonmedikation und Immunsuppression wegen aggressiver Sklerodemie (weiblich, 37 Jahre). Die Implantate wurden nicht entfernt und zeigten im nachfolgenden Verlauf kein weiteres Einsinken. Die Patientin ist schmerzfrei, kann ohne Hilfen gehen und ist nach 6,8 Jahren noch immer mit dem Ergebnis sehr zufrieden.

a

b

Abb. 7.5. Posttraumatische Osteoarthrose nach offener Pilon tibiale-Fraktur. Patient, 42 Jahre, mit schwerer posttraumatischer Sprunggelenkarthrose 3,2 Jahre nach einer offenen Pilon tibialeFraktur, die eine Weichteilrekonstruktion mittels vaskularisiertem Lappen erforderte. Um den kortikalen Rand komplett zu bedecken, wurden eine relativ überdimensionierte Tibiakomponente eingesetzt und die früheren Osteosynthese-Implante belassen. Präoperative Röntgenbilder (a); Röntgenbilder nach Sprunggelenkersatz (b)

7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik

– sie verfügt über ein anatomisch geformtes Implantat, das die ganze tibiale Resektionsfläche bedeckt und so eine zirkuläre Abstützung durch den kortikalen Knochen findet, – sie ist flach konstruiert und schwächt somit den Kortexaufbau der distalen Tibia wenig. Bei einer konsekutiven Serie von 122 H I N T E G R A ®Prothesen wurde bei keinem der Patienten ein Einsinken beobachtet, obwohl diese unmittelbar nach der Operation nach Maßgabe der Schmerzen belasten durften [25]. Dennoch sollten schwere Osteopenie oder Osteoporose im Allgemeinen als relative Kontraindikation für die Sprunggelenk-Endoprothetik angesehen werden [10, 13, 40]. Die Meinung und Vorgehen des Autors Bei Fällen von schwerer Osteopenie oder Osteoporose wird besonders darauf geachtet, die Knochenoberfläche nach der Resektion nicht zu schädigen. So wird kein Lamina-Distraktor in das Gelenk zur Distraktion eingeführt; stattdessen wird ein extern fixierter Distraktor mit 2 K-Drähten (HintermannTM Distractor, Newdeal®, Lyon, Frankreich) verwendet. Außerdem sollte das Implantat im Zweifelsfall eher etwas größer als die resezierte Knochenoberfläche gewählt werden, um eine vollständige Abstützung durch den periphere Kortex der tibialen Metaphyse zu erreichen (Abb. 7.5). 7.3.4 Gewichtseinschränkungen

Die besondere Konfiguration des Sprunggelenks mit seiner beträchtlichen Kontaktoberfläche kann beim Gehen auf das Gelenk wirkende Kräfte vom 4bis 6-fachen Körpergewicht tolerieren [14, 35, 38, 43]. Patienten mit arthrotischen Veränderungen im Sprunggelenk neigen dazu, ihren Gang zu verändern, um das verminderte Bewegungsausmaß zu kompensieren, wodurch sich die auf das Sprunggelenk wirkenden Kräfte bis um das 3-fache Körpergewicht verringern; offensichtlich bleibt diese verminderte Belastung bis zu einem Jahr nach Implantation einer Sprunggelenkprothese erhalten [43]. Da mit den arthrotischen Veränderungen die

107

Steifigkeit im Sprunggelenk und in den Rückfußgelenken meist zunimmt, geht man davon aus, dass die Rotations- und Scherkräfte bei Patienten mit Fuß- und Sprunggelenkarthrose höher sind. Theoretisch gilt, je höher das Körpergewicht der Person, desto größer sind die Kräfte, die nach dem Sprunggelenkersatz auf die Prothesen übertragen werden. Das Verhältnis des „Body Mass“-Index zur Implantatsgröße ist wahrscheinlich noch wichtiger als das Gewicht allein, vor allem im Hinblick auf ein potenzielles Einsinken der Taluskomponente [12]. Allerdings haben es die wenigen Untersuchungen, die das Patientengewicht bei der Auswertung des Resultats nach Sprunggelenkprothesen berücksichtigt haben, versäumt, eine Korrelation zwischen Patientengewicht und Misserfolg des Implantats oder Schmerz nachzuweisen [39]. Die Meinung und Vorgehen des Autors Bei großen oder schweren Patienten müssen im Wesentlichen die gleichen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden wie bei Patienten mit schwerer Osteopenie oder Osteoporose. Aufgrund des potenziell höheren Verschleißes sollte ein stärkerer Polyethylengleitkern benutzt werden. Eine Stärke von mindestens 7 mm wird empfohlen. 7.3.5 Arthrose der benachbarten Gelenke

Die Vorgehensweise bei Arthrose der benachbarten Gelenke (subtalares und transversale Tarsal-Gelenke) hinsichtlich Implantation einer Sprunggelenkprothese ist noch immer umstritten. Zunächst sollte evaluiert werden, ob und wie stark die benachbarten Gelenke arthrotische Veränderungen aufweisen. Dann müssen auch mit dem Arthroseprozess einhergehende Deformitäten identifiziert werden. Einige Chirurgen vertreten die Ansicht, dass die Sprunggelenkprothese vor Durchführung einer subtalaren oder Tripel-Arthrodese eingesetzt werden sollte, insbesondere wenn keine rigide Deformität vorliegt [18]. Häufig richten sich die betroffenen Gelenke (besonders die Subtalar- und transversalen Tarsal-Gelenke) infolge der mit Implantation der Prothese aufgebauten Spannung im Sprunggelenk und medialen Fußgewölbe wieder selbst auf. Meist sind die betroffenen Gelenke nach

108

a

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

b

Abb. 7.6. Posttraumatische Osteoarthrose mit Pes equinus-Fehlstellung. Schmerzhafte posttraumatische Osteoarthrose 22 Jahre nach Sprunggelenkfraktur mit fixierter Spitzfußstellung und signifikanten degenerativen Veränderungen in den benachbarten Gelenken, insbesondere den Subtalar- und Talonavikulargelenken (männlich, 63 Jahre) (a). Die präoperative Untersuchung ergab Schmerz ausschließlich im Sprunggelenk, während die Pronations-/Supinationsbewegung (etwa 50% der kontralateralen Seite) schmerzfrei war. 12 Monate nach Sprunggelenkersatz war der Patient schmerzfrei, konnte mehr als 3 Stunden ununterbrochen gehen und war mit dem Ergebnis sehr zufrieden (b).

einem Sprunggelenkersatz trotz erheblichen radiologischen Veränderungen und Bewegungsverlust nicht mehr symptomatisch. Dies trifft namentlich bei posttraumatischen Arthrosen zu, was allem Anschein nach auf die Stressreduktion zurückzuführen sein muss, wie sie aus der Wiedererlangung einer gewissen Beweglichkeit im eingesetzten Sprunggelenk entsteht (Abb. 7.6). Im Gegensatz dazu empfehlen manche Chirurgen, vor dem Sprunggelenkersatz eine subtalare oder Tripel-Arthrodese durchzuführen, um einen rigiden plantigraden Fuß zu erhalten, insbesondere bei einer fixierten Deformität oder bei Patienten mit rheumatoider Arthritis [12, 13, 18]. Meinung und Vorgehen des Autors Bei Patienten mit posttraumatischer Arthrose sollte, wenn keine fixierte Deformität vorhanden ist, der Sprunggelenkersatz zuerst als isolierter Eingriff vorgenommen werden. Ist der Fuß nach dem Sprunggelenkersatz gut ausgerichtet und stabil, kann, wenn nötig, später ein zusätzlicher chirurgischer Eingriff in Betracht gezogen werden. Eine solche potenzielle sekundäre Operation ist tatsächlich sehr selten nötig (wird auf weniger als 5% geschätzt). Führt die Implantation der

Prothese jedoch nicht zu einer regelrechten Ausrichtung des Fußes, sollte während des gleichen Eingriffs zusätzlich eine Arthrodese des betroffenen Gelenkes oder der betroffenen Gelenke erwogen werden. Bei Patienten mir rheumatoider Arthritis, und besonders bei Vorhandensein einer fixierten Deformität, sollte eine subtalare oder Tripel-Arthrodese zuerst durchgeführt werden. Liegen keine besonderen Risiken vor wie kritische Weichteilverhältnisse, kann die Sprunggelenkprothese nachfolgend noch in der gleichen Operation eingesetzt werden. 7.3.6 Fehlstellung der unteren Extremität, des Sprunggelenks und/oder des Rückfußes

Eine Deformität oberhalb des Sprunggelenks kann entweder auf Höhe des Kniegelenks bestehen oder die Tibia selbst betreffen [20]. Unilaterale Arthrosen des Kniegelenks resultieren oft in einer Varus- oder Valgus-Fehlstellung. Die Ausheilung einer Tibiaschaftfraktur in Fehlstellung führt langfristig mit hoher Wahrscheinlichkeit zur Sprunggelenkarthrose. Solche Deformitäten oder Fehlstellungen der unteren Extremität können Morphologie und Belastung des Sprunggelenkes erheblich betreffen und

7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik

sollten daher vor Einsetzen einer Sprunggelenkprothese erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden. Besteht eine Deformität auf Kniegelenkshöhe, wie sie zumeist auf dem Boden eines degenerativen Verschleißes des medialen oder lateralen tibiofemoralen Gelenks entstanden ist, sollte die Korrektur der Deformität vor dem Sprunggelenkersatz erfolgen. Bei einer unikompartimentalen Arthrose des Kniegelenkes dient bei Varus-Fehlstellung eine hohe Valgisationsosteotomie der Tibia oder bei Valgus-Fehlstellung eine suprakondyläre Varisationsosteomie des Femurs zur Wiedererlangung einer regelrechten Beinachsen. Besteht eine ausgedehnte symptomatische Kniegelenkarthrose, sollte dem Patienten aber vor dem Sprunggelenkersatz die Implantation eine Knieprothese empfohlen werden. Eine Fehlstellung auf Höhe der distalen Tibia, die in einer Ebene mehr als 10° beträgt, erfordert vor dem Sprunggelenkersatz eine supramalleoläre Korrekturosteotomie auf Höhe der Deformität (Abb. 7.7) [10, 12, 13, 19, 41]. Bei einer Valgus-Fehlstellung liegt die Präferenz des Autoren in einer zuklappenden medialen Keilosteotomie und bei einer Varus-Fehlstellung in einer aufklappenden mediale Keilosteotomie. In manchen Fällen kann aber zusätzlich eine Korrekturosteotomie der Fibula oder in ausgewählten Fällen sogar eine multiplane Osteotomie der unteren Extremität erforderlich sein. Eine Deformität kann auch auf Höhe des Sprunggelenks selbst bestehen. Meist kommt dies bei Patienten mit posttraumatischer Osteoarthrose vor (Abb. 2.2, Kap. 2: Charakteristika der Sprunggelenkarthrose). Nach einer komplexen Unterschenkel- oder Pilon tibiale-Fraktur kann eine Varus-Fehlstellung resultieren, wenn die Fibula in korrekter Länge ausheilt, die Tibia sich aber verkürzt. Analog kann es zu einer Valgus-Fehlstellung kommen, wenn die Fibula in verkürzter Stellung ausheilt. Eine Deformität geringeren Ausmaßes kann während der Implantation der Sprunggelenkprothese durch korrigierende Resektionsschnitte korrigiert werden, bei größeren Fehlstellungen sind aber periartikuläre Korrekturosteotomien notwendig. Deformitäten des Fußes selbst sind die häufigste Ursache für Fehlausrichtung bei der Sprunggelenkarthrose. Eine Varus-Fehlstellung des Sprunggelenks wird häufig nach wiederholten Distorsionen und Supinationstraumatas bei chronischer Sprung-

109

gelenkinstabiliät beobachtet. Häufig sind auch der Rückfuß und der Vorfuß in Varus-Fehlstellung (Abb. 2.3, Kap. 2: Charakteristika der Sprunggelenkarthrose). Eine Valgus-Fehlstellung des Sprunggelenks ist das Endergebnis eines erworbenen schweren Plattfußes, bei dem die mediale Fußgewölbestütze verloren ging (Abb. 7.8). Wird die Fehlstellung bei der Implantation der Sprunggelenkprothese nicht behoben, kann nachfolgend eine Instabilität des Talus in der Malleolengabel mit Dislokation des Polyethylen-Gleitkerns und schließlich ein früher Misserfolg resultieren. Eine vollständige Korrektur der bestehenden Fußdeformität während der Implantation der Sprunggelenkprothese ist für das Erlangen eines optimalen langfristigen Ergebnisses essentiell. Die Meinung und Vorgehen des Autors Bei Fehlausrichtung der unteren Extremität oberhalb des Sprunggelenks sollte die supramalleoläre Korrektur zuerst durchgeführt und ein Sprunggenkersatz erst erwogen werden, wenn die Osteotomie ausgeheilt ist. Eine Fehlausrichtung auf Höhe von Sprunggelenk und Fuß hingegen kann in den meisten Fällen problemlos während des Sprunggelenkersatzes korrigiert werden. Wie oben erwähnt, kann die Prothesenimplantation in ein kollabiertes Sprunggelenk den Fuß und das Sprunggelenk manchmal durch eine Anspannung der Bänder wieder ausrichten und einen zusätzlichen ossären Eingriff erübrigen. 7.3.7 Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk

Eine ligamentäre Instabilität im Sprunggelenk kann entweder simultan oder stufenweise durch rekonstruktive Weichteileingriffe korrigiert werden. Eine Valgus-Fehlstellung in Verbindung mit einem inkompetenten Deltoid-Spring-Ligamentkomplex wird allgemein als schwerwiegender angesehen als eine Varus-Fehlstellung und kann eine Kontraindikation für eine Sprunggelenkprothese sein [35]. Eine Varus-Fehlstellung, die mit Instabilität der Seitenbänder einhergeht, kann, insbesondere im Falle einer schon lange bestehenden Instabilität, durch eine anatomische Rekonstruktion der Seitenbänder mit oder ohne Lockerung des Ligamentum

110

a

c

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

b

Abb. 7.7. Posttraumatische Sprunggelenkarthrose und schwere Fehlstellung der unteren Extremität. Sekundäre Osteoarthrose des linken Sprunggelenks 34 Jahre nach einer mittleren Schaftfraktur von Tibia und Fibula (Schiunfall), die in einer Rekurvations-Fehlstellung von 35° ausheilte (männlich, 68 Jahre, ehemaliger Abfahrtsrennläufer, noch immer sehr aktiv, läuft weiter Schi) (a). Die Korrektur der Fehlausrichtung und der Sprunggelenkersatz wurden aus Versicherungsgründen während einer einzigen Operation vorgenommen; obwohl keine peri- und postoperativen Weichteilprobleme eintraten, würde der Autor wegen des erhöhten Risikos definitiv kein derartiges einzeitiges Vorgangsweise empfehlen. Dem Patienten wurden nach 4 Monaten freie Mobilisierung und volle Belastung gestattet, bei der Nachuntersuchung nach 12 Monaten berichtete er (b, c), dass er 10 Monate nach der Operation wieder mit dem alpinen Schifahren begonnen hatte.

7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik

111

a

b Abb. 7.8. Posttraumatische Osteoarthrose mit Valugs-Fehlstellung des Rückfußes. Erworbene Valgus- und Plattfuß-Deformität 7 Jahre nach Sprunggelenkfraktur, syndesmotische Insuffizienz und progressive Dysfunktion der Tibialis-posterius-Sehne mit schmerzhaftem talofibulären und subfibulärem Impingement (männlich, 69 Jahre) (a). Rückfuß und Sprunggelenk sind 2 Jahre nach einzeitiger Tripel-Arthrodese und Sprunggelenkersatz gut ausgerichtet und stabil (b). Bei der letzten Nachuntersuchung berichtete der Patient über große Zufriedenheit, vollkommene Schmerzfreiheit und uneingeschränkte Gehfähigkeit.

deltoidum behandelt werden [19]. Die Ergebnisse nach einem Sprunggelenkersatz waren bei Patienten mit ligamentärer Instabilität etwas schlechter vorherzusagen und Patienten mit einem klinisch defizienten Ligamentum deltoidum zeigten ein höheres Risiko, dass die Sprunggelenkprothese in der Folge versagte [10]. Die Meinung und Vorgehen des Autors Bei geringer, aber relevanter Inkompetenz kann das Ligamentum talofibulare anterius (z. B. Elongation oder Einriss) meist mit lokalen Band- und Narbenstrukturen rekonstruiert werden (sog. Bro-

ström-Technik). Bei anteriorer Subluxation des Talus, wie bei hochgradigem Funktionsverlust des Ligamentum talofibulare anterius, ist eine plastische Rekonstruktion des Bandes erforderlich. Die kurze Peronäussehne wird gespalten (in einer Modifikation des Evans-Verfahrens) und dann von posterior nach anterior durch ein in den lateralen Malleolus gebohrtes Loch geführt, um unter Spannung mit einer Schraube mit Unterlegscheibe am lateralen Talushals befestigt zu werden. Obwohl der Autor eine derartige nicht-anatomische Bandrekonstruktion beim normalen Fuß niemals vornimmt, scheint dies bei dieser Anwendung gut zu funktionieren.

112

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

Bei einer Varus-Fehlstellung, wie z. B bei komplettem Funktionsverlust des Ligamentum calcaneofibulare, muss vor der Bandrekonstruktion unbedingt evaluiert werden, ob eine knöcherne Deformität vorliegt. Ein hyperflektierter erster Strahl ist häufig, und eine dorsal extendierende Osteotomie des ersten Mittelfussknochens kann durch eine zweite kleine Inzision durchgeführt werden. Verbleibt die Ferse nach der Bandrekonstruktion unter Verwendung anatomischer lokaler Techniken oder Sehnenplastik in VarusFehlstellung, kann der Tuber calcanei durch eine Z-förmige Kalkaneus-Osteotomie nach lateral verschoben und in eine physiologische Valgusposition geneigt werden. Zumeist liegt auch ein muskuläres Ungleichgewicht vor. Wird eine abnormale Straffheit der langen Peronäussehne festgestellt, wird diese durch eine kleine Inzision über dem Kuboid abgesetzt und unter maximaler Spannung an der Basis des fünften Mittelfußknochens fixiert. Bei Valgus-Fehlstellung des Sprunggelenks wird der resultierende Plattfuß sorgfältig untersucht, um die zusammengefallenen Gelenke und das Inkompetenzmuster der medialen Bänder zu evaluieren. Zunächst wird das mediale Fußgewölbe und der Deltoid-Spring-Ligamentkomplex wiederhergestellt. Bleibt der Rückfuß in Valgus-Fehlstellung, nachdem Sprunggelenk und Vorfuß ausgerichtet wurden, dann wird mittels einer lateralen Inzision eine medialisierende Kalkaneusosteotomie unmittelbar posterior zu den Peronäussehnen durchgeführt und der Tuber calcanei mindestens 1 cm nach medial verschoben. Bei fortgeschrittenen Fällen von Plattfußdeformität und Valgus-Fehlstellung des Sprunggelenks kann zusätzlich zur Stabilisierung des mittleren Fußgewölbes eine Tripel-Arthrodese erforderlich sein, um eine regelrechte und stabile Ausrichtung zu erzielen. 7.3.8 Kontraktur der Achillessehne

Es ist noch umstritten, ob eine Achillessehnenkontraktur oder eine Spitzfussdeformität durch Verlängerung der Achillessehne behandelt werden sollen [10, 19, 20]. Die Achillessehnenkontraktur wird

üblicherweise gleichzeitig mit der Implantation der Sprunggelenkprothese behandelt. Als technische Verfahren bieten sich die Durchtrennung der Gastrocnemius-Aponeurose unmittelbar distal der muskulären Insertion, eine offene Verlängerungsplastik (Z-Typ) der Achillessehne und perkutane Verlängerungsmethoden an. In jedem Fall muss aber sorgfältigst vermieden werden, die Sehne zu stark zu verlängern, da dies die aktive Plantarflexion und die Kraft zum Abstoßen vermindert und damit den Gang erheblich beeinträchtigt. Theoretisch hat die Verlängerung des Gastrocnemius den Vorteil, dass die Dorsalextension im Sprunggelenk verbessert wird, ohne dass die Plantarflexion erheblich beeinträchtigt wird [19]. Dennoch muss betont werden, dass eine Durchtrennung der Aponeurose immer zu einem substanziellen und bleibenden Verlust an Muskelkraft führt [6]. Die Meinung und Vorgehen des Autors Eine minutiöse Dekompression des posterioren Gelenks mit sorgfältiger Entfernung der ganzen posterioren Kapsel (und manchmal auch Einkerbung des posterioren Anteils des Lig. tibiotalare [tiefer Anteil des Lig. deltoideum]) reicht zumeist aus, um 5° bis 10° Dorsalextension zu erreichen, selbst bei einem über Jahre in Spitzfußstellung eingesteiften Sprunggelenk. Durch gezielte Dehnungsübungen gelingt es, die Achillessehne im Laufe der Zeit funktionell zu verlängern und die verlorene Elastizität langsam wiederzuerlangen. Kann durch die Sprunggelenkprothese jedoch keine Dorsalextension von minimal 5° erreicht werden, so kann eine Durchtrennung der Gastrocnemius-Aponeurose erwogen werden. Eine solche Situation tritt bei ungefähr 3% der Patienten ein. 7.3.9 Überlegungen bezüglich der Weichteile

Bei posttraumatischen Fällen oder solchen mit vorangegangenen Operationen können kontrakte Narben oder instabile chronische Wundprobleme angetroffen werden. Ein frühzeitiges Zuziehen des plastischen Chirurgen und eine fachgerechte Untersuchung der periartikulären Weichteile können unerwartete postoperative Komplikationen vorbeugen.

7.3 Spezifische Überlegungen für die Sprunggelenk-Endoprothetik

In derartigen kritischen Fällen sollte die klinische Beurteilung von Makro- und Mikrozirkulation, Sensibilität, neurologischen Funktionen und Elastizität der Weichteile klinisch, allenfalls ergänzt durch bildgebende Verfahren (z.B. MRT, MRT-Angiographie, Ultraschall) zum erforderlichen Standard gehören. 7.3.10 Überlegungen bezüglich des Alters

Der ideale Patient für eine Sprunggelenkprothese ist eine ältere Person mit geringen physischen Anforderungen. Allerdings entstehen um 80% der Sprunggelenkarthrosen auf dem Boden eines zurückliegendes Traumas; damit sind üblicherweise jüngere Patienten betroffen als bei der schweren Hüft- oder Kniearthrose [12, 15]. In der Vergangenheit legten verschiedene Untersuchungen ein erhöhtes Misserfolgsrisiko für Implantate bei jüngeren Patienten mit posttraumatischer Osteoarthrose nahe. Kitaoka und Patzer [30] berichteten nach durchschnittlich 9 Jahren nach Sprunggelenkersatz über eine Komplikationsrate von 43% bei Patienten, die jünger als 57 Jahre waren, und von 26% bei Patienten über 57 Jahren. Stauffer und Segal [44] schlugen aufgrund ihrer Ergebnisanalysen vor, dass Sprunggelenkprothesen für Patienten unter 60 Jahren mit posttraumatischer Osteoarthrose nicht in Erwägung gezogen werden sollten, und Alvine [2] empfahl den Eingriff nur für Patienten über 55 Jahren. Spirt und Mitarbeiter [42] erkannten in einer Überlebensanalyse 5 Jahre nach Sprunggelenkersatz mit der A G I L I T Y TM-Prosthese bei einer konsekutiven Serie von 306 Fällen, dass das Alter der einzig signifikante Faktor für die Vorhersage einer nochmaligen Operation oder eines Versagens der Sprunggelenkprothese war. Andererseits berichteten Kofoed und LundbergJensen [32] nach 6 Jahren über eine Überlebensrate von 75% der Sprunggelenkprothesen bei Patienten unter 50 Jahren (n=30; Alter 46 [22–49] Jahre) und von 81% bei Patienten über 50 Jahren (n=70; Alter 63 [51–83 Jahre]). Der Unterschied in der Überlebensrate war damit nicht signifikant. Die Autoren fanden statistisch keinen Unterschied im klinischen Ergebnis, der Häufigkeit von Revisionen und/oder Konversion zu Sprunggelenkarthrodese zwischen den beiden Patientengruppen. Ähnliche Ergebnisse wurden von anderen Autoren berichtet [4, 48, 49].

113

Auch wenn keine definitiven „Altersempfehlungen“ für Kandidaten einer Sprunggelenkprothese aufgestellt werden konnten, steht die Lebensdauer einer Prothese eindeutig in Bezug zur Belastung, der die Implantate ausgesetzt sind [41]. Jüngere, aktivere Patienten wollen normalerweise nach dem Sprunggelenkersatz anstrengendere Aktivitäten wieder aufnehmen als ältere, gesetztere Patienten [10, 46]. Daher müssen jüngere Patienten in geeigneter Weise auf Aktivitätseinschränkungen nach dem Sprunggelenkersatz hingewiesen werden. Es bleibt jedoch das Problem bestehen, dass die einzige Alternative zur Sprunggelenkprothese die Arthrodese ist. Bei der Beratung eines jüngeren Patienten bezüglich der potenziellen langfristigen Auswirkungen der Sprunggelenkarthrodese sollte erklärt werden, dass der Patient/die Patientin bei genügend langer Lebensdauer davon ausgehen kann, eine symptomatische sekundäre Osteoarthrose in den benachbarten Gelenken des Rück- und Mittelfußes zu entwickeln. Die Meinung und Vorgehen des Autors In der Beratung eines jüngeren Patienten, mit einer schmerzhaften Sprunggelenkarthrose im Endstadium, die eine definitive Behandlung erfordert, sollten Arthrodese und Prothese in Betracht gezogen werden. Beim Abwägen der beiden Methoden kann deutlich gemacht werden, dass die Sprunggelenkprothese eine gangbare Option für die Anfangszeit sein kann. Sollte das Implantat im Lauf der Zeit versagen und eine Revision der Prothese nicht mehr möglich sein, kann eine Konversion in eine Sprunggelenkarthrodese vorgenommen werden. Diese „zwei-stufige Vorgangsweise“ zur Sprunggelenkarthrodese kann einem zu starken Verschleiß der benachbarten Gelenke mit Entstehung einer sekundären Osteoarthrose vorbeugen. Allerdings sollte man nur Sprunggelenkprothesen verwenden, die eine minimale Knochenresektion erfordern und dadurch Knochen für weitere Revisionen oder eine spätere isolierte Sprunggelenkarthrodese konservieren. Implantate, die bei Versagen wegen extensiver Knochenresektion eine tibiocalcaneare Fusion nötig machen, sollten für jüngere Patienten nicht in Betracht gezogen werden.

114

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

7.3.11 Einschränkungen der Aktivität

Die Lebensdauer eines Implantats korreliert eindeutig mit der im Laufe der Zeit auf die Sprunggelenkprothese ausgeübten Belastung. Kraftvolle, wiederholte Belastung mit starkem Aufprall resultiert mit hoher Wahrscheinlichkeit in einem frühen Versagen des Ersatzes. Es wurde geschätzt, dass die Scherkräfte in sagittaler und koronaler Ebene beim Gehen bis zum Doppelten des Körpergewichts erreichen können und bei anstrengenderen Aktivitäten noch viel höher sind [35, 38, 43]. Bei manchen Sprunggelenkprothesen können die auf den Trabekelknochen an der Knochen-Implantat-Grenzfläche wirkenden vertikalen Lasten bei normaler Alltagsbetätigung die inhärente Knochenstärke übersteigen. Auch wenn es im Laufe der Zeit zu einem Anpassungsprozess des Knochens kommen kann („Remodeling“) und dadurch zu einer Erhöhung der inhärenten Trabekelknochenstärke, muss diese mindestens um das Dreifache zunehmen, soll ein mechanisches Versagen des Knochens unter den Komponenten verhindert werden [26]. In der Literatur besteht allgemeine Übereinstimmung, dass eine Sprunggelenkprothese primär die mit den üblichen Alltagstätigkeiten einhergehenden Belastungen aushält und nicht auf eine Wiederaufnahme einer anstrengenden Betätigung mit starkem Aufprall abzielen kann [10]. Patienten sollte daher allgemein jede Aktivität mit hohem Aufprall und „Stop-and-Go“-Bewegungen wie Joggen, Wettkampfsport und schweres Gewichtheben verboten werden. Aktivitäten mit weniger Aufprall oder sitzende Betätigungen wie Spazierengehen, Schwimmen, Golfspielen oder Radfahren hingegen sind erlaubt. Die Meinung und Vorgehen des Autors Zusätzlich zu den oben erwähnten Aktivitäten mit wenig Aufprall gestattet der Autor im Allgemeinen auch Alpinschifahren und Schilanglaufen (nur klassische Technik), weil er dort bisher keine diesbezüglichen Probleme beobachtet hat. 7.3.12 Rauchen

Obwohl in der Literatur wenig über die Erfolgsraten von Sprunggelenkprothesen bei Rauchern im Ver-

gleich zu Nichtrauchern berichtet wurde, wird allgemein angenommen, dass Rauchen indirekt das Ergebnis beeinflusst. Rauchen erhöht die unmittelbaren perioperativen Risiken. Die systemischen gefäßverengenden Wirkungen von Nikotin hemmen bekanntermaßen die Heilung und verzögerte Wundheilung und Wundnekrose sind bekannte Komplikationen nach Implantation von Sprunggelenkprothesen (in manchen Serien bis zu 40%) [2, 5, 44]. Die ständige Präsenz von Nikotin kann auch die knöcherne Integration von zementfreien Komponenten beeinträchtigen. Schließlich konnte gezeigt werden, dass Nikotin das Risiko einer Nununion bei der Sprunggelenkarthrodese signifikant erhöht [11]. Dies ist insbesondere dann von großer Bedeutung, wenn Sprunggelenkprothesen verwendet werden, die eine Arthrodese der Syndesmose erfordern (z.B. die A G I L I T Y TM-Prothese), oder wenn bei der Implantation der Sprunggelenkprothese zusätzlich eine komplexe Rückfußrekonstruktion einschließlich Osteotomien und Arthrodesen erforderlich ist.

7.4 Fazit Die adäquate Bewertung von potenziellen prä- oder intraoperativen Risikofaktoren kann die bedeutendste Maßnahme zur Erlangung eines erfolgreichen Behandlungsergebnisses sein. Es ist äußerst wichtig, die Indikationen wie auch die relativen und absoluten Kontraindikationen zu kennen (siehe Tabelle 7.1). Der ideale Patient für eine Sprunggelenkprothese ist eine ältere Person mit geringen physischen Anforderungen, normalem Körpergewicht, gutem Knochenmaterial, normalem Gefäßstatus, keiner Immunsuppression, intakten Weichteilen und guter Ausrichtung des Rückfußes sowie einem stabilen und noch etwas beweglichen Sprunggelenk.

Literatur [1] Abdo RV, Iorio LJ (1994) Rheumatoid arthritis of the foot and ankle. Am J Orthop Surg 2: 326–332 [2] Alvine FG (2000) Total ankle arthroplasty. In: Foot and ankle disorders (Myerson MS, ed), chap 45. Saunders, Philadelphia, pp 1085–1102 [3] Alvine FG (2002) The A G I L I T Y ankle replacement: the good and the bad. Foot Ankle Clin 7: 737–754

Literatur

[4] Anderson T, Montgomery F, Carlsson A (2003) Uncemented S . T. A . R . total ankle prosthesis. Three to eight-year followup of 51 consecutive ankles. J Bone Joint Surg Am 85: 1321–1329 [5] Bolton-Maggs BG, Sudlow RA, Freeman MA (1985) Total ankle arthroplasty. A long-term review of the London Hospital experience. J Bone Joint Surg Br 67: 785–790 [6] Brunner R, Jaspers RT, Pel JJ, Huijing PA (2000) Acute and long-term effects on muscle force after intramuscular aponeurotic lengthening. Clin Orthop 378: 264–273 [7] Buechel FF, Pappas MJ, Iorio LJ (1988) New Jersey low contact stress total ankle replacement: biomechanical rationale and review of 23 cementless cases. Foot Ankle 8: 279–290 [8] Carlsson AS, Henricson AS, Linder L (1994) A survival analysis of 52 Bath-Wessex ankle replacements. Foot 4: 34–40 [9] Carlsson AS, Henricson AS, Linder L, Nilsson JA, Redlund-Johnell I (2001) A 10-year survival analysis of 69 Bath-Wessex ankle replacements. Foot Ankle S 7: 39–44 [10] Clare MP, Sanders RW (2002) Preoperative considerations in ankle replacement surgery. Foot Ankle Clin 7: 703–708 [11] Cobb TK, Gabrielsen TA, Campbell DC, Wallrichs SL, Ilstrup DM (1994) Cigarette smoking and nonunion after ankle arthrodesis. Foot Ankle Int 15: 64–67 [12] Conti SF, Wong YS (2001) Complications of total ankle replacement. Clin Orthop 391: 105–114 [13] Conti SF, Wong YS (2001) New developments in total ankle arthroplasty. Orthopedic Special Edition 7: 9–11 [14] Deland JT, Morris GD, Sung IH (2000) Biomechanics of the ankle joint. A perspective on total ankle replacement. Foot Ankle Clin 5: 747–759 [15] Demetriades L, Strauss E, Gallina J (1998) Osteoarthritis of the ankle. Clin Orthop 349: 28–42 [16] Easley ME, Vertullo CJ, Urban WC, Nunley JA (2002) Total ankle arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg 10: 157–167 [17] Gill LH (2002) Principles of joint arthroplasty as applied to the ankle. AAOS Instruct Course Lect, chap 13, pp 117– 128 [18] Gould JS, Alvine FG, Mann RA, Sanders RW, Walling AK (2000) Total ankle replacement: a surgical discussion, part I. Replacement systems, indications, and contraindications. Am J Orthop 29: 604–609 [19] Gould JS, Alvine FG, Mann RA, Sanders RW, Walling AK (2000) Total ankle replacement: a surgical discussion, part II. The clinical and surgical experience. Am J Orthop 29: 675– 682 [20] Greisberg J, Hansen ST, Jr. (2002) Ankle replacement: management of associated deformities. Foot Ankle Clin 7: 721–736 [21] Hanssen AD, Rand JA (1998) Evaluation and treatment of infection at the site of total hip or knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 80: 910–922 [22] Helm R, Stevens J (1986) Long-term results of total ankle replacement. J Arthroplasty 1: 271–277 [23] Hintermann B (1999) Die S . T. A . R . -Sprunggelenkprothese. Kurz- und mittelfristige Erfahrungen. Orthopäde 28: 792–803

115

[24] Hintermann B, Valderrabano V (2003) Total ankle replacement. Foot Ankle Clin 8: 375–405 [25] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The H I N T E G R A ankle: rationale and short-term results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [26] Hvid I, Rasmussen O, Jensen NC, Nielsen S (1985) Trabecular bone strength profiles at the ankle joint. Clin Orthop 199: 306–312 [27] Jensen NC, Kroner K (1992) Total joint replacement: A clinical follow-up. Orthopaedics 15: 236–239 [28] Kaukonen JP, Raunio P (1983) Total ankle replacement in rheumatoid arthritis: a preliminary review of 28 arthroplasties in 24 patients. Ann Chir Gyn 72: 196–199 [29] Kirkup J (1985) Richard Smith ankle arthroplasty. J R Soc Med 78: 301–304 [30] Kitaoka HB, Patzer GL (1996) Clinical results of the Mayo total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 78: 1658– 1664 [31] Kitaoka HB, Patzer GL, Strup DMI, Wallrichs SI (1994) Survivorship analysis of the Mayo total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 76: 974–979 [32] Kofoed H, Lundberg-Jensen A(1999) Ankle arthroplasty in patients younger and older than 50 years: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 20: 501–506 [33] Kofoed H, Sorensen TS (1998) Ankle arthroplasty for rheumatoid arthritis and osteoarthritis: prospective longterm study of cemented replacements. J Bone Joint Surg Br 80: 328–332 [34] McGuire MR, Kyle RF, Gustilo RB, Premer RF (1988) Comparative analysis of ankle arthroplasty versus ankle arthrodesis. Clin Orthop 226: 174–181 [35] Neufeld SK, Lee TH (2000) Total ankle arthroplasty: indications, results, and biomechanical rationale. Am J Orthop 29: 593–602 [36] Newton SE, III (1982) Total ankle arthroplasty. In: Disorders of the foot and ankle (Jahss MH, ed). Saunders, Philadelphia, pp 816–825 [37] Newton SE, III (1982) Total ankle arthroplasty. Clinical study of 50 cases. J Bone Joint Surg Am 64: 104–111 [38] Nigg BM, Hintermann B (1996): Biomechanics of the ankle joint complex and the shoe. In: Musculoskeletal disorders in the workplace – principles and practice (Nordin M, Andersson GBJ, Pope MH, eds), chap 45. Mosby, St. Louis, pp 558–569 [39] Pyevich MT, Saltzman CL, Callaghan JJ, Alvine FG (1998) Total ankle arthroplasty: a unique design. Two to 12-year follow-up. J Bone Joint Surg Am 80: 1410–1420 [40] Saltzman CL (1999) Total ankle arthroplasty: state of the art. Instr Course Lect 48: 263–268 [41] Saltzman CL (2000) Perspective on total ankle replacement. Foot Ankle Clin 5: 761–775 [42] Stauffer RN, Chao EY, Brewster RC (1977) Force and motion analysis of the normal, diseased, and prosthetic ankle joint. Clin Orthop 127: 189–196 [43] Spirt AA, Assal M, Hansen ST Jr (2004) Complications and failures after total ankle arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 86: 1172–1178

116

Kapitel 7: Präoperative Überlegungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik

[44] Stauffer RN, Segal NM (1981) Total ankle arthroplasty: four years’ experience. Clin Orthop 160: 217–221 [45] Takakura Y, Yanaka Y, Sugimoto K, Tamai S, Masuhara K (1990) Ankle arthroplasty. A comparative study of cemented metal and uncemented ceramic prostheses. Clin Orthop 252: 209–216 [46] Thomas RL, Daniels TR (2003) Current concepts review: Ankle arthritis. J Bone Joint Surg Am 85: 923–936 [47] Unger AS, Inglis AE, Mow CS, Figgie HEI (1988) Total ankle arthroplasty in rheumatoid arthritis: a long-term follow-up study. Foot Ankle 8: 173–179 [48] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: a 3,7-year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56

[49] Wood PL, Deakin S (2003) Total ankle replacement. The results in 200 ankles. J Bone Joint Surg 85-B: 334–341 [50] Wood PLR (1998) Total ankle replacement (LINK S . T. A . R . ) for rheumatoid arthritis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 7. Springer, Berlin, pp 34–36 [51] Wood PLR, Clough TM, Jari S (2000) Clinical comparison of two total ankle replacements. Foot Ankle Int 21: 546– 550 [52] Wynn AH, Wilde AH (1992) Long-term follow-up of the Conaxial (Beck-Steffee) total ankle arthroplasty. Foot Ankle 13: 303–306

Kapitel 8

OPERATIONSTECHNIKEN

In der Literatur wurde eine Vielzahl von chirurgischen Zugängen zum oberen Sprunggelenk beschrieben. Heute wird zur Implantation von Sprunggelenkprothesen allgemein ein anteriorer Zugang verwendet. Gelegentlich muss der Zugang wegen der Fragilität der Weichteile und alten Narben von vorangegangenen Verletzungen oder Operationen allerdings modifiziert werden, um Wundheilungsprobleme zu vermeiden. Zur Implantation der heutigen Sprunggelenkprothesen werden unterschiedliche Techniken verwendet. Zumeist wird jedoch eine Bohr- und Sägelehre gebraucht, um den tibialen Resektionsblock bezüglich der Längsachse der Tibia auszurichten. Die Resektion des Talus wird häufig zu einem gewissen Ausmaß noch als freihändige Operation durchgeführt. In manchen Fällen (z.B. bei der AGIL I T Y T M - Prothese) wird ein Fixateur externe zur Distraktion des Sprunggelenks und Ausrichtung des Sprunggelenks benutzt.

8.1 Präoperative Planung Das Erkennen von kritischen Risikofaktoren und eine sorgfältige präoperative Planung sind wichtige Faktoren, um Komplikationen einzugrenzen und zufrieden stellende Ergebnisse zu erzielen. Eine sorgfältige klinische und radiologische Beurteilung ist besonders wichtig. In der klinischen Untersuchung sollte der Chirurg Weichteilbedingungen, Rückfußausrichtung, Sprunggelenkstabilität, Fußdeformitäten, Durchblutung und Sensibilität des Fußes beurteilen und dokumentieren. Laterale und anteroposteriore Röntgenaufnahmen des belasteten Fußes und Sprunggelenks sind für eine korrekte Planung unerlässlich. Insbesondere lassen sie auch eine mögliche Osteoarthrose in den benachbarten Gelenken sowie eine Varus- und Valgus-Fehlstellung des Rückfußes oder eine Deformität des Längs-

gewölbes erkennen. Eine Kernspintomographie kann für die Beurteilung des subchondralen Knochens, insbesondere hinsichtlich von Zystenbildungen und Osteonekrosen, behilflich sein.

8.2 Operativer Zugang zum Sprunggelenk Die meisten aktuellen Sprunggelenkprothesen (Buechel-PappasTM-Sprunggelenk [15], HINTEGRA ® Sprunggelenk [8], MobilityTM-Sprunggelenk, T N K Sprunggelenk [19], Ramses-Sprunggelenk [16], S A LT O ® -Sprunggelenk [2] und S . T. A . R . -Sprunggelenk [14]) werden durch den anterioren Standardzugang implantiert. Die vertikale mediane Inzision erfolgt in der Regel zwischen der Tibialis anterior- und der Extensor hallucis longus-Sehne. Bei der A G I L I T Y T M -Prothese ist neben dem gleichen anterioren Zugang eine zusätzliche laterale Inzision über der distalen Fibula zur Durchführung der Arthrodese der tibiofibularen Syndesmose erforderlich [17]. Das E S K A -Sprunggelenk hingegen wird durch einen einzigen lateralen (transfibularen) Zugang implantiert [18]. 8.2.1 Lagerung des Patienten

Der Patient wird auf dem Rücken so gelagert, dass seine Ferse an der unteren Tischkante bündig aufliegt. Eine Unterlage zur Abstützung der ipsilateralen Hüfte und/oder ein Kippen des Tisches dient dazu, den Fuß in aufrechte Position zu bringen und eine regelrechte frontale Aufsicht auf das Sprunggelenk zu erlangen (Abb. 8.1). 8.2.2 Anteriorer Zugang zum Sprunggelenk

Der Längsschnitt der Haut erfolgt median über distale Tibia, Sprunggelenk und Fußrücken (Abb. 8.2).

118

Der mediale Ast des Nervus peroneus superficialis wird im distalen Anteil der Inzision identifiziert und zur Seite gehalten (Abb. 8.3). Das Extensoren-Retinakulum wird zwischen Extensor hallucis longusund Tibialis anterior-Sehne gespalten, was erlaubt, entweder durch das Sehnenfach der Extensor hallucis longus- [5, 21] oder der Tibialis-anterior-Sehne [8, 10] einzugehen. Es empfiehlt sich, die distale Tibia direkt unter der Tibialis anterior-Sehne freizulegen („Sicherheitszone“), da hier keine Gefäß- und Nervenstrukturen liegen. Die Weichteile werden dann mittels eines Raspatoriums subperiostal zur Seite präpariert und mit einem Haken zur Seite gehalten, womit auch das Gefäßnervenbündel nach lateral geschoben wird. Zwei Hohmann-Haken werden eingeführt (Abb. 8.4). Die Arthrotomie des Sprunggelenks erfolgt durch Eingehen durch die Mitte der ventralen Sprunggelenkkapsel. Gelegentlich ist eine

Kapitel 8: Operationstechniken

Resektion der vernarbten Kapesel notwendig, um das Sprunggelenk vollständig darstellen zu können. Nach Einsetzen eines selbsthaltenden Wundspreizers werden die Hohmann-Haken entfernt (Abb. 8.5). Dabei muss beachtet werden, dass der Selbsthalter die tief liegenden Weichteile fasst und keinen Druck auf die Haut ausübt. Allfällig vorhandene anteriore Osteophyten der Tibia werden entfernt, um die ursprünglichen Konturen der distalen Tibia wieder herzustellen. Das „anteromediale Eck“, gebildet durch die Vorderkanten von Tibia und medialer Malleolus, wird dargestellt (Abb. 8.6) und dient in der Folge als Referenz für die Positionierung der Instrumente. Bestehende Osteophyten am Talus (Abb. 8.7) werden entfernt, und die medialen und lateralen Seiten des Talus werden von Fibrosen und Osteophyten gesäubert. In Tibia und Talus von medial eingebrachte Drähte erlauben, das Sprung-

a

b

Abb. 8.1. Lagerung des Patienten. Der Patient wird auf dem Rücken mit der Ferse an der Tischkante gelagert (a); eine Stütze unter der ipsilateralen Hüfte dient dazu, den Fuß in eine aufrechte Lage zu bekommen (b).

8.2 Operativer Zugang zum Sprunggelenk

119

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

Abb. 8.2. Hautschnitt. Ein Längsschnitt von 10 bis 12 cm wird durchgeführt. Abb. 8.3. Subkutane Präparation. Der Extensoren-Retinaculum wird unter Beachtung des Nervus peroneus superficialis freigelegt (siehe Text). Abb. 8.4. Freilegung der distalen Tibia. Die distale Tibia wird mittels eines Schnitts zwischen Extensor-hallucis-longus- und Tibialis-anterior-Sehne freigelegt (siehe Text). Abb. 8.5. Arthrotomie des Sprunggelenks und Einführung eines Wundspreizers. Nach erfolgter Arthrotomie und partieller Resektion der anterioren Kapsel wird ein selbsthaltender Wundspreizer eingeführt (siehe Text). Abb. 8.6. Entfernung von Osteophyten an der Tibia. Tibiale Osteophyten werden zuerst entfernt, um den medialen Malleolus und die tibiotalare Gelenklinie frei darzustellen (siehe Text). Abb. 8.7. Entfernung von Osteophyten am Talus. Tibiale Osteophyten werden zuerst entfernt, um den medialen Malleolus und die tibiotalare Gelenklinie frei darzustellen (siehe Text).

120

gelenk mit dem speziellen Spreizer zu distrahieren und eine optimale Einsicht ins Gelenk zu erlangen. Bei schweren Valgus-Fehlstellungen empfiehlt sich, den Spreizer lateral zu positionieren. Sobald das Sprunggelenk gesäubert ist und alle Spreizer entfernt wurden, kann man beurteilen, ob Weichteilmaßnahmen nötig sind, um den Fuß regelrecht auszurichten. Eine Varus-Fehlstellung kann medial eine Lockerung des Ligamentum deltoidum erfordern, um den Talus zur Tibia regelrecht auszurichten. Reicht die Spannung der lateralen Bänder dazu nicht aus, müssen diese rekonstruiert werden (siehe Kap. 8.6.1: Laterale Bandrekonstruktion). Eine Valgus-Fehlstellung hingegen kann ohne Bandlockerung korrigiert werden. Die Korrektur einer Fehlausrichtung erfordert jedoch in jedem Fall Erfahrung und der Autor rät dringend dazu, dass sich Chirurgen anfänglich auf Operationen von Sprunggelenken mit minimaler Varus- oder ValgusFehlstellung beschränken. Angesichts möglicher Operationsschwierigkeiten sollte eine schwere Deformität (d. h. eine Varus- oder Valgus-Fehlausrichtung des Talus von mehr als 20° innerhalb der Sprunggelenkgabel) allgemein als Kontraindikation für einen Sprunggelenkersatz angesehen werden. 8.2.3 Lateraler Zugang zum Sprunggelenk

Ein lateraler Hautschnitt entlang der distalen Fibula wird über die distale Spitze weitergeführt. Das Wegklappen der osteotomierten Fibula nach plantar und dorsal ermöglicht einen freien Einblick ins tibiotalare Gelenk. Die Fibula bleibt dabei nur am Ligamentum fibulotalare posterius und am Ligamentum calcaneofibulare fixiert. Die anteriore Syndesmose verbleibt im anterioren Weichteillappen. Im Vergleich zum anterioren Zugang ist bei einem lateralen Zugang zum Sprunggelenk die Beurteilung einer Varus- und Valgus-Fehlausrichtung und/oder einer Instabilität eingeschränkt.

Kapitel 8: Operationstechniken

anterior-Sehne aus ihrer Scheide. Zu dessen Vermeidung wurde verschiedentlich ein Zugang mehr lateral im Zwischenraum zwischen Tibialis anterior- und Extensor hallucis longus-Sehne empfohlen. Einige Chirurgen bevorzugen sogar einen Zugang mehr lateral durch die Scheide der Extensor hallucis longus-Sehne, um die Tibialis anteriorSehne in ihrer Halterung nicht zu gefährden [6]. Zu beachten ist dabei jedoch, dass der Peroneus profundus-Nerv direkt unter dieser Sehne liegt und deshalb identifiziert und zur Seite gehalten werden muss. Nach Erfahrung des Autors treten aber selten Probleme mit der Tibialis-anterior-Sehne auf, auch wenn ihre Scheide häufig perioperativ geöffnet oder zerrissen wird. Er empfiehlt daher einen stärker medialen Zugang, um Verletzungen des Gefäßnervenbündels vorzubeugen. Wundheilungsprobleme sind bei der Implantation von Sprunggelenkprothesen gefürchtete Komplikationen [6, 8]. Die Retraktion der Weichteile sollte während des ganzen Eingriffs sorgfältig und in der Tiefe erfolgen, um Druckstellen und nachfolgende Nekrosen der Haut und damit eine kompromittierte Wundheilung zu vermeiden. Bei Plantarflexion des Fußes wird die Haut auf Höhe des Zuganges zusammengezogen. Wird ein selbsthaltender Wundspreizer und in plantigrader Stellung des Fußes (d. h. bei einem Winkel des Fußes zum Bein von 90°) eingesetzt, wird die Zugkraft auf die Haut stark zunehmen, sobald der Fuß plantarflektiert wird, wie dies häufig erforderlich ist, um eine optimale Einsicht ins Gelenk zu erhalten. Selbsthaltende Spreizer sollten daher bei plantarflektiertem Fuß eingesetzt oder entfernt werden, um sicherzustellen, dass es zu keiner Schädigung kommt, oder sie sollten gar nicht verwendet werden. Nach Erfahrung des Autors ist ein korrekt angewandter selbsthaltender Wundspreizer jedoch weitaus weniger gefährlich für die Haut als Haken oder Hohmann-Haken, weil jener keinen direkten Druck auf die Haut ausübt (Abb. 8.8).

8.2.4 Komplikationen

8.3 Operative Vorbereitung des Sprunggelenks Beim Zugang zum Sprunggelenk zählen zu den Komplikationen die Verletzung oder Durchtrennung des Peronäus superficialis- oder des Peronäus profundus-Nervs und die Freilegung der Tibialis

Mit Ausnahme des A G I L I T Y T M -Sprunggelenks (bei der ein Fixateur externe/Distraktor verwendet wird, um die Bänder anzuspannen und das Sprunggelenk

8.3 Operative Vorbereitung des Sprunggelenks

korrekt auszurichten), erfolgt die Operationsvorbereitung für alle aktuellen 3-Komponenten-Prothesen wie auch für das T N K -Sprunggelenk [2-Komponenten-Prothese]) ähnlich. Da der Autor über größere Erfahrungen mit dem H I N T E G R A ® -Sprunggelenk verfügt, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung hauptsächlich auf die Verwendung dieser Sprunggelenkprothese. Der tibiale Resektionsblock wird so aufgesetzt, dass dessen distale Begrenzung medial an das anteromediale Eck (gebildet von Vorderkante von Tibia und medialer Malleolus) und die Stabhalterung proximal auf die Tuberositas tibiae zu liegen kommt (Abb. 8.9). Zur Ausrichtung des Resektionsblockes in der sagittalen Ebene wird der Stab zunächst peinlich genau parallel zur ventralen Tibiakante ausgerichtet und durch Anziehen der Fixationsschrauben stabilisiert (Abb. 8.10). Der Resektionsblock wird nun preliminär mit einem Fixationsstift medial oder lateral im Knochen fixiert. Dies erlaubt nun, den Resektionsblock in der koronalen (frontalen) Ebene auszurichten. Das Ziel ist dabei, den Resektionsblock der individuellen tibiotalaren Gelenkausrichtung anzugleichen, womit die häufig gelockerten medialen und lateralen Bänder nach der Prothesenimplantation regelrecht gespannt und ausbalanciert werden. Dies gelingt am besten, wenn man den Talus mit Hilfe eines Raspatoriums nach distal zieht und so die medialen und lateralen Kollateralbänder unter Spannung bringt. Die kraniale Oberfläche des Talus dient nun als Referenz für die

121

Ausrichtung des Resektionsblockes (Abb. 8.11). Ist dies nicht möglich, z. B. bei komplexen Deformitäten oder Instabilitäten, kann auch der tibiotalare Winkel der Gegenseite als Grundlage für die Ausrichtung des Resektionsblockes verwendet werden. Knupp und Mitarbeiter [12] konnten nämlich bei Probanden mit normalem Sprunggelenk zeigen, dass der tibiotalare Winkel keine intraindividuellen Unterschiede zwischen der linken und rechten Extremität aufweist. Nach Inman’s in vitro-Untersuchungen an 107 Leichenknochen [11] ist die empirische Sprunggelenkachse schräg zur Längsachse des Beines und projiziert sich in der koronalen (frontalen) Ebene von proximal medial nach distal lateral in einem Winkel von 82° (Abb. 8.12). Theoretisch müssten die Komponenten demnach in einem Winkel von 82° zur Längsachse des Beines implantiert werden, insbesondere dann, wenn die Taluskomponente zylindrisch geformt ist. In stehender Position würde man aber erwarten, dass eine Ausrichtung der Komponenten zur individuellen Linie des Tibiaplafonds am besten wäre. Wie oben ausgeführt, empfiehlt der Autor, die Tibiakomponente so zu implantieren, dass sie parallel zur kranialen Begrenzung (Oberfläche) des Talus orientiert ist, wenn die medialen und lateralen Kollateralbänder durch Zug des Talus aus der Malleolengabel unter Spannung gebracht werden. Wenn die Ausrichtung des Tibiaresektionsblockes in der koronalen (frontalen) Ebene festgelegt ist, wird die Stellung mit 2 bis 4 weiteren Fixationsstiften an der Tibia fixiert.

Abb. 8.8. Selbsthaltender Wundspreizer. Ein selbsthaltender Wundspreizer legt das anteriore Sprunggelenk frei, ohne Zugkräfte auf die Haut auszuüben (wie bei der Verwendung von Haken oder Hohmann-Haken) (siehe Text).

122

8.9

Kapitel 8: Operationstechniken

8.10

8.11

Abb. 8.9. Tibialer Resektionsblock. Der tibiale Resektionsblock wird mit dem anteromedialen Eck des Sprunggelenks als distaler Referenzwert und der Tuberositas tibiae als proximaler Referenzwert aufgesetzt (siehe Text). Abb. 8.10. Sagittale Ausrichtung des Stabes. Der Stab wird in Bezug auf die Tibia in der Sagittalebene ausgerichtet (siehe Text). Ab. 8.11. Justierung des tibialen Resektionsblocks in der koronalen Ebene. Der tibiale Resektionsblock kann am besten in der koronalen Ebene ausgerichtet werden, wenn der Talus gleichzeitig nach distal gezogen wird, um die medialen und lateralen Kollateralbänder unter Spannung zu bringen. Die superiore Oberfläche des Talus dient als Referenzwert für die Ausrichtung des Resektionsblockes in der koronalen Ebene (siehe Text).

Die Höhe des tibialen Schnittes wird normalerweise so geplant, dass das obere Ende der Konkavität des Tibiaplafonds knapp, d.h. ca. 2 mm in der Dicke reseziert wird (Abb. 8.13). Liegt eine ausgedehnte subchondraler Sklerose oder avaskulärer Osteonekrose vor, kann die Resektion von zusätzlichen 2 bis 3 mm erforderlich sein, um ein gutes Knochenbett zu schaffen. Manche Chirurgen empfehlen dies auch für besonders steife Sprunggelenke, um postoperativ mehr an Bewegung zu gewinnen [13, 21]. Eine zu extensive Knochenresektion der distalen

Tibia (d. h. eine Resektion der gesamten subchondralen Knochenplatte) könnte jedoch eine Schwächung der ossären Abstützung für die implantierte Prothese zur Folge haben. Aus diesem Grund rät der Autor dringend, so wenig wie möglich Knochen an der tibialen Metaphyse zu resezieren. Zudem sollte darauf geachtet werden, eine Fraktur der medialen und lateralen Malleolen zu vermeiden (Abb. 8.14). Es herrscht ein gewisser Dissens über den Resektionswinkel in der sagittalen Ebene in Bezug auf

8.3 Operative Vorbereitung des Sprunggelenks

die posteriore Neigung der implantierten Tibiakomponente [3, 13, 21]. Auch wenn Buechel und Pappas [3] feststellten, dass jeder Winkel zwischen 80° und 90° zu guten Ergebnissen führt, raten sie dazu, die Tibiakomponente mit einem Winkel von 83° einzusetzen. Winkel von weniger als 80° scheinen mit einem ungünstigeren Bewegungsausmaß assoziiert zu sein [21] oder aufgrund chronischer Überbeanspruchung eine chronische Tendinose der Tibialis posterior-Sehne zu verursachen [20]. Ein statistischer Beweis dafür liegt allerdings nicht vor. Der Resektionsblocks gibt beim Buechel-Pappas-Sprunggelenk ein posteriorer Neigungswinkel von 7°, beim S . T. A . R . -Sprunggelenk von 6° und beim H I N T E G R A ® -Sprunggelenk von 4° vor. Nach Ausführung des tibialen Schnitts wird die distale Tibia einschließlich der narbigen posterioren Kapsel entfernt. Dies ermöglicht das Aufsetzen des Talusresektionsblockes auf den tibialen Block. Bei peinlich genauer neutraler Position des Fußes wird der Talusresektionsblock mit zwei Stiften an den Talus fixiert und der tibiale Block inklusive des Ausrichtestabes entfernt. Dies ermöglicht, ein regelrechtes Aufliegen des Blockes auf dem Taluskörper zu überprüfen, bevor der Schnitt mit der Säge erfolgt (Abb. 8.15). Ziel ist es, ein Minimum an Knochen zu entfernen, um eine plane Oberfläche zu

123

schaffen, die etwa 1 cm von vorne bis hinten misst und – in plantigrader Stellung des Fußes – parallel zur Schnittfläche der Tibia verläuft und zentral unter dieser liegt (Abb. 8.16). Mit der Säge wird alsdann die zweite tiefer liegende Resektionsfläche am Vorderrand des Talus mit einem 1 bis 2 mm tiefen Schnitt markiert und dann der Talusresektionsblock entfernt. Mit der Säge wird nun ein Schnitt senkrecht zur Längsachse des Fußes (vorgegeben durch die Längsachse des Metatarsale II) so durchgeführt, dass ungefähr die Hälfte der schrägen Fläche am vorderen Talus erhalten bleibt. Das heißt, die Säge wird ca. in der Mitte zwischen der tieferen Markierung und dem Vorderrand der talaren Resektionsfläche angesetzt. Dies ist wichtig, damit später die Taluskomponente exakt zum originalen Rotationszentrum ausgerichtet zu liegen kommt. Ein Spacer von 12 mm Stärke, was der minimalen Stärke der Implantate entspricht, wird in den entstandenen Gelenkraum eingeführt, um die Ausrichtung des Rückfußes und die ligamentäre Stabilität des Sprunggelenks zu prüfen (Abb. 8.17). Ein zweite Resektionslehre für den Talus wird unter regelrechter Ausrichtung zur Längsachse des Fußes (d. h. zur Längsachse des zweiten Mittelfußknochens) eingeführt (Abb. 8.18). Die Größe der Resektionslehre wird anhand der präoperativen Planung bzw. der

Abb. 8.12. Tibiotalarer Winkel. Der tibiotalare Winkel ist individuell sehr unterschiedlich, nicht aber zwischen den beiden Sprunggelenken der gleichen Person (siehe Text).

8.12

8.13

Abb. 8.13. Resektionsschnitt der Tibia. Der Resektionsschnitt der Tibia wird so geplant, dass oberhalb des Apex der Konkavität des Tibiaplafonds nicht mehr als 1 bis 2 cm Knochen entfernt wird (siehe Text).

124

Kapitel 8: Operationstechniken

Abb. 8.14. Schutz der Malleolen. Zur Vermeidung von Frakturen der medialen und lateralen Malleolen wird die Stichsäge verwendet. Zunächst wird das Sägeblatt mit den Zähnen nach kranial in das mediale Kompartiment eingeführt und der Schnitt bis auf Höhe des horizontalen Schnittes durchgeführt. Der Autor verwendet niemals einen Meißel, um die Schnitte zu vervollständigen (siehe Text).

mediolateralen Dimension der horizontalen Resektionsfläche bestimmt. Ziel ist es, medial 1 bis 2 mm und lateral dorsal ungefähr 1 mm zu resezieren, anterolateral ist die Resektion meist stärker. Besonderes Augenmerk gilt der anteroposterioren Position der Resektionslehre. Eine Knochenresektion von 2 bis 3 mm vom posterioren Talus ist nötig, um eine korrekte Position der Taluskomponente zu erreichen (Abb. 8.18 und 8.19 a). Die ausgewählte Resektions-

a

b

lehre wird mit zwei bis drei Stiften an den Talus fixiert. Die medialen und lateralen Schnitte werden mit der Stichsäge ca. 6 bzw. 8 mm tief ausgeführt; anschließend wird der posteriore Schnitt mit der oszillierenden Säge vorgenommen (Abb. 8.19 b). Nach der vollständigen Entfernung der dorsalen Kapsel (Abb. 8.20) wird schließlich die Länge der Resektionsoberfläche der Tibia gemessen, um die Größe der Tibiakomponente zu bestimmen (Abb. 8.21).

c

Abb. 8.15. Resektionsschnitt am Talus. Der Talusresektionsblock wird auf den liegenden tibialen Block aufgesetzt und dann – bei exakt plantigrader Stellung des Fußes – mit zwei Stiften an den Talus fixiert (a). Nach Entfernung des tibialen Resektionsblockes kann die Position des Talusresektionsblockes hinsichtlich korrekter Auflage auf dem Taluskörper kontrolliert werden (b). Der obere Schlitz dient zur Führung des oszillierenden Sägeblattes dient zur Resektion des kranialen Talus; der untere Schlitz wird zur Markierung des tieferen Schnittes verwendet (c) (siehe Text).

8.3 Operative Vorbereitung des Sprunggelenks

125

Abb. 8.16. Resektionsschnitte am Talus. Dieses Bild zeigt die Resektionsschnitte am Talus nach Entfernung des Talusresektionsblocks (siehe Text).

a

b

c

Abb. 8.17. Ausrichtung und Stabilitätskontrolle Ein Abstandhalter (Spacer) mit 12 mm Stärke (entsprechend der Stärke der kleinsten Implantate) wird eingeführt (a). Dadurch können die Stabilität des Sprunggelenks (b) und die Ausrichtung des Rückfußes (c) kontrolliert werden, während die Bänder unter Spannung sind.

Abb. 8.18. Positionierung des talaren Resektionsblocks. Die geeignete Größe des talaren Resektionsblocks wird so gewählt, dass medial 1 bis 2 mm und lateral posterior 1 mm Knochen reseziert werden. Wichtig ist zudem, eine posteriore Knochenresektion von mindestens 3 mm durchzuführen, um zu garantieren, dass die Taluskomponente nicht zu stark posterior positioniert sein wird. Der Resektionsblock wird mit zwei bis drei Stiften fixiert (siehe Text).

126

a

Kapitel 8: Operationstechniken

b

Abb. 8.19. Mediale, laterale und posteriore Schnitte des Talus. Die medialen und lateralen Schnitte werden mittels einer Stichsäge ausgeführt (a) und der posteriore Schnitt mittels einer oszillierenden Säge (b) (siehe Text).

Abb. 8.20. Entfernung der dorsalen Kapsel. Die dorsale Kapsel wird vollständig entfernt, bis das Fettgewebe und die Flexor hallucis longus-Sehne sichtbar sind (siehe Text).

8.20

8.21

8.4 Implantation der Komponenten Zu beachten ist, dass bei assoziierten Problemen wie Fehlausrichtung des Rückfußes (Malalignement), ligamentärer Instabilität sowie Osteoarthrose und Dysfunktion benachbarter Gelenke zusätzliche Operationen vor der Implantation der Sprunggelenkprothese erwogen und allenfalls durchgeführt werden sollten. Zunächst wird die erste Test-Taluskomponente eingeführt und so positioniert, dass ein regelrechter Kontaktschluss zum Talus entsteht. Dann werden Test-Tibiakomponente und Test-Gleitkern eingeführt (Abb. 8.22). Die erreichte Ausrichtung, Stabilität und Bewegung des Gelenks werden klinisch

Abb. 8.21. Bemessung der Länge der Tibia. Die Länge der Resektionsoberfläche der Tibia wird gemessen (siehe Text).

und die Position der Komponenten mittels Bildverstärkung überprüft (Abb. 8.23). Bei neutraler Fußstellung zeigt die Spitze der Taluskomponente den Mittelpunkt der Kontaktfläche zur Tibiakomponente an; dieser sollte anterior der Längsachse der Tibia liegen (d. h. anterior zur Mitte der Tibiakomponente, wie von der Anatomie des normalen Sprunggelenks vorgegeben). Liegt die Test-Taluskomponente zu stark posterior (Abb. 8.24), wird die nächst kleinere Resektionslehre an den Talus fixiert, wobei die gleichen Löcher für die Fixationsstifte verwendet werden. Dann wird nur posterior ein weiterer Knochenschnitt ausgeführt und so zusätzlich ca. 1,2 mm Knochen entfernt (Abb. 8.25).

8.4 Implantation der Komponenten

Sobald die Testimplantate regelrecht positioniert sind, wird die anteriore Resektion des Talus mittels Luer oder Säge vollendet (Abb. 8.26). Die Implantate werden dann entfernt und die zweite Talus-Testkomponente eingeführt. Durch das kraniale Fenster können Position und Kontaktschluss zu den resektierten Knochenoberflächen überprüft werden (Abb. 8.27). Zwei Löcher (Abb. 8.28) für die beiden Verankerungsbolzen der Taluskomponente werden gebohrt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Taluskomponente in exakt der richtigen Position liegen wird (Abb. 8.29), wenn sie impaktiert wird (Abb. 8.30), die vor der Impaktion bestimmt wurde. Sodann wird die Tibiakomponente eingeführt, wobei gleichzeitig die artikulierende Oberfläche der Taluskomponente

127

mit dem Test-Gleitkern geschützt wird. Schließlich wird der Polyethylengleitkern eingeführt (Abb. 8.31) und nach Entfernen des selbsthaltenden Wundspreizers das gewonnene Bewegungsausmaß und die Stabilität klinisch kontrolliert. Die Tibiakomponente wird zusätzlich durch zwei Schrauben stabilisiert, um die Osteointegration nicht durch mögliche Mikrobewegungen durch Translation und Rotation zu behindern. Die Schrauben werden so eingeführt, dass sie am Oberrand des Geltloches positioniert sind, damit der potenzielle Setzungsprozess in den ersten Wochen nicht behindert wird bzw. kein „Sress-Shielding“ eintreten kann (Abb. 8.31). Mittels Bildverstärkung (Fluoroskopie) wird die endgültige Position der Implantate überprüft (Abb. 8.32).

Abb. 8.22. Einführung der Testkomponenten. Zuerst wird die Taluskomponente, dann die Tibiakomponente und schließlich der Gleitkern eingeführt (siehe Text).

Abb. 8.23. Intraoperative radiologische Kontrolle. Die Position der Testkomponenten wird durch Bildverstärkung (Fluoroskopie) überprüft (siehe Text).

8.23

8.24

Abb. 8.24. Anteroposteriore Positionierung des Talus. Bei neutraler Fußposition sollte die Spitze der Test-Taluskomponente, die deren Mittelpunkt anzeigt, etwas anterior des Mittelpunktes der Tibiakomponente liegen. Idealerweise sollte der Kontaktpunkt zwischen 40 % und 45 % der Tibiakomponente liegen, wenn mit 0 % der anteriore Rand und mit 100 % der posteriore Rand bezeichnet wird. Im vorliegenden Fall liegt der Kontaktpunkt zwischen 50 % und 55 %; deshalb sollte die Taluskomponente nach anterior verschoben werden (siehe Text).

128

a

Kapitel 8: Operationstechniken

b

Abb. 8.25. Zusätzlicher Schnitt am posterioren Talus zur Neupositionierung. Der nächst kleinere Resektionsblock wird am Talus fixiert und der posteriore Schnitt wiederholt, wobei ca. 1,2 mm an zusätzlichem Knochen vom posterioren Talus reseziert werden (a). Das definitive Implantat zeigt jetzt einen Kontaktpunkt mit der Tibiakomponente bei 45 % (b, gleicher Patient wie Abb. 8.24).

Abb. 8.26. Anteriorer Schnitt am Talus. Sobald die anteroposteriore Position des Talus als perfekt befunden wird, wird die anteriore Oberfläche des Talus mit einem Luer oder einer Säge entfernt (siehe Text).

8.26

a

8.27

Abb. 8.27. Zweite Test-Taluskomponente. Die zweite Test-Taluskomponente wird eingeführt; das kraniale Loch erlaubt, die Position der Komponente und den Kontakt zwischen Implantat und Knochen zu überprüfen (siehe Text).

b

Abb. 8.28. Löcher für die Verankerungsbolzen der Taluskomponente. Sobald die Test-Taluskomponente perfekt positioniert ist, werden zwei Löcher für die Verankerungsbolzen der Taluskomponente gebohrt (a), und die Testkomponente entfernt (b) (siehe Text).

8.4 Implantation der Komponenten

8.29

8.30

129

8.31

Abb. 8.29. Implantation der Taluskomponente. Bei der Implantation der Taluskomponente dienen die beiden Verankerungsbolzen zur Führung bzw. regelrechten Positionierung (siehe Text). Abb. 8.30. Impaktion der Taluskomponente. Die Taluskomponente wird mit einem Impaktor eingebracht und mit einem 750 g schweren Hammer impaktiert, damit ein regelrechter „Press-Fit“ des Implantats erreicht wird (siehe Text). Abb. 8.31. Implantation der Tibiakomponente und des Polyethylen-Gleitkerns. Zunächst wird die Tibiakomponente Implantiert, wobei die Talusoberfläche mit dem Test-Gleitkern geschützt wird. Dann wird der Polyethylen-Gleitkern eingesetzt; dessen Größe entspricht derjenigen der Taluskomponente, die Dicke wird so gewählt, dass die Bänder regelrecht gespannt, aber auch nicht überspannt werden. Nach Überprüfung der Beweglichkeit und Stabilität des Sprunggelenks werden die Schrauben in die Tibia und optional in den Talus eingeführt (siehe Text).

a

b

Abb. 8.32. Letzte Kontrolle der Implantate. Die Position der Implantate wird mittels Bildverstärkung (Fluoroskopie) überprüft: im anteroposterioren Strahlengang die Ausrichtung des Rückfußes, die Position der Implantate (d. h. der Knochen-Implantat-Kontakt) und der Abstand der Malleolen vom Talus (d. h. zur Überprüfung der Spannung) (a); im lateralen Strahlengang Ausrichtung von Tibia und Talus, die Position der Implantate (d. h. der Knochen-Implantat-Kontakt) und der Kontaktpunkte der Implantate (b).

130

Kapitel 8: Operationstechniken

8.5 Verschließen der Wunde Retinaculum und Sehnenscheide werden über eine Saugdrainage readaptiert (Abb. 8.33) und die Haut mit Einzelknopfnähten geschlossen (Abb. 8.34).

Die Operationswunden werden sodann mit einem Kompressionsverband bedeckt (Abb. 8.35). Eine gut gepolsterte Unterschenkelschiene dient zur Lagerung des Fußes in neutraler Stellung (Abb. 8.36).

Abb. 8.33. Readaption des Retinaculums. Das Retinaculum wird über Drainage mit einer fortlaufenden 0-Fadennaht readaptiert.

8.33

a

c

Abb. 8.34. Verschließen der Wunde. Die Haut wird mit Einzelknopfnähten geschlossen.

8.34

b

d

Abb. 8.35. Kompressionsverband. Der Kompressionsverband wird lagenweise angelegt: die erste Lage für weichen Wundkontakt (a); die zweite Lage für starke Absorption (b); die dritte Lage für Watte (c); und schließlich der Kompressionsverband (d).

8.6 Zusätzliche Operationen

131

Abb. 8.36. Unterschenkelschiene. Eine Unterschenkelschiene hält den Fuß in neutraler Stellung; dazu kann ein Gips oder eine konfektionierte Lagerungsschiene verwendet werden.

8.6 Zusätzliche Operationen Bei assoziierten Problemen wie Fehlausrichtung (Malalignement) des Rückfußes, ligamentäre Instabilität und/oder Osteoarthrose und Dysfunktion der Nachbargelenke sollten zusätzliche Operationen vor der Implantation der Prothese erwogen und durchgeführt werden. Am Ende der Sprunggelenksimplantation kann bei ungenügender Dorsalextension eine Achillessehnenverlängerung in Betracht gezogen werden. 8.6.1 Laterale Bandrekonstruktion

Eine Varusstellung, die mit einer lateralen Bandinstabilität einhergeht, kann mit einer anatomischen Rekonstruktion der lateralen Bänder, mit oder ohne Lockerung des Ligamentum deltoidum, korrigiert werden (siehe Kap. 7.3.7: Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk) [7]. Das Ligamentum talofibulare anterius wird nach Möglichkeit mittels transossärer Refixation an die Fibula anatomisch rekonstruiert (d. h. nach der Technik von Broström). Bei anteriorer Subluxation des Talus und/oder ungenügenden Reststrukturen des lateralen Bandapparates muss eine Plastik des Ligamentum talofibulare anterius erwogen werden. Dazu wird die Peronäus brevis-Sehne in Modifikation des Verfahrens nach Evans am

Muskelbauch abgesetzt und durch ein Bohrloch durch die Fibula an dessen Vorderrand geführt und unter Spannung an den lateralen Talushals fixiert (Abb. 8.37). 8.6.2 Transfer der Peronäus longus-Sehne

Wird eine anormal straffe Peroneus-longus-Sehne festgestellt, wird diese durch einen kleinen Schnitt über dem Kuboid abgesetzt und das freie distale Ende unter maximaler Spannung und Halten des Fußes in Pronation an der Basis des Metatarsale V fixiert (siehe Kap. 7.3.7: Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk) (Abb. 8.38). Alternativ kann die Peronäus longus-Sehne weiter proximal an die Peronäus-brevis-Sehne vernäht werden, z.B. bei gleichzeitiger Fusion der tibiofibularen Syndesmose (wie dies beim Implantieren der A G I L I T Y T M -Prothese erforderlich ist). 8.6.3 Dorsalextendierende Osteotomie des Metatarsale I

Liegt eine übermässige Plantarflexion des Metatarsale I vor (d. h. der „Cullman-Test“ ist positiv), wird eine dorsalextendierende Osteotomie an der Basis des Metatarsale I durchgeführt. Die doppelte inkomplette Osteotomie erfolgt schräg gegen die kaudale Basis des Metatarsale I und dient zur Resek-

132

8.37 a

8.37 c

8.38 a

Kapitel 8: Operationstechniken

8.37 b Abb. 8.37. Laterale Bandrekonstruktion. Eine Varus-Supinations-Deformität geht häufig mit einer lateralen Sprunggelenkinstabilität einher und führt typischerweise zu einer anterolateralen Subluxation des Talus aus der Malleolengabel bzw. zu einer posterioren Dislokation der Fibula (a). Die lateralen Sprunggelenkbänder (d. h. Ligamentum talofibulare anterius und Ligamentum calcaneofibulare) sind meist von der distalen Fibula abgetrennt. Sind die verbleibenden lateralen Bandstrukturen im Wesentlichen erhalten, können diese mittels transossärer Nähte an die Fibula refixiert und damit rekonstruiert werden, was zur Stabilisierung des Talus in der Malleolengabel führt (b). Sind die verbleibenden lateralen Sprunggelenkbänder für eine derartige anatomische Rekonstruktion ungenügend, wird die Peronäus brevis-Sehne so proximal wie möglich freigelegt (d. h. am Ansatzpunkt des Muskelbauchs) und durch einen Tunnel durch die Fibula auf deren Vorderseite geführt und unter Spannung am Talushals befestigt. Der Autor ist mit derartigen nichtanatomischen Tenodesen sehr zurückhaltend und verwendet diese Technik eigentlich nur bei gleichzeitiger Arthrodese des unteren Sprunggelenks (c).

8.38 b

Abb. 8.38. Transfer der Peronäus longus-Sehne. Eine übermäßig straffe Peronäus longus-Sehne ist typisch für eine seit längerer Zeit bestehende VarusSupinations-Stellung mit lateraler Sprunggelenkinstabilität, womit eine übermässige Plantarflexion des Metatarsale I verursacht wird. Gleichzeitig besteht meist eine chronische Dysfunktion der elongierten Peronäus brevis-Sehne (a). Die Peronäus longus-Sehne wird mittels einer kleinen Inzision über dem Kuboid freigelegt, abgesetzt und sodann das distale Ende unter maximaler Spannung und Halten des Fusses in Pronation an der Basis des Metatarsale V fixiert (b). Es empfiehlt sich, diesen Sehnentransfer vor der Rekonstruktion des lateralen Bandapparates durchzuführen.

8.6 Zusätzliche Operationen

133

tion eines Keiles mit einer Basis von 2 bis 4 mm. Alternativ kann der Keil von dorsal aus dem Os cuneiforme I entfernt werden. Zur Stabilisierung der zugeklappten Osteotomie dienen ein bis zwei Schrauben (siehe Kap. 7.3.7: Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk) (Abb. 8.39). 8.6.4 Valgisierende Osteotomie des Kalkaneus

Verbleibt die Ferse nach der Bandrekonstruktion in Varusstellung, dann sollte die Stellung der Ferse korrigiert werden, um das Varusmoment zum Sprunggelenk zu minimieren. Durch einen lateralen Zugang unmittelbar posterior zu den PeronäusSehnen wird eine laterale Z-förmige Kalkanealosteotomie durchgeführt, wodurch der Tuber calcanei nach lateral verschoben und in eine physiologische Valgusstellung geneigt werden kann (siehe Kap. 7.3.7: Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk) (Abb. 8.40).

a

c

8.6.5 Mediale Bandrekonstruktion

Bei einer Valgus-Fehlstellung des Talus in der Malleolengabel, die durch eine Inkompetenz der medialen Kollateralbänder verursacht ist, wird der Ligamentum deltoidum-Bandkomplex rekonstruiert und in regelrechte Spannung gebracht (siehe Kap. 7.3.7: Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk) (Abb. 8.41) [9]. 8.6.6 Medialisierende Kalkaneusosteotomie

Bleibt der Rückfuß nach Neuausrichtung von Sprunggelenk und Vorfuß in Valgusstellung (siehe Kap. 7.3.7: Instabilität von Rückfuß und Sprunggelenk), dann wird durch einen lateralen Zugang unmittelbar posterior zu den Peronäus-Sehnen eine Kalkaneusosteotomie vorgenommen und der Tuber um 1 bis 2 cm nach medial verschoben (Abb. 8.42).

b

d

Abb. 8.39. Dorsalextendierende Osteotomie des Metatarsale I. Verursacht eine anormale Plantarflexion des Metatarsale I (a) eine Supination des Fußes mit Varusstellung des Rückfußes (b), wird eine dorsalextendierende Osteotomie des Metatarsale I durchgeführt (c, d).

134

Kapitel 8: Operationstechniken

a

b

c

d

Abb. 8.40. Valgisierende Osteotomie des Kalkaneus. Verursacht eine anormale Varusdeformität des Kalkaneus erhöhte Supinationskräfte durch exzentrischen Zug des Musculus triceps surae, wird eine valgisierende Osteotomie des Kalkaneus erwogen. Der Kalkaneus wird durch einen lateralen Zugang knapp posterior zu den Peronäus-Sehnen dargestellt, und eine Z-förmige Osteotomie wird durchgeführt (a). Durch eine zweite horizontale Osteotomie, die konvergent zur ersten verläuft, entsteht ein Keil, der entfernt wird (b). Der Tuber calcanei wird nach lateral in die gewünschte Position geschoben und nach außen gedreht, um die horizontale Osteotomie zu schließen (c). Die Fixation erfolgt durch eine perkutan von der Ferse eingeführte Kompressionsschraube (d). Im vorliegenden Fall bestand bereits eine subtalare Arthrodese, und es wurde zusätzlich eine Arthrodese des talonavikulären Gelenkes durchgeführt.

8.6 Zusätzliche Operationen

135

a

b

c

d

Abb. 8.41. Rekonstruktion des medialen Sprunggelenkbandes. Bei anormaler Instabilität der medialen Sprunggelenkbänder, die bei Belastung zu einer Pronationsstellung des Rückfußes und/oder einer Valgusneigung des Talus innerhalb der Malleolengabel führt, wird die Rekonstruktion des medialen Sprunggelenkbandes erwogen. Der oberflächliche proximale Teil des Ligamentum deltoidum wird distal abgesetzt, um die tiefe Schicht freizulegen, die wiederum proximal abgesetzt wird, so dass der anteriore Aspekt der Fibula sichtbar wird (a). Ein oder zwei Anker werden in die distale Fibula eingesetzt (b). Bei Supination- und Varusposition des Fußes wird die tiefe Schicht des Ligamentum deltoidum wieder an die Fibula mittels Knochenanker befestigt und die oberflächliche Schicht distal befestigt (c). Weitere Nähte werden für die definitive Rekonstruktion einer starken Bandstruktur verwendet (d).

8.6.7 Rückfußarthrodesen

Die Behandlung von Osteoarthrosen mit Dysfunktion der benachbarten Gelenken (d. h. subtalare und transversale Fußwurzelgelenke) bei Vorliegen einer Sprunggelenkarthrose ist noch immer recht umstritten (siehe Kap. 7.3.5: Arthrose der benachbarten Gelenke). Falls erforderlich, sollte eine sub-

talare (Abb. 8.43), talonavikulare (Abb. 8.44) oder Tripel-Arthrodese (Abb. 8.45) vor dem Sprunggelenkersatz durchgeführt werden, um einen stabilen plantigraden Fuß zu erhalten. Der Chirurg sollte sich jedoch bewusst sein, dass zusätzliche Arthrodesen des Rückfußes das langfristige Ergebnis der Sprunggelenkprothese möglicherweise beeinträchtigen könnten.

136

Kapitel 8: Operationstechniken

a

b

c

d

Abb. 8.42. Medialisierende Osteotomie des Kalkaneus. Wenn ein anormaler Valgus des Rückfußes durch exzentrischen Zug des Musculus triceps surae Pronationskräfte verursacht, dann wird eine medialisierende Osteotomie des Kalkaneus erwogen. Der Kalkaneus wird durch einen lateralen Zugang knapp posterior zu den Peronäus-Sehnen freigelegt und eine schräge Osteotomie durchgeführt. Zur Mobilisierung des Tuber calcanei wird ein spezieller Laminaspreizer verwendet (a). Mit einem Hohmann-Haken wird der Tuber calcanei bis zum gewünschten Ausmaß nach medial verschoben (b). Ein oder zwei Kirschner-Drähte werden von posterior eingeführt, um den Tuber calcanei gegen den Kalkaneuskörper zu stabilisieren. Die erreichte mediale Verschiebung kann sodann vermessen (c) und der überstehende Knochen mittels Luer entfernt oder mit einem Stössel eingebolzt werden. Die Fixation wird durch Einführung von 1 bis 2 Kompressionsschrauben über die Kirschner-Drähte erreicht. Das Röntgenbild zeigt die Situation 6 Wochen nach der Operation (d).

8.6 Zusätzliche Operationen

a

d

137

b

e

c

f

g

Abb. 8.43. Subtalare Arthrodese. Das Subtalargelenk wird durch einen lateralen Zugang freigelegt. Der HintermannTM-Distraktor wird eingesetzt, um das Subtalargelenk zu distrahieren und eine genügende Einsicht ins Gelenk zu gewinnen (a). Nach Entfernung des Knorpelgewebes wird mittels eines Bohrers der sklerotische subchondrale Knochen gebrochen (b) und der Spreizer entfernt. Sobald die gewünschte Position für die Arthrodese erreicht ist, werden 2 Kirschner-Drähte von posterior (c) und plantar eingeführt (d) und die Ausrichtung des Rückfußes durch Hochheben des Beins vom Tisch überprüft (e). Nach 6 Wochen zeigt die radiologische Kontrolle unter voller Belastung einen gut ausgerichteten Rückfuß und eine vollständige Fusion im anteroposterioren (f) und lateralen (g) Strahlengang.

8.6.8 Verlängerung der Achillessehne

Wenn am Ende der Sprunggelenk-Implantation trotz einer vollständigen Resektion der posterioren Sprunggelenkkapsel (Abb. 8.20) nicht mehr als 5° Dorsalflexion erreicht werden kann, sollte eine Verlängerung des Gastrocnemius-Soleus-Komplexes erwogen

werden (siehe Kap. 7.3.8: Kontraktur der Achillessehne). Eine solche kann an der Muskel-Sehnen-Verbindung oder durch Achillessehnen-Verlängerung erreicht werden. Gelegentlich liegt das Problem in einer vernarbten Tibialis posterior-Sehne; dann sollte diese durch einen separaten posteromedialen Zugang revidiert werden (Abb. 8.46) [1].

138

Kapitel 8: Operationstechniken

a

b

c

d

e

f

Abb. 8.44. Talonavikulare Arthrodese. Das Talonavikulargelenk wird durch Verlängerung des anterioren Zuganges freigelegt, der für die Implantation der Sprunggelenkprothese verwendet wird (a). Der HintermannTM-Distraktor wird zur Distraktion des Navikulargelenks eingesetzt (b). Zunächst werden die talaren (c), dann die navikularen (d) Gelenkoberflächen sorgfältig von Knorpelgewebe gesäubert, wobei darauf geachtet wird, die Konturen der Oberflächen zu erhalten. Die postoperativen Röntgenbilder zeigen einen gut ausgerichteten Rückfuß und eine regelrechte Lage der Schrauben im anteroposterioren (e) und lateralen (f) Strahlengang.

8.6 Zusätzliche Operationen

139

a

c

a

b Abb. 8.45. Tripelarthrodese. Diese Patientin (66 Jahre) mit rheumatoider Arthritis zeigt eine Valgus- und Pronationsdeformität mit Beteiligung von Sprunggelenk, Subtalar- und Talonavikulargelenken. Es besteht eine schwere Arthritis des Sprunggelenks mit Valgus-Fehlausrichtung des Talus (a) bei gleichzeitig signifikanten arthritischen Veränderungen im Subtalar- und Talonavikulargelenk (b). Infolgedessen wird eine TripelArthrodese während des Sprunggelenkersatzes geplant. Das Subtalargelenk wird durch einen lateralen Zugang fusioniert, in gleicher Weise wie bei einer isolierten Subtalararthrodese (Abb. 8.43), und das Talonavikulargelenk wird wie in Abb. 8.44 gezeigt fusioniert. Das Kalkaneokuboidgelenk wird nicht fusioniert, damit in der lateralen Säule des Fußes noch etwas Mobilität erhalten bleibt. Nach 8 Wochen zeigt die radiologische Beurteilung einen gut ausgerichteten Rückfuß und durchgebaute Arthrodesen im anteroposterioren (c) und lateralen (d) Strahlengang.

d

b

Abb. 8.46. Revision der Tibialis posterior-Sehne und der posteromedialen Kapsel. Neun Monate nach dem Sprunggelenkersatz (aufgrund von Osteoarthrose 8 Jahre nach einer offenen Fraktur der lateralen und medialen Malleolen) präsentiert sich diese Patientin (54 Jahre) mit Schmerzen und schmerzhafter Schwellung entlang der Tibialis posterior-Sehne bei gleichzeitiger auf 5° eingeschränkter Dorsalextension. Die Sehne wird durch einen posteromedialen Zugang freigelegt und hinter dem medialen Malleolus identifiziert. Nach extensivem Debridement und Mobilisation wird die Sehne disloziert und die Flexor digitorum-Sehne exploriert (a). Während ein Hohmann-Haken eingeführt wird, um die posterioren Strukturen von der Sprunggelenkkapsel fern zu halten, wird eine posteromediale Arthrotomie des Sprunggelenks ausgeführt und die Kapsel resektiert, sodass die implantierte Prothese sichtbar wird (b).

140

8.7 Fazit Regelrechte Schnitttechnik und sorgfältige Behandlung des Weichteilmantels sind für eine erfolgreiche Sprunggelenkprothese von größter Bedeutung. Bis auf wenige Ausnahmen wird bei den heutigen Sprunggelenkprothesen ein anteriorer Zugang zwischen der Tibialis anterior- und der Extensor hallucis longusSehne verwendet. Sobald das arthrotische Sprunggelenk freigelegt ist, müssen die Osteophyten entfernt und die fibrotischen Kapselreste ausreichend ausgeräumt werden, um das Sprunggelenk so normal wie möglich zu gestalten. Dadurch kann eine potenzielle Fehlausrichtung und/oder Instabilität erkannt und die damit einhergehenden Probleme vor dem Sprunggelenkersatz behoben werden. Bei den ossären Schnitten muss die individuelle Anatomie des Patienten, insbesondere der tibiotalare Winkel in koronaler Ebene, unbedingt beachtet werden. Des Weiteren ist die korrekte Positionierung der Taluskomponente in der Sagittalebene unerlässlich, um eine regelrechte Balance der Weichteile, namentlich der medialen und lateralen Kollateralbänder zu erhalten. Die Verlängerung der Achillessehne ist selten erforderlich, wenn die posteriore Kapsel komplett entfernt wurde.

Literatur [1] Bonnin M (2002) Prothèse total de la cheville. In: Techniques chirurgicales: orthopédie-traumatologie (Encyl Med Chir, ed). Editions scientifiques et médicales, Paris, chap 44, pp 903–907 [2] Bonnin M, Judet T, Colombier J, Piriou P, Gravaleau N, Buscayret F (2004) Mid-term results of the first 98 consecutive SALTO total ankle arthroplasties. In: Proc AAOS Congress, San Francisco, USA [3] Buechel FF, Buechel FF, Pappas MJ (2002) Eighteen-year evaluation of cementless meniscal bearing total ankle replacements. AAOS Instruct Course Lect, chap 16, pp 143–151 [4] Carlsson A (2004) Radiostereometric analysis of the double coated S . T. A . R . total ankle prosthesis. A 4-year follow-up of 5 cases with rheumatoid arthritis. In: Proc 5th EFAS Congress, Montpellier, France

Kapitel 8: Operationstechniken

[5] Conti SF, Wong YS (2001) Complications of total ankle replacement. Clin Orthop 391: 105–114 [6] Conti SF, Wong YS (2002) Complications of total ankle replacement. Foot Ankle Clin 7: 791–807 [7] Gould JS, Alvine FG, Mann RA, Sanders RW, Walling AK (2000) Total ankle replacement: a surgical discussion. Part II. The clinical and surgical experience. Am J Orthop 29: 675–682 [8] Hintermann B, Valderrabano V (2003) Total ankle replacement. Foot Ankle Clin 8: 375–405 [9] Hintermann B, Valderrabano V, Boss AP, Trouillier HH, Dick W (2004) Medial ankle instability – a prospective study of 54 cases. Am J Sports Med 32: 183–190 [10] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The H I N T E G R A ankle: rationale and short-term results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [11] Inman VT (1991) The joints of the ankle, 2nd ed. Williams & Wilkins, Baltimore, pp 31–74 [12] Knupp M, Hintermann B (2004) The surgical tibiotalar angle – a radiological study. Foot Ankle Int (submitted) [13] Kofoed H (1998) Medium-term results of cementless Scandinavian total ankle replacement prosthesis ( L I N K S . T. A . R . ) for osteoarthrosis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 24. Springer, Berlin, pp 116–120 [14] Kofoed H, Lundberg-Jensen A (1999) Ankle arthroplasty in patients younger and older than 50 years: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 20: 501–506 [15] Lin S, Drzala M (1998) Independent evaluation of BuechelPappas 2nd generation cementless total ankle arthroplasty; intermediate-term results. In: Proc Am Orthopaedic Foot and Ankle Society Specialty Day Meeting, New Orleans, USA [16] Mendolia G (1998) Ankle arthroplasty – the Ramses prosthesis. In: Current status of ankle arthroplasty (Kofoed H, ed), chap 21. Springer, Berlin, pp 99–105 [17] Pyevich MT, Saltzman CL, Callaghan JJ, Alvine FG (1998) Total ankle arthroplasty: a unique design. Two to twelveyear follow-up. J Bone Joint Surg Am 80: 1410–1420 [18] Rudigier J, Grundei H, Menzinger F (2001) Prosthetic replacement of the ankle in posttraumatic arthrosis. Europ J Trauma 2: 66–74 [19] Takakura Y, Yanaka Y, Sugimoto K, Tamai S, Masuhara K (1990) Ankle arthroplasty. A comparative study of cemented metal and uncemented ceramic prostheses. Clin Orthop 252: 209–216 [20] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: a 3.7-year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56 [21] Wood PLR (2002) Experience with the STAR ankle arthroplasty at Wrightington Hospital, UK. Foot Ankle Clin 7: 755–765

Kapitel 9

POSTOPERATIVE MASSNAHMEN UND NACHKONTROLLEN

Grundsätzlich sollte das Sprunggelenk postoperativ gegen unkontrollierte Bewegungen geschützt werden, um die Wundheilung zu sichern und eine stabile knöcherne Integration der Implantate zu ermöglichen. Das Design der Prothese, die Implantationstechnik, allfällig zusätzlich durchgeführte Operationen und assoziierte Fußerkrankungen müssen bei der Festlegung des postoperativen Vorgehens mitberücksichtigt werden. Dieses Kapitel fasst das postoperative Behandlungskonzept des Autors zusammen.

9.1 Postoperative Behandlung Mit Gehübungen wird grundsätzlich am ersten postoperativen Tag begonnen, wobei das Bein aber dazwischen immer wieder hochgelagert wird. Bei komplexen Zusatzeingriffen oder schlechten präoperativen Weichteilverhältnissen wird mit der Mobilisation allerdings bis zum zweiten oder dritten postoperativen Tag zugewartet. Am ersten postoperativen Tag wird die Redondrainage gezogen; am zweiten postoperativen Tag wird der Kompressions-

verband entfernt und ein gespaltener, entfernbarer Soft Cast angelegt. Ebenso wird eine Orthese (Vacuped®, Oped, Cham, Schweiz; Abb. 9.1) angepasst. Diese wird tagsüber zum Gehen angelegt und erlaubt ab sofort eine Mobilisation mit Belastung des operierten Fußes nach Maßgabe der Schmerzen. Die Orthese wird während 6 Wochen zum Schutze des operierten Fußes gegen unkontrollierte Eversion, Inversion und Plantarflexion getragen. Bei Patienten mit ungünstiger Knochenqualität und/oder zusätzlichen Operationen wie Stellungskorrekturen (Osteotomien), Bandrekonstruktionen, Sehnentransfers und/oder Arthrodesen wird für 6 bis 8 Wochen ein Unterschenkelgehgips angelegt (Abb. 9.2); gelegentlich wird für weitere 4 bis 6 Wochen das Tragen einer Stützbandage oder eines Stabilschuhs empfohlen. Anschließend wird der Fuß zur freien Mobilisation freigegeben, wobei dem Patienten geraten wird, stabile Schuhe und Stützstrümpfe zu tragen, bis die Schwellung abgeklungen und die aktive Kontrolle des operierten Fußes wiederhergestellt ist. Danach ist das Tragen von bequemes Schuhwerk nach freier Wahl erlaubt. Bei komplexen Begleiterkrankungen oder Funktionsstörungen des Fußes

Abb. 9.1. Vacuped®. Die Vacuped®-Orthese (Oped, Cham, Schweiz) steht in 3 Größen zur Verfügung. Mit einer Pumpvorrichtung kann ein Vakuum geschaffen werden, welches das Luftkissen um den Fuss stabilisiert und diesem gleichzeitig eine optimale Form mit regelrechtem Kontaktschluss zu Fuß und Sprunggelenk vermittelt (siehe Text).

142

Kapitel 9: Postoperative Maßnahmen und Nachkontrollen

können orthopädische Zurichtungen an den Schuhen und/oder Einlagen verschrieben werden.

9.2 Rehabilitationsprogramm Unmittelbar nach der Operation wird mit einem Dehnungsprogramm begonnen. Der Patient oder die Patientin wird aufgefordert, den operierten Fuß ohne Gipsverband frei auf dem Boden aufzusetzen und so stark wie möglich zu belasten. Wenn er oder sie eine kräftige Auflage der Ferse auf dem Fußboden verspürt, wird er oder sie aufgefordert, das Knie schrittweise nach anterior zu bewegen und damit eine passive Dorsalextension im operierten Sprunggelenk zu erzwingen, bis die Ferse beginnt, sich vom Fußboden abzuheben (Abb. 9.3). Falls eine

a

b

reguläre Nachbehandlung im Vacuped® vorgesehen ist, wird dem Patienten oder der Patientin empfohlen, diese Übung ein- bis zweimal täglich durchzuführen. Mit der Lymphdrainage wird nach Entfernung der Nähte begonnen, in der Regel 2 Wochen nach der Operation bzw. bei Verwendung eines Unterschenkelgehgipses nach dessen Entfernung. Unbelastete aktive Bewegungsübungen für Flexion-Extension werden nach der Fadenentfernung erlaubt, nicht aber Pronations- und Supinationsbewegungen oder passive Bewegungsübungen. Diese sind erst nach 6 Wochen gestattet. Zum Rehabilitationsprogramm gehören zudem Übungen zur Stärkung der Muskeln und der muskulären Kontrolle von Fuß und Sprunggelenk mit allmählichen Rückkehr zu voller Aktivität je nach Beschwerdetoleranz.

Abb. 9.2. Belastbarer Unterschenkel-Stützverband. Bei dieser Patientin (66 Jahre, zweiter postoperativer Tag) wurden wegen lateraler Bandrekonstruktion an beiden Sprunggelenken bei einzeitigem bilateralen Sprunggelenkersatz belastbare Unterschenkel-Stützverbände verwendet. Diese temporären Stützverbände mit anteriorer Öffnung (a) gestatten eine gewisse Belastung (b), werden aber nach Abschwellen durch einen stärkeren Unterschenkelgehgips ersetzt.

Abb. 9.3. Dehnungsprogramm. Das Knie wird nach anterior gebracht (Knieflexion), bis sich die Ferse vom Boden abzuheben beginnt (weiblich, 49 Jahre, zweiter Tag postoperativ; siehe Text).

9.3 Nachkontrollen

143

Tabelle 9.1. Klinischer Skore

Grad

Schmerz

Einschränkung Freizeitaktivitäten

Einschränkung Alltagsaktivitäten

Notwendigkeit für Stützhilfen

Tragen von Konfektionsschuhen

Exzellent

Keiner

Keine

Keine

Keine

Ja

Gut

Leichter, gelegentlich

Geringe

Keine

Keine

Meistens

Mäßig

Mäßiger, häufiger

Mäßige

Mäßige

Ein Stock

Nein

Schlecht

Stark, (fast) ständig

Starke

Starke

Geh-/Stützhilfe

Orthopädische Schuhe

9.3 Nachkontrollen

9.3.2 Radiologische Beurteilung

Regelmäßige klinische und radiologische Nachkontrollen helfen, allfällige Probleme rechtzeitig zu erkennen und gegebenenfalls zu behandeln und damit Misserfolge vorzubeugen. Derzeit sieht der Autor seine Patienten postoperativ nach 6 bis 8 Wochen, 4 Monaten und einem Jahr und danach jährlich zur klinischen und radiologischen Kontrolle. Ab der Ein-Jahreskontrolle wird der klinische Verlauf standardmäßig dokumentiert.

Postoperative radiologische Untersuchungen werden am besten mit Hilfe des Bildwandlers (Fluoroskopie) vorgenommen, um standardisierte und genaue anteroposteriore und laterale Ansichten beider Komponenten zu erhalten. Dadurch kann eine Migration oder Lockerung in der sequentiellen Analyse erkannt werden (Abb. 9.4). Referenzlinien und Winkel werden definiert, um Ausrichtung und Migration einer Komponente zu bestimmen (Abb. 9.5: α-Winkel, β-Winkel, γ-Winkel, Abstände „a“ and „b“, Durchmesser potenzielle Lyse) und mit einem speziellen metrischen Datenprogramm digital zu vermessen (Imagic Access®, P I C Systems A G , Glattbrugg, Schweiz).

9.3.1 Klinische Beurteilung

Die Patienten werden aufgefordert, ihre aktuelle Funktion (im Vergleich zur präoperativen Funktion) bei den Aktivitäten im Alltag und bei besonderen Tätigkeiten (z.B. Sport und Treppensteigen) anzugeben (Tabelle 9.1) sowie ihre Zufriedenheit mit dem Eingriff zu beurteilen. Zur klinischen Untersuchung gehört eine sorgfältige Beurteilung der Ausrichtung des Sprunggelenks im Stehen sowie des Bewegungsausmaßes und der Stabilität des Sprunggelenks im Sitzen und Stehen. Das Bewegungsausmaß wird klinisch mittels eines Goniometers entlang des lateralen Randes von Bein und Fuß bestimmt. Ausrichtung, Stabilität und Beweglichkeit werden mit der nicht betroffenen Seite verglichen. Dann wird der Patient/die Patientin aufgefordert, den Schmerz auf einer Skala von 0 bis 10 Punkten anzugeben, wobei kein Schmerz 0 Punkte und maximaler Schmerz 10 Punkte ergibt. Danach wird das AOFAS Hindfoot Score berechnet [3].

Die Lockerung der Tibiakomponente wird als eine Positionsänderung der flachen Basis der Komponente von mehr als 2° in Relation zur Längsachse der Tibia definiert. Zum Beispiel: – beim H I N T E G R A ®-Sprunggelenk [2]; Winkel „a“ und „b“ in Abb. 9.5b und/oder als progressive Lysezone von mehr als 2 mm zwischen Implantat und Knochen entweder in der anteroposterioren oder der lateralen Ansicht, und – beim S . T. A . R . - Sprunggelenk [1, 4]; Winkel „b“ und „c“ in Abb. 9.6b und/oder als Einsinken in die Tibia von mehr als 2 mm (Abstand „a“ in Abb. 9.6a). Eine Lockerung der Taluskomponente wird im lateralen Röntgenbild als Einsinken in den Talus von mehr als 5 mm definiert. Zum Beispiel: – beim H I N T E G R A ®-Sprunggelenk [2]; Abstände „a“ und „b“ in Abb. 9.5b oder eine Positionsände-

144

Kapitel 9: Postoperative Maßnahmen und Nachkontrollen

prä-op

a

intra-op

b

6 Wochen

c

4 Monate

d

Abb. 9.4. Standardisierte Röntgenbilder. Posttraumatische Osteoarthrose nach Sprunggelenkfraktur (männlich, 59 Jahre, Raucher) (a): Standardisierte anteroposteriore und laterale Ansichten mittels Bildverstärkung stellen die Position der Implantate und die Knochen-Implantat-Grenzfläche bei allen Nachbeobachtungsuntersuchungen auf ähnliche Weise dar (b–h).

9.3 Nachkontrollen

145

2 Jahre

1 Jahr

e

f

4 Jahre

3 Jahre

g

h

146

Kapitel 9: Postoperative Maßnahmen und Nachkontrollen

Abb. 9.5. Referenzlinien und -winkel für das H I N T E G R A ®Sprunggelenk. Die folgenden Referenzlinien und -winkel werden zur Bewertung von Stabilität und Lockerung der Tibia- und Taluskomponenten verwendet [2] (weiblich, 43 Jahre; nach 2 Jahren): (a) im anteroposterioren Strahlengang: α = Winkel zwischen Längsachse der Tibia und artikulierender Oberfläche der Tibiakomponente; (b) im lateralen Strahlengang: β = Winkel zwischen Längsachse der Tibia und artikulierender Oberfläche der Tibiakomponente; γ = Winkel zwischen einer Linie durch den anterioren Schild und den posterioren Rand der Taluskomponente und einer Linie zwischen der dorsalen Begrenzung des Talonavikulargelenks und dem Tuber calcanei; „a“ = Abstand vom äußersten anterioren Teil der Taluskomponente zu einer Linie gezogen von der dorsalen Begrenzung des Talonavikulargelenks zum Tuber calcanei; „b“ = Abstand vom äußersten posterioren Teil der Taluskomponente zu der wie unter „a“ beschriebenen Linie a

a

b

b

Abb. 9.6. Referenzlinien und -winkel für das S . T . A . R . Sprunggelenk. Die folgenden Referenzlinien und -winkel werden zur Bewertung von Stabilität und Lockerung der Tibia- und Taluskomponenten verwendet [1, 4] (männlich, 52 Jahre; nach 5 Jahren): (a) im anteroposterioren Strahlengang: α = Winkel zwischen Längsachse der Tibia und artikulierender Oberfläche der Tibiakomponente; „a“ = Abstand der Fibulaspitze zu einer Linie durch die Basis der Tibiakomponente; (b) im lateralen Strahlengang: β = Winkel zwischen Längsachse der Tibia und artikulierender Oberfläche der Tibiakomponente; γ = Winkel zwischen einer Linie durch den anterioren und den posterioren Rand der Taluskomponente und einer Linie zwischen der dorsalen Begrenzung des Talonavikulargelenks und dem Tuber calcanei; „b“ = Abstand von der äußersten anterioren Begrenzung der Taluskomponente zu einer Linie gezogen von der dorsalen Begrenzung des Talonavikulargelenks zum Tuber calcanei; „c“ = Abstand von der äußersten posterioren Begrenzung der Taluskomponente bis zur der unter „b“ beschriebenen Linie

9.4 Fazit

a

147

b

rung von mehr als 5° in Relation zur Linie von der Spitze des Talonavikulargelenks bis zum Tuber calcanei (Winkel γ in Abb. 9.5b) und – beim S . T. A . R . - Sprunggelenk [1, 4]; Abstände „b“ und „c“ in Abb. 9.6b oder Positionsveränderung von mehr als 5° in Relation zur Linie von der Spitze des Talonavikulargelenks bis zum Tuber calcanei (Winkel γ in Abb. 9.6b). Die Bewertung einer geringfügigen Positionsänderung der Taluskomponente im anteroposterioren Röntgenbild ist sehr schwierig und eine potenzielle Lysezone unter der Taluskomponente können in keiner der beiden Ansichten erkannt werden. Die tatsächliche Fuß- und Sprunggelenkbeweglichkeit werden in der lateralen Ansicht unter Fluoroskopie gemessen, während der Patient auf einer Fußplatte steht (Abb. 9.7). Die Fußplatte wird so stark wie möglich in Plantarflexion und Dorsalextension gebracht, bis die Tibia die Tendenz hat, der Fußbewegung zu folgen.

9.4 Fazit Die Sprunggelenkprothese sollte postoperativ gegen unkontrollierte Bewegungen geschützt werden, um die Wundheilung zu sichern und eine stabile Knochenintegration in die Implantate zu ermöglichen. Die meisten Prothesen gestatten eine frühzeitige Belastung nach Maßgabe der Schmerzen, wobei die Vollbelastung meist ein bis zwei Wochen nach der Operation erreicht wird. Kontrollierte Dehnungsübungen

Abb. 9.7. Bewegungsausmaß von Fuß und Sprunggelenk. Diese Röntgenbilder zeigen das Bewegungsausmaß für Plantarflexion (a) und Dorsalextension (b): die Fußbewegung (Bewegung des gesamten Fußes hinsichtlich der tibialen Längsachse) und tatsächliche Sprunggelenkbewegung (Bewegung innerhalb der Sprunggelenkprothese) (männlich, 68 Jahre; nach einem Jahr).

des Triceps surae können unmittelbar postoperativ gestartet werden. Mit der Lymphdrainage und unbelasteten aktiven Bewegungsübungen für Flexion-Extension wird nach der Fadenentfernung begonnen; das eigentliche Rehabilitationsprogramm beginnt aber erst nach 6 Wochen und schließt Dehnungsübungen, Lymphdrainage, aktive und passive Übungen für alle Bewegungen sowie Übungen zur Stärkung der muskulären Kraft und Kontrolle von Fuß und Sprunggelenk ein, mit einer allmählichen Rückkehr zur vollen Aktivität je nach Beschwerdetoleranz. Regelmäßige klinische und radiologische Kontrollen helfen, Probleme im Frühstadium zu identifizieren und behandeln und dadurch Misserfolgen vorzubeugen. Eine regelmäßige und standardisierte klinische und radiologische Untersuchung wird empfohlen.

Literatur [1] Anderson T, Montgomery F, Carlsson A (2003) Uncemented S.T.A.R. total ankle prosthesis. Three to eight-year follow-up of fifty-one consecutive ankles. J Bone Joint Surg Am 85: 1321–1329 [2] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The H I N T E G R A ankle: rational and short-term results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [3] Kitaoka HB, Alexander IJ, Adalaar RS, Nunley JA, Myerson MS, Sanders M (1994) Clinical rating systems for the ankle-hindfoot, midfoot, hallux, and lesser toes. Foot Ankle Int 15: 349–353 [4] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: a 3.7-year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56

Kapitel 10

WAS IST IN DER SPRUNGGELENK-ENDOPROTHETIK MACHBAR?

Die Behandlung der Arthrose des oberen Sprunggelenks hat sich im letzten Jahrzehnt sehr stark gewandelt. Nicht nur das chirurgische Armentarium hat sich erweitert, heute stehen auch mehr valable Behandlungsoptionen zur Wahl und letztlich hat sich die Sprunggelenk-Endoprothetik zu einer viel versprechenden Alternative zur Arthrodese entwickelt. Heute kann unter verschiedenen Sprunggelenkprothesen ausgewählt werden, und jede dieser Prothesen hat ihre überzeugten Befürworter. Die Frühkomplikationen in den ersten Tagen nach der Implantation einer Sprunggelenkprothese geben zwar weiterhin Anlass zur Sorge, scheinen aber mit dem steigenden Wissen und Erfahrung hinsichtlich Prothesen, Literatur und chirurgischer Technik zunehmend überwunden zu sein. Mit steigendem Wissen und Erfahrung stellt sich naturgemäß die Frage, wie weit man in der Sprunggelenk-Endoprothetik gehen kann und was machbar ist. In diesem Kapitel wird versucht, einige Erfahrungen des Autors in Bezug auf Möglichkeiten und Limitationen der SprunggelenkEndoprothetik zusammenzufassen.

10.1 Korrektur des fehlausgerichteten Sprunggelenks (Malalignement) Die Wiederherstellung und Erhaltung der regelrechten knöchernen Ausrichtung und des muskulären Gleichgewichts der unteren Extremität sind unabdingbare Erfordernisse für eine langfristige Erhaltung der Sprunggelenkprothese. Wird keine regelrechte Ausrichtung erzielt, kann die Taluskomponente in die Malleolengabel abkippen und zu inakzeptabel hohem Druck auf den Polyethylengleitkern (was einen erhöhten Polyethylenverschleiß zur Folge hat; siehe Abb. 11.3, Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik), zu

exzessiven Scherkräften an der Knochen-Implantat-Grenzfläche (wodurch das Risiko der Komponentenlockerung erhöht wird) und zu einer exzessiven Spannung der Bänder führen (wodurch eine sekundäre Instabilität entsteht; siehe Abb. 11.7, Kap. 11: Komplikationen in der SprunggelenkEndoprothetik). 10.1.1 Varus-Fehlstellung

Rezidivierende Distorsionen und chronische Instabilität des lateralen Sprunggelenks können im Laufe der Zeit zur Sprunggelenkarthrose führen. Es scheint, dass Sprunggelenke mit inkompetentem Ligamentum talofibulare anterius häufig mit einem nach anterior extrudierten Talus enden (Abb. 10.1), während jene mit inkompetentem Ligamentum calcaneofibulare eher zu einer Varusabkippung des Talus führen (Abb. 10.2). In beiden Fällen zeigen die betroffenen Füße zumeist eine gewisse Varus-Fehlstellung des Rückfußes und ein hohes Längsgewölbe, zudem ist das Metatarsale I häufig in Plantarflexion fixiert. Identifikation und Lokalisation einer knöchernen Deformität ist unbedingt erforderlich. Beim ersten Fall (nach anterior extrudierter Talus, Varus-Fehlstellung, Abb. 10.1) wurden eine dorsalextendierende Osteotomie des Metatarsale I (siehe Abb. 8.39, Kap. 8: Operationstechniken) und ein Transfer der Peronäus longus-Sehne zur Basis des Metatarsale V (siehe Abb. 8.38, Kap. 8: Operationstechniken) während des Sprunggelenkersatzes vorgenommen. Eine Kalkaneusosteotomie und die Rekonstruktion des lateralen Bandappaartes wurden nicht als notwendig erachtet. Nach 4 Monaten sieht der Fuß gut ausgerichtet und stabil aus und der Patient ist mit dem erzielten Ergebnis sehr zufrieden. Für die Korrektur der Fehlstellung und die Normalisierung des Varus-Moments zum Sprungge-

150

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

a

d

b

c

e

Abb. 10.1. Das extrudierte Sprunggelenk in Varusstellung. Dieser 67-jährige Mann entwickelte viele Jahre nach rezidivierenden Dostorsionen eine Sprunggelenkarthrose. Es bestehen eine anterolaterale Schwellung und Schmerz (a) sowie eine Varus-Fehlstellung der Ferse und eine nach außen rotierte Tibia bzw. eine nach posterior dislozierte Fibula (b), die sich im Zehenspitzenstand teilweise korrigierte (c). Die belasteten Röntgenaufnahmen zeigen, dass die Varus-Fehlstellung durch Erosion des medialen Tibia-Plafonds und konsekutivem Abkippen des Talus (d), ein hohes Längsgewölbe bei stark plantarflektiertem ersten Strahl (Metatarsus primus flexus) sowie eine Inkompetenz des Ligamentum talofibulare anterius und daraus resultierender anterolateraler Luxation des Talus aus der Malleolengabel verursacht wird, während die Integrität des Subtalargelenks erhalten ist (e). Die Pedobarographie (Emed-System, Novel, München, Deutschland) lässt eine erhöhte Druckbelastung unter dem Metatarsaleköpfchen I erkennen (f). Bei der chirurgischen Exploration des Sprunggelenks zeigt sich die Erosion des medialen Tibia-Plafonds und der Knorpelverschleiß am medialen Talus (g). 4 Monate nach der Operation (die eine dorsalextendierende Osteotomie des Metatarsale I, einen Peronäus longus-brevis-Sehnentransfer und die Implantation einer Sprunggelenkprothese umfasste) sind weiterhin eine gewisse periartikuläre Schwellung und eine leichte Varus-Fehlstellung der Ferse zuerkennen, jedoch keine Extrusion des Talus oder Aussenrotation der Tibia mehr (h–j). Im AP-Strahlengang erscheint der Rückfuss regelrecht ausgerichtet (k), und im lateralen Strahlengang zeigt den Talus in korrekter Position (d.h. die tibiotalare Ausrichtung und die Position der Fibula sind korrekt) und ein gut balanciertes mediales Längsgewölbe (l). Die AP-Aufnahme des belasteten Fußes zeigt ebenfalls eine regelrechte Ausrichtung (m). Die Implantate in der distalen Fibula stammen aus einer früheren Rekonstruktion des lateralen Bandapparates und wurden belassen, da sie asymptomatisch waren.

lenk reichte offensichtlich die entlastende Osteotomie des Metatarsale I und die Stärkung der Abduktions- und Pronationskraft der Peronäus-Sehnen aus, obwohl auf eine erneute Bandplastikverzichtet wurde, weil schon dreimal zuvor Bandplastiken durchgeführt wurden und versagt hatten. Bis zur jüngsten Nachuntersuchung 3 Jahre nach der Operation gab es keine Veränderungen. Beim zweiten Fall (konzentrisches Sprunggelenk mit Varusabkippung des Talus, Abb. 10.2) je-

doch wurde während der Operation nur eine mediale Bandlockerung vorgenommen, die Deformität des Rück- und Vorfußes hingegen nicht korrigiert. Vier Monate nach der Operation bestand eine Varus-Deformität mit einem ständigen Gefühl der Unsicherheit weiter. Daher wurden eine dorsalextendierende Osteotomie des Metatarsale I und eine laterale Verschiebeosteotomie des Kalkaneus (siehe Abb. 8.40, Kap. 8: Operationstechniken) durchgeführt. Nach dieser Maßnahme blieb das Sprungge-

10.1 Korrektur des fehlausgerichteten Sprunggelenks (Malalignement)

f

g

h

k

151

i

l

lenk bis zur jüngsten Nachuntersuchung 2 Jahre postoperativ gut ausgerichtet und stabil. Die Meinung und Vorgehen des Autors Die Varusarthrose des Sprunggelenks ist nicht eine einzelne Entität. Alle mitbeteiligten pathologischen Prozesse müssen identifiziert und während der Operation adressiert werden. Ganz besonders ist auf das untere Sprunggelenk zu

j

m

achten: Ist dessen Integrität erhalten, sind regelrechte Positionierung und Stabilisierung des Talus in der Malleolengabel sowie die Wiederherstellung der Zugkraft des Peronäus brevis unerlässlich, um einen gut ausgerichteten und stabilen Rückfuß zu erzielen. Bei zerstörter Integrität des unteren Sprunggelenks (die zur Destabilisierung führt) ist eine Kalkaneusosteotomie zur regelrechten Ausrichtung des Zuges des Triceps

152

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

a

b

c

d

e

f

Abb. 10.2. Das konzentrische Varus-Sprunggelenk. Dieser 62-jährige, sehr aktive Golfspieler entwickelte viele Jahre nach rezidivierenden Distorsionen eine Sprunggelenkarthrose. Die Varusdeformität ist verursacht durch Erosion des medialen Tibia-Plafonds mit Einsinken des Talus, Varus-Fehlstellung der Ferse und Inkompetenz des Ligamentum kalkaneofibulare und konsekutivem Abkippen des Talus in eine fixierte Varus-Fehlstellung innerhalb der Malleolengabel (a). Die laterale Sicht zeigt den Talus in korrekter Stellung in der Malleolengabel und eine Subluxation des Subtalargelenks (b). Vier Monate nach Sprunggelenkersatz und Lockerung des medialen Bandes persistiert die Varus-Fehlstellung der Ferse in plantigrader Stellung des Fußes (c) und im Zehenspitzenstand (d). In der AP-Röntgenaufnahme ist die residuelle Varus-Fehlstellung des Rückfußes erkennbar; der Kalkaneus kippt in eine Varus-Fehlstellung ab und die subtalare Instabilität persistiert, wie das laterale Aufklappen im unteren Sprunggelenk zeigt (e). Die laterale Röntgenaufnahme dokumentiert weiterhin eine subtalare Pathologie mit Subluxation (f).

10.1 Korrektur des fehlausgerichteten Sprunggelenks (Malalignement)

surae unabdingbar, und wenn dies für einen gut ausgerichteten und stabilen Rückfuß nicht ausreicht, sollte sogar eine Arthrodese des unteren Sprunggelenks durchgeführt werden. Assoziierte Fehlstellungen wie ein erster Strahl in Plantarflexion sollten ebenfalls korrigiert werden. Zusammenfassend muss festgehalten werden, dass der prothetische Ersatz eines arthrotischen Sprunggelenks mit einer Varus-Fehlstellung so lange als erfolgreich angesehen werden darf, als alle assoziierten Probleme während der Operation regelrecht gelöst werden konnten. Ein Abkippen des Talus in eine Varus-Fehlstellung von mehr als 30° ist wahrscheinlich ein Grenzfall, um eine ausreichende Korrektur und Balancierung des Sprunggelenks erreichen zu können, und sollte daher als Kontraindikation für eine Sprunggelenkprothese betrachtet werden. Auch wenn noch kein Beweis erbracht wurde, so könnte die Verwendung einer Sprunggelenkprothese, die intrinsische Stabilität gegen Inversionsmomente vermittelt, eine bessere Prognose hinsichtlich eines Rezidivs der Varus-Fehlstellung haben, möglicherweise aber einen stärkeren Polyethylenverschleiß und höhere Scherkräfte an der Knochen-Implantat-Grenzfläche nach sich ziehen. Die regelrechte Ausrichtung und Balancierung des gesamten Fußes und Sprunggelenks ist daher für eine erfolgreiche Sprunggelenkprothese unumgänglich. Die Implantation einer Sprunggelenkprothese ohne Rücksichtnahme auf die deformierenden Kräfte im Fuß kann zu Abkippen des Talus in Varus-Fehlstellung und zu frühem Misserfolg führen. 10.1.2 Valgus-Fehlstellung

Gelegentlich kann sich nach einem schweren Trauma (z.B. einer Sprunggelenkfraktur mit Beteiligung der Syndesmose) eine Valgus-Fehlstellung entwickeln, weil der laterale Tibia-Plafonds verschleißt und zur Penetration des Taluskörpers führt, während das Ligamentum deltoidum straff bleibt (Abb. 10.3). Infolge des ossären Impingements lokalisieren sich die Beschwerden typischer-

153

weise subfibulär. Mit der Kollabierung des Sprunggelenks lässt die Bandspannung vor allem lateral nach. Es empfiehlt sich daher während des Sprunggelenkersatzes, die tibiale Knochenresektion kleinstmöglich zu halten. Durch die Implantation der Komponenten kommt es zur Distraktion des kollabierten Sprunggelenks und damit zur regelrechten Anspannung der Bänder sowie zur Aufrichtung des Rückfußes. Ist diese ungenügend, kann zusätzlich eine varisierende Osteotomie des Kalkaneus erwogen werden. Rezidivierende Distorsionen können im Laufe der Zeit zur Auslockerung des Ligamentum deltoidum und damit zur Abkippung des Talus in eine Valgus-Fehlstellung führen (Abb. 10.4). Eine solche Valgus-Fehlstellung kann auch im Rahmen des progressiven Kollapses des Längsgewölbes bei einem erworbenen Plattfuss des Erwachsenen entstehen, mit Einschluss des Ligamentum calcaneonaviculare oder „Spring-Ligament“ und der Gelenke naviculocuneiforme I und tarso-metatarsale I. Bei vollständigem Verlust des Längsgewölbes kippt das Sprunggelenk noch stärker in eine Valgus-Fehlstellung, und es entsteht eine kombinierte Valgus-Fehlstellung des Rückfußes und Abduktions- und Supinations-Fehlstellung des Vorfußes. Ein inkompetentes Ligamentum deltoideum wie auch eine nicht ausreichende Korrektur dieser Deformitäten stellen eine Kontraindikation für die Sprunggelenkprothese dar. Eine Sprunggelenkprothese sollte erst dann implantiert werden, wenn die Deformitäten ausreichend korrigiert und die ligamentäre Stabilität wieder hergestellt ist (siehe Kap. 8: Operationstechniken). Die Meinung und Vorgehen des Autors Die Valgusarthrose des Sprunggelenks ist nicht eine einzelne Entität. Alle mitbeteiligten pathologischen Prozesse müssen identifiziert und während der Operation adressiert werden. Ist die Valgus-Fehlstellung die Folge eines Knochenverschleißes am lateralen Tibia-Plafond bei suffizientem Ligamentum deltoidum, dann kann der Sprunggelenkersatz ohne Einschränkung durchgeführt werden und zumeist ist keine zusätzliche Operation erforderlich. Ist das Ligamentum deltoidum verschlissen und

154

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

a

b

c

d

e

f

Abb. 10.3. Das Sprunggelenk in Valgusstellung. Dieser 64-jährige Mann entwickelte 22 Jahre nach einer schweren Distorsion mit nachfolgend konservativer Behandlung eine Arthrose in seinem rechten Sprunggelenk. Die AP-Röntgenaufnahme zeigt das Abkippen des Talus in Valgus-Fehlstellung durch Erosion des lateralen TibiaPlafonds mit Einsinken des Talus und schwere arthrotische Veränderungen im Fibulotalar-Gelenk durch das entstandene knöcherne Impingement (a). In der lateralen Röntgenaufnahme ist eine Osteophytenbildung am ventralen Talus und eine leichte anteriore Dislokation des Talus aus der Malleolengabel erkennbar (b). Nach 2 Jahren besteht noch immer eine gewisse periartikuläre Schwellung am medialen Sprunggelenk, Fuß und Sprunggelenk sind jedoch regelrecht ausgerichtet in plantigrader Stellung (c) und im Zehenspitzenstand (d). Die belasteten Standard-Röntgen zeigen ein gut ausgerichtetes und stabiles Sprunggelenk sowohl im AP- (e) als auch im lateralen Strahlengang (f). Als Nebenbefund zeigt sich eine Osteolyse um die tibialen Schrauben. Der Patient ist aber vollständig beschwerdefrei.

10.1 Korrektur des fehlausgerichteten Sprunggelenks (Malalignement)

a

b

c

d

Abb. 10.4. Der kollabierte Rückfuß in Valgus-Fehlstellung. Dieser 58-jährige Mann hat eine längere Anamnese eines Plattfusses mit progressivem Einbruch des Längsgewölbes; seine Schmerzen verschlimmerten sich vor kurzem, als das Sprunggelenk in eine Valgus-Fehlstellung abkippte, da das Ligamentum deltoidum infolge chronischer Überlastung wegen Verlusts der Stützfunktion des medialen Fußes und progressiver Supinationsfehlstellung des Vorfußes inkompetent wurde und nachließ (a). In der lateralen Ansicht zeigt sich der Kollaps des medialen Längsgewölbes (b). In einem ersten Schritt wurden eine Tripel-Arthrodese und die Rekonstruktion des Ligamentum deltoideum durchgeführt (c und d; intraoperative Ansichten). In der Folge waren die Schmerzen signifikant gelindert und der Patient war mit der erreichten Belastbarkeit und Stabilität des Fußes sehr zufrieden. Deshalb wurde die mögliche Implantation einer Sprunggelenkprothese in einem zweiten Schritt vorerst hinausgeschoben; sie bleibt aber eine variable Option bei einer Zunahme der Sprunggelenkarthrose.

155

156

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

inkompetent, dann muss zunächst die knöcherne Abstützung und ligamentäre Stabilität der medialen Säule wiederhergestellt werden. Meist verschafft eine solche Rekonstruktion in einem ersten Schritt eine signifikante Schmerzlinderung, so dass mit dem Sprunggelenkersatz noch zugewartet werden kann. Ein solches zweizeitiges Vorgehen sollte wahrscheinlich in den Fällen angestrebt werden, wo die degenerativen Veränderungen des tibiotalaren Gelenkes minimal sind (d.h. insbesondere wenn keine subchondrale Zystenbildungen vorliegen). Zusammenfassend muss festgehalten werden, dass der prothetische Ersatz eines arthrotischen Sprunggelenks in Valgus-Fehlstellung so lange als erfolgreich zu betrachten ist, wie alle assoziierten Probleme während der Operation ausreichend gelöst werden konnten. Ein Abkippen des Talus in eine Valgus-Fehlstellung von mehr als 15° infolge einer Inkompetenz des Ligamentum deltoidum ist wahrscheinlich ein Grenzfall, um eine ausreichende Stellungskorrektur und Balancierung des Sprunggelenks erreichen zu können und sollte daher als Kontraindikation für eine Spunggelenkprothese betrachtet werden. Auch wenn noch kein Beweis erbracht wurde, so könnte die Verwendung einer Sprunggelenkprothese, die intrinsische Stabilität gegen Eversionsmomente vermittelt, eine bessere Prognose hinsichtlich eines Rezidivs der Valgus-Fehlstellung haben, möglicherweise aber einen stärkeren Polyethylenverschleiß und höhere Scherkräfte an der Knochen-Implantat-Grenzfläche nach sich ziehen. Die regelrechte Ausrichtung und Balancierung des gesamten Fußes und Sprunggelenks ist daher für eine erfolgreiche Sprunggelenkprothese unumgänglich. Eine medialisierende Osteotomie des Kalkaneus (siehe Abb. 8.42, Kap. 8: Operationstechniken) ist besonders effektiv, um die Kräfte innerhalb des Fußes und des Sprunggelenks zu normalisieren. Die Implantation einer Sprunggelenkprothese ohne Rücksichtnahme auf die deformierenden Kräfte im Fuß kann zu Abkippen des Talus in Valgus-Fehlsstellung und zu frühem Misserfolg führen.

10.1.3 Fehlausrichtung in der Sagittalebene

Eine Fehlausrichtung in der Sagittalebene kommt gelegentlich nach Fehlheilung einer distalen Tibiafraktur oder nach supramalleolärer Osteotomie vor. Wird die Sprunggelenkprothese bei einer Rekurvations-Fehlstellung (Abb. 10.5) ohne knöcherne Korrektur implantiert, kann die Tibiakomponente im anterioren Bereich infolge Überlastung in den Knochen einsinken, wenn der knöcherne Widerstand überschritten wird. Dies führt dann zu einem Abkippen der Komponente nach posterior sowie einen Talusschub nach ventral mit unphysiologisch hoher Belastung der dorsalen Anteile der Kollateralbänder und Tibialis posterior- und Peronäus longus-Sehnen. Problematisch ist schließlich ein Hervortreten des Polyethylen-Gleitkerns über die anteriore Begrenzung der Tibiakomponente, was wiederum erhöhten Verschleiß und Fragmentation des Polyethylens nach sich ziehen kann. Vor dem Sprunggelenkersatz sollte daher eine Korrekturosteotomie auf Höhe der Fehlstellung durchgeführt werden, damit die Prothese regelrecht ausbalanciert werden kann. Die Meinung und Vorgehen des Autors Die Korrekturosteotomie der Tibia und allenfalls auch der Fibula sollte unbedingt vor Implantation der Sprunggelenkprothese erfolgen. Liegt die zu korrigierende Deformität im Bereiche der distalen Tibiametaphyse, dann kann eine einzeitiges Vorgehen angebracht sein. Liegt die Deformität aber weiter proximal (siehe Abb. 7.7, Kap. 7: Präoperative Überlegungen zur Sprunggelenk-Endoprothetik), dann ist ein zweizeitiges Vorgehen zu empfehlen, um infolge der postoperativen Schwellung die Gefahr von Komplikationen für die Wundheilung zu minimieren. Zusammenfassend muss festgehalten werden, dass eine Fehlausrichtung in der Sagittalebene mit einer Korrekturosteotomie auf Höhe der Deformität (d.h. durch das Rotationszentrum der Angulationsfehlstellung) effizient korrigiert werden kann. Sobald die Last tragenden Achsen normalisiert werden, kann auch der Sprunggelenkersatz erfolgreich sein.

10.1 Korrektur des fehlausgerichteten Sprunggelenks (Malalignement)

157

a

b

c

d

e

f

g

h

Abb. 10.5. Supramalleoläre Rekurvations-Fehlstellung. Bei dieser 66-jährigen Frau wurde vor 12 Jahren wegen schmerzhafter Arthrose bei Varus-Fehlstellung des Sprunggelenks nach wiederholten Dostorsionen eine supramalleoläre Osteotomie durchgeführt, die verzögert in einer Rekurvations- und leichter Varus-Fehlstellung von Tibia und Fibula ausheilte. Infolge der exzentrischen Varus-Belastung des tibiotalaren Gelenks kam es zu einem progressiven Verschleiß vor allem im medialen Kompartment (a), während die Rekurvations-Fehlstellung zu Überlastung und Verschleiß des anterioren tibiotalaren Gelenks führte. Beachte die Abweichung des imaginären Rotationszentrums des Talus von der Längsachse der Tibia (Distanz d) (b). Ein solche exzentrische Belastung wäre für eine Prothese ungünstig (siehe Text); deshalb wird eine gleichzeitige Stellungskorrektur mittels supramalleolärer Osteotomie geplant. Zunächst wird durch einen lateralen Zugang die Fibula dargestellt und osteotomiert (c). Dann erfolgt durch den nach kranial etwas erweiterten anterioren Standardzugang zum Sprunggelenk eine inkomplette Osteotomie der Tibia soweit, dass diese sukzessive aufgespreizt werden kann, bis die erwünschte Korrektur erreicht ist (d). Ein trikortikaler Knochenspan, in diesem Falle autologer Knochen, wird eingesetzt und schließlich Tibia und Fibula in der korrigierten Stelle mit 3,5 mm-Implantaten stabilisiert. (e). Anschließend erfolgt die Implantation der Sprunggelenkprothese (f). Nach 8 Wochen ist die Tibia-Osteotomie noch nicht vollständig durchgebaut, weshalb der Patientin geraten wird, noch während 4 weiteren Wochen teil zu entlasten (g). Die laterale Ansicht zeigt ein regelrecht ausgerichtetes Sprunggelenk (h).

158

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

a

b

c

d

e

f

g

h

Abb. 10.6. Malunion (Fehlheilung) der Fibula. Diese 59-jährige Frau entwickelte 26 Jahre nach einer konservativ behandelten Sprunggelenkfraktur eine behandlungsbedürftige Arthrose. Die AP-Ansicht zeigt einen riesigen anterolateralen Osteophyten der Tibia, der weit über den Talus ragt (a). Die laterale Ansicht lässt eine markanter anteriore Extrusion des Talus aus der Malleolengabel mit posteriorer Dislokation der Tibialängsachse zum imaginären Rotationszentrums des Talus erkennen, wohingegen die distal nach ventral gekrümmte Fibula regelrecht positioniert nahe am Rotationszentrum des Talus liegt (b). Bei der chirurgischen Darstellung des Sprunggelenks wird der laterale Tibia-Osteophyt sichtbar (c) und nach dessen Entfernung die weiter bestehende anterolaterale Extrusion des Talus (d.h. eine anteriore Extrusion mit einer gewissen Einwärtsrotation des Talus bezüglich der Malleolengabel) (d). Nach erfolgten Resektionsschnitten an der distalen Tibia werden die Resektionsschnitte am Talus unter Berücksichtigung von dessen „anterior“ liegenden Rotationsmittelpunkt durchgeführt (d.h. unabhängig von dessen extrudierter Position, sodass eine akkurate Neubedeckung erzielt wird) (e). Die Taluskomponente kann erst nach Osteotomie an der Fibula eingesetzt werden, da sich der Talus nun spontan regelrecht in der Malleolengabel ausrichten kann (f). Die Fibula wird sodann durch einen lateralen Zugang in der korrigierten Position stabilisiert, wie mittels Fluoroskopie in AP- (g) und lateraler (h) Strahlengang erkennbar.

10.2 Rekonstruktion des posttraumatischen Rückfußes und Sprunggelenks

10.2 Rekonstruktion des posttraumatischen Rückfußes und Sprunggelenks Die posttraumatische Osteoarthrose des Sprunggelenks kann das Ergebnis von Fehlheilung (Malunion), Instabilität und/oder Knochenverlust sein. Ein Knochenverlust kann für eine Sprunggelenkprothese ein insuffizientes Knochenlager mit unzureichender Knochenabstützung bedeuten. Ein solcher Zustand kann Folge eines primären Knochenverlustes beim Unfall oder sekundär Folge eines Kollaps von avaskulärem Knochen sein. Ein kritisches Problem ist die Schädigung des periartikulären Weichteilmantels. Eine ausführliche präoperative Untersuchung ist deshalb unbedingt erforderlich, ebenso weitere Abklärungen wie Röntgenbilder beider Füße und Sprunggelenke unter Belastung, Computertomografie, Knochen-Szintigramm und Kernspintomografie, um potenzielle Probleme bei der Implantation der Sprunggelenkprothese zu erkennen. 10.2.1 Malunion der Fibula

Ist eine Malunion (Fehlheilung) der Fibula der Grund für eine Sprunggelenk-Deformität, dann sollte die Fibula vor Implantation der Sprunggelenkprothese osteotomiert und regelrecht ausgerichtet werden. Insbesondere gilt dies bei einer Malunion in Rekurvations-Fehlstellung, die eine anteriore Extrusion des Talus aus der Malleolengabel verursacht (Abb. 10.6), und in gewissem Maße auch für eine Malunion mit Überlänge der Fibula. Eine leicht verkürzte Fibula stellt üblicherweise kein Problem für die Implantation einer Sprunggelenkprothese dar. Die Meinung und Vorgehen des Autors Eine Malunion der Fibula kommt zwar eher selten vor, kann aber bei der Implantation der Sprunggelenkprothese ein schwerwiegendes Problem darstellen, da sie ein normales Einstellen des Sprunggelenkes behindern oder gar verunmöglichen kann. Ist dies der Fall, wird am besten eine Osteotomie der Fibula vorgenommen, nachdem die wichtigsten Resektionsschnitte an Tibia und Talus durchgeführt wurden. Sobald die Prothese implantiert ist, kann die Fibula genau positioniert und fixiert werden, um so eine mög-

159

lichst normale Position des Sprunggelenks zu erzielen. Das vielleicht größte Problem bei einem derartigen Fall ist die anormale anteriore Position des Talus bezüglich der Tibia, wodurch es nicht möglich ist, den anterioren Rand der Tibia als Referenz für die Talusresektion zu benutzen. Für die Planung und Durchführung der Resektionsschnitte am Talus müssen dem Chirurgen geeignete Instrumente zur Verfügung stehen, damit die anterioren und posterioren Resektionsschnitte am Talus regelrecht zu dessen Rotationsmittelpunkt durchgeführt werden können. 10.2.2 Tibiofibulare Instabilität (Syndesmoseninsuffizienz)

Komplexe Verletzungen des Sprunggelenks oder eine daraus resultierende Valgus-Fehlstellung können eine mechanische Insuffizienz der Syndesmose verursachen, die bei Belastung des Fußes zu einer lateralen Verschiebung des Talus innerhalb der instabilen Malleolengabel führen können. In der Folge kommt es zu erhöhtem Verschleiß des lateralen Tibia-Plafonds, unter Umständen sogar zum Kollaps des subchondralen Knochens. Die damit ausgelöste Abkippung des Talus in eine Valgus-Fehlstellung führt wiederum zur lateralen Verschiebung des Talus und die Belastung der medialen Kollateralbänder wird verstärkt. Besonders problematisch kann eine zusätzliche anteriore Extrusion des Talus sein, da dies zur Überlastung des schwächsten anterolateralen Flächenanteils des Tibia-Plafonds führt, der unter der Druckbelastung zusammenbrechen kann (Abb. 10.7). Bei der Implantation einer Sprunggelenkprothese sollte eine angemessene Korrektur der Valgus-Fehlstellung erreicht werden. In manchen Fällen muss sogar eine tibiofibulare Arthrodese und/oder Rekonstruktion der medialen Kollateralbänder erwogen werden, um ein gut ausgerichtetes und stabiles Sprunggelenk zu erhalten. Die Meinung und Vorgehen des Autors Bei einem arthrotischen Sprunggelenk mit Valgus-Fehlstellung sollte einer potenziellen tibiofibularen Instabilität besonderes Augenmerk

160

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

geschenkt werden. Ist die Sprunggelenkprothese implantiert, wird die Stabilität der syndesmotischen Bänder mittels lateralem und anteriorem Translationsstress der Ferse überprüft. Ist die fibulare Dislokation erhöht, aber geringer als 5 mm, wird zu einer vorübergehenden tibiofibularen Fixation durch ein oder zwei Schrauben und nachfolgende Ruhigstellung im Gips mit Teilbelastung des Sprunggelenks während 6 Wochen geraten. Beträgt die fibulare Dislokation mehr als 5 mm, sollte eine Arthrodese der Syndesmose durchgeführt werden. Theoretisch könnte eine Rekonstruktion des Ligamentum deltoidum die laterale Verschiebung des Talus einschränken

a

b

c

d

und so zu dessen Stabilisation in der Malleolengabel beitragen; in der Praxis erweist sich die Rekonstruktion der tief liegenden tibiotalaren Anteile des Ligamentum deltoidum hingegen als extrem schwierig. In jedem Fall ist der durch die tibiale Resektion erreichte tibiotalare Winkel äußerst wichtig. Bei der Planung sollte eher eine leichte Überkorrektur in einen Varus angestrebt werden. Auch wenn noch kein Beweis erbracht wurde, so könnte die Verwendung einer Sprunggelenkprothese, die intrinsische Stabilität gegen Eversionsmomente vermittelt, eine bessere Prognose hinsichtlich eines Rezidivs der Valgus-Fehlstel-

Abb. 10.7. Instabilität (Inkompetenz) der Syndesmose. Dieser 44-jährige Mann entwickelte 23 Jahre, nachdem er eine Weber C Fraktur während des Militärdienstes erlitten hatte, eine behandlungsbedürftige Sprunggelenkarthrose. Die AP-Ansicht zeigt ein Abkippen des Talus in Valgus-Fehlstellung mit Verschleiß am und Einsinken in den lateralen Tibia-Plafond, während das Ligamentum deltoideum intakt und der tibiofibulare Abstand erweitert erscheint (d.h. offensichtlich besteht eine Inkompetenz der Syndesmose, währenddem der mediale Bandapparat suffizient erscheint) (a). In der lateralen Ansicht sind sowohl eine leichte anteriore Extrusion des Talus mit konsekutiver Diastase im posterioren tibiotalaren Gelenk als auch ein Verschleiß am anterioren Tibia-Plafond erkennbar (b). Offensichtlich wurde die tibiotalare Ausrichtung bei Implantation der Prothese nicht regelrecht korrigiert (persistierender Valgus-Winkel von 4°). Ein Jahr nach der Operation war der Patient allerdings mit dem Ergebnis sehr zufrieden. Das AP-Röntgenbild unter Belastung (c) zeigt im Vergleich zum präoperativen Zustand eine laterale Translation des Talus innerhalb der Malleolengabel mit persistierender Erhöhung der tibiofibularen Distanz (d.h. die Syndesmose ist weiterhin insuffizient) und eine leichte Verschmälerung des lateralen Kompartimentes sowie eine Erweiterung des medialen Kompartimentes (d.h., das Ligamentum deltoideum hat sich gedehnt und könnte zunehmend inkompetent werden). Die laterale Ansicht (d) zeigt eine regelrechte Ausrichtung des Sprunggelenks. Im Hinblick auf eine verbesserte langfristige Prognose könnte eine supramalleoläre, medial zuklappende Keilosteotomie erwogen werden. Zu diesem Zeitpunkt wollte der Patient jedoch eine derartige Behandlung nicht akzeptieren, da er keinerlei Schmerzen verspürt und keine Belastungseinschränkungen hat.

10.2 Rekonstruktion des posttraumatischen Rückfußes und Sprunggelenks

lung haben, möglicherweise aber einen stärkeren Polyethylenverschleiß und höhere Scherkräfte an der Knochen-Implantat-Grenzfläche nach sich ziehen. Die regelrechte Ausrichtung und Balancierung des gesamten Fußes und Sprunggelenks ist daher für eine erfolgreiche Sprunggelenkprothese unumgänglich. Eine medialisierende oder die laterale Säule verlängernde Osteotomie des Kalkaneus (siehe Abb. 8.42, Kap. 8: Operationstechniken) ist besonders effektiv, um die Kräfte innerhalb des Fußes und des Sprunggelenks zu normalisieren. 10.2.3 Malunion des Kalkaneus

Eine Malunion (Fehlheilung) des Kalkaneus nach einer Fraktur ist wahrscheinlich die häufigste Ursache für eine posttraumatische Deformität und Fehlausrichtung des Rückfußes (Abb. 10.8 und Abb. 10.9). Vor allem wenn der Böhler-Winkel nicht wiederhergestellt wurde, kommt es durch Rotation des Talus im Sinne einer Dorsalextension zu einer mehr horizontalen Stellung. Dadurch gerät das anteriore Tibiotalargelenk unter eine Mehrbelastung, verbunden mit einem Distraktionsstress der Malleolengabel (weil der anterior breitere Talus in die Malleolengabel gepresst wird) und einer ligamentären Destabilisierung des Sprunggelenks (weil die Kollateralbänder durch den Kollaps gelockert werden). Zudem entsteht ein schmerzhaftes subfibuläres Impingement (weil die Spitze der Fibula gegen den verbreiterten lateralen Kalkaneus stößt). Stellt sich in der Folge eine schwere behandlungsbedürftige Arthrose des Sprunggelenks ein, müssen demnach mehrere Pathologien berücksichtigt werden. Eine tibio-kalkaneare Arthrodese stellt eine valable, technisch aber problematische Lösung sein, wenn gleichzeitig die Rückfußgeometrie wiederhergestellt und die Transversalgelenke wieder in die re-

161

gelrechte Lage gebracht werden müssen. Der Sprunggelenkprothese könnte eine valable Alternative dazu sein, da die Transversalgelenke vor weiterer Degeneration und Schaden infolge sekundärer Überlastung bewahrt werden. Eine Wiederherstellung einer regelrechten Rückfußgeometrie und -stabilität ist jedoch in jedem Fall für den Erfolg entscheidend. Prinzipiell sollte die Fehlstellung zuerst korrigiert werden und erst dann kann die Implantation der Sprunggelenkprothese vorgenommen werden. Die Meinung und Vorgehen des Autors Eine ausführliche Diagnostik ist erforderlich, um alle assoziierten Probleme zu identifizieren und die zu Grunde liegende Deformität vollständig zu erkennen. Besonders dienlich sind belastete Röntgenaufnahmen des kontralateralen (nicht betroffenen) Fußes und Sprunggelenks. Die Operation sollte mit der Wiederherstellung der Rückfußgeometrie beginnen; diese ist in der Regel nur mit einer Arthrodese des unteren Sprunggelenks, meist im Sinne einer Interpositionsarthrodese nach Distraktion des unteren Sprunggelenks möglich. Ist die Weichteilhülle durch das vorangegangene Trauma und Voroperationen nicht in kritischem Ausmaße geschädigt, kann die Sprunggelenkprothese während der gleichen Operation implantiert werden. Fehlt dem Chirurgen die Erfahrung und/oder hat dieser erste Operationsschritt zu lange gedauert, kann die lokale Schwellung die nachfolgende Wundheilung hemmen; in diesem Fall ist die Implantation der Sprunggelenkprothese in einer zweiten Operation vorzuziehen, sobald die lokale Schwellung abgeklungen ist. Dieses Behandlungskonzept hat sich in Bezug auf die Schmerzlinderung und die Patientenzufriedenheit äußerst gut bewährt.

162

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

a

b

c

d

e

f

Abb. 10.8. Malunion (Fehlheilung) des Kalkaneus. Diese 57-jährige Frau, die an rheumatoider Arthritis leidet, entwickelte 36 Monate nach einer bilateralen Kalkaneusfraktur, die konservativ behandelt worden waren, eine schwere Arthrose in ihrem linken oberen und unteren Sprunggelenk. Der Rückfuß sieht in der koronalen (frontalen) Ebene gut ausgerichtet aus (a); in der sagittalen Ebene zeigt sich jedoch eine Malunion des Kalkaneus mit konsekutiver Horizontalisierung des Talus (d.h. der Talus ist etwas „dorsalextendiert“) und Ankylose im Subtalargelenk (b). Die Dorsalextension des Talus und die degenerativen Veränderungen im tibiotalaren und talokalkanearen Gelenk sind im MRT besser zu erkennen (c). Der Kalkaneus wird direkt hinter den Peronäus-Sehnen freigelegt (d) und, da das untere Sprunggelenk durchgebaut erscheint, eine Z-förmige Osteotomie des Kalkaneus durchgeführt (e). Nach Mobilisierung und Dislokation des Tuber calcanei nach posterior (wodurch der Kalkaneus verlängert wird) werden 2 autologe Knochenspäne eingesetzt (f, g). Die Fixation wird mit 2 Schrauben erzielt, wobei darauf geachtet wird, nicht zu weit in den Talus vorzudringen (h). Der Prothese wird dann durch einen anterioren Standardzugang durchgeführt. Nach 3 Jahren ist die Patientin mit dem Ergebnis hoch zufrieden. Der Rückfuß ist stabil und das Bewegungsausmaß beträgt 45° (Dorsalextension 15°, Plantarflexion 30°). Das AP- (i) wie auch laterale (j) Röntgenbild zeigen einen gut ausgerichteten Rückfuß mit stabilen Implantaten und regelrechtem Durchbau der Interpositionsarthrodese. Die Taluskomponente liegt allerdings ziemlich posterior und zeigt ebenfalls ein Abkippen nach posterior (k). Wird die Stellung mit dem intraoperativ erstellten Röntgenbild ([l], gleiches Röntgenbild wie [j], aber im Gegenzeiger-Uhrsinn rotiert) als Referenzwert verglichen, kann das leichte Abkippen nach posterior bzw. das posteriore Einsinken der Komponente am ehesten im Rahmen des anfänglichen Setzungsprozesses erklärt werden.

10.2 Rekonstruktion des posttraumatischen Rückfußes und Sprunggelenks

g

h

i

j

k

l

163

Nach dem Unfall wurde keine AP-Aufnahme durchgeführt

a

b

c

d

e

f

Abb. 10.9. Malunion (Fehlheilung) des Kalkaneus. Diese 33-jährige Frau entwickelte 14 Monate nach einer komplexen Rückfußverletzung bei einem Motorradunfall eine schwere Sprunggelenkarthrose. Die tibiofibulare Disruption im Sinne einer Maisonneuve-Verletzung wurde sofort mittels zweier Schrauben fixiert; offensichtlich erfolgte die Diagnose durch Fluoroskopie während der Notfallversorgung, es ist kein Röntgenbild vorhanden (a). Die Depressionsfraktur des Kalkaneus (b) mit Beteiligung des Tuber (c) wurde nach 11 Tagen operiert, als die Schwellung des Fußes abgeklungen war. Nach 2 Monaten sieht das Sprunggelenk im AP-Strahlengang regelrecht ausgerichtet aus (d); im lateralen Strahlengang zeigt der Kalkaneus jedoch eine anhaltende Abflachung des Böhler-Winkels (e) und eine subtalare Malunion (f). Nach 14 Monaten klagt die Patientin bei Belastung des Fußes über starke Schmerzen und Instabilitätsgefühle. Die AP-Ansicht zeigt eine deutliche Zerstörung des tibiotalaren Gelenks (besonders im lateralen Teil), verbunden mit einem leichten Abkippen des Talus in Valgus-Fehlstellung (g). Durch den Kollaps des posterioren Subtalargelenks hat sich der Talus weiter nach rückwärts gedreht (dorsalextendiert) und es ist zur Zerstörung des anterioren tibiotalaren Gelenks gekommen (h). Im axialen Strahlengang zeigt sich eine progressive subtalare Dissoziation mit Lateralverschiebung des Kalkaneus (i). Zunächst wird der Kalkaneus durch die alte Inzision freigelegt, sodann das ehemalige Subtalargelenk nach Entfernung der Implantate sorgfältig mittels Meißeln und Spreizern geöffnet und sukzessive gedehnt, bis der Talus zum Kalkaneus in regelrechter Position steht (j). Autologe trikortikale Knochenspäne werden in den vorbereiteten Raum eingetrieben und mit 3 perkutan eingebrachten Kirschner-Drähte stabilisiert (k). Nach Einführung der kanülierten Schrauben über die K-Drähte (wobei darauf geachtet wird, nicht zu stark in den Talus vorzudringen) verbleibt noch eine leichte Valgus-Fehlstellung (l). Die Freilegung des Sprunggelenks durch einen zweiten anterioren Standardzugang zeigt die erreichte Plantarflexion des Talus bei neutraler Stellung des Fußes (m). Dann wird die Prothese implantiert, wobei darauf geachtet wurde, die verbleibende Valgus-Fehlstellung zu korrigieren, die primär durch den Verschleiß am lateralen Tibiaplafond verursacht wurde (n). Die Fluoroskopie zeigt die am Ende der Operation erzielte Ausrichtung. Nach 2 Monaten ist ersichtlich, dass die erreichte Ausrichtung und die wiederhergestellte Höhe erhalten geblieben sind (o–q). Aufgrund der noch nicht abgeschlossenen Integration des Transplantats wird die Patientin jedoch angewiesen, den Fuß weitere 6 Wochen nicht zu belasten. Nach einer weiteren klinischen und radiologischen Beurteilung 4 Monate nach der Operation wird der Patientin die volle Belastung und freie Mobilisierung (d.h. ohne Schutz durch eine Orthese oder Spezialschuhe) gestattet. Nach einem weiteren Monat nimmt sie ihre berufliche Tätigkeit als Unternehmerin (mit hauptsächlich sitzender Tätigkeit) wieder auf und seither (jetzt 36 Monate nach der chirurgischen Rekonstruktion) verläuft die Genesung ereignislos.

g

h

j

i

k

l

m

n

o

p

q

166

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

10.3 Spezifische artikuläre Pathologien und Erkrankungen der Gelenke Während sich die Sprunggelenk-Endoprothetik als valable Alternative zur Sprunggelenkarthrodese entwickelt hat, wurden Indikationen und Kontraindikationen noch nicht detailliert beleuchtet. Dies gilt insbesondere für einige spezifische artikuläre Pathologien und Erkrankungen. In diesem Abschnitt werden einige dieser Erkrankungen im Hinblick auf die Sprunggelenk-Endoprothetik diskutiert.

dese mit gleichzeitiger Sprunggelenkprothese bei Valgus-Fehlstellung und Instabilität im ipsilateralen Kniegelenk mit assoziierter Außenrotation des Unterschenkels nicht erfolgreich sein. In diesem Fall müssen zunächst die Beinachse korrigiert und die Kniefunktion wiederhergestellt werden. Sind die assoziierten Probleme distal vom Sprunggelenk lokalisiert, wie beispielsweise die Plattfußfehlstellung (mit oder ohne Vorfußabduktion), dann können Korrektur und Stabilisierung während der gleichen Operation mit der Implantation der Sprunggelenkprothese durchgeführt werden.

10.3.1 Systemische entzündliche Arthritis

Da bei Patienten mit rheumatoider oder entzündlicher Arthritis häufig auch die benachbarten Gelenke des Rückfußes und die transversalen Fußwurzelgelenke vom Krankheitsprozess befallen sind, ist bei einer Sprunggelenkarthrodese mit einer beschleunigten Degeneration dieser benachbarten Gelenke zu rechnen, womit diesen Patienten weitere Arthrodesen bevorstehen. Als letztendliche Lösung wird eine pantalare Arthrodese geschaffen, deren funktionelle Ergebnisse bekanntlich ungünstig sind. Für den Patienten mit rheumatoider Arthritis, der im Allgemeinen niedrige körperliche Ansprüche stellt, ist deshalb eine alternative Behandlung, bei der eine gewisse Beweglichkeit im Sprunggelenk erhalten bleibt, besonders vorteilhaft (Abb. 10.10). Trotzdem sollte die Patientenselektion für eine Sprunggelenkprothese sorgfältig erfolgen (siehe Kap. 7.3.1: Rheumatoide Arthritis und entzündliche Arthropathie). Die sorgfältige Bewertung aller Risikofaktoren und eine extensive präoperative Planung sind besonders wichtig. So kann z.B. eine Tripel-Arthro-

Die Meinung und Vorgehen des Autors Die Sprunggelenkprothese, mit oder ohne zusätzliche korrigierende oder stabilisierende Operationen, ist für Patienten mit systemischer Gelenkerkrankung besonders vorteilhaft. Da das Bindegewebe aufgrund der langfristigen Kortisoneinnahme im Allgemeinen schwach ist, sind eine angemessene Korrektur von Fuß- und Sprunggelenk-Fehlstellungen wie auch die Schaffung stabiler Verhältnisse für den Erfolg einer Sprunggelenkprothese unerlässlich. Durch verbesserte Techniken und größere Erfahrung ist ein kombinierter Eingriff, bei dem alle Pathologien gleichzeitig behandelt werden, heute Standard. Dies gilt auch für kombinierte Knie- und Sprunggelenkpathologien: Zuerst wird der Knieersatz und dann die Rückfußrekonstruktion mit Implantation einer Sprunggelenkprothese durchgeführt. Dieses Behandlungskonzept hat sich für die nachfolgende Rehabilitation als besonders vorteilhaft erwiesen, zudem ist es auch kosteneffektiv.

Abb. 10.10. Systemische entzündliche Arthritis. Diese 63-jährige Frau mit rheumatoider Arthritis litt an progressiver Arthritis und Ankylose beider Füße und Sprunggelenke, die ihre Bewegung stark einschränkten. Sie unterzog sich vor 18 Monaten einem bilateralen Knieersatz; aufgrund der Beteiligung beider Füße und Sprunggelenke war die Rehabilitation jedoch äußerst schwierig und sie war zumeist an den Rollstuhl gefesselt. Die präoperativen Röntgenbilder zeigen eine bilaterale Arthrose des Sprunggelenks mit Valgus-Fehlstellung (a, b), extensiven arthritischen Veränderungen im Subtalar- und Talonavikulargelenk und einen Verlust des medialen Gewölbes, der am linken Fuß deutlicher ausgeprägt ist als am rechten (c, d). Die transversalen Gelenke sind am linken Fuß mehr als auf der Gegenseite mitbeteiligt, ebenso besteht eine talonavikulare Subluxation mit Vorfuß-Abduktion (e). Eine einzeitige bilaterale Operation mit Tripel-Arthrodese, Implantation einer Sprunggelenkprothese wie auch Arthrodese des ersten Metatarsophalangealgelenks wird durchgeführt. Nach 2 Jahren ist die Patientin hoch zufrieden und kann frei und ohne Schmerzen gehen. Radiologisch sind beide Sprunggelenke gut ausgerichtet und die Implantate sind stabil (f, g). Die Tripel-Arthrodese ist bei beiden Füßen zeitgerecht ausgeheilt (h, i); auf der linken Seite ist es allerdings zu einem Kollaps des NavikuloCuneiforme I-Gelenk gekommen. Unter Belastung sind beide Füße gut ausgerichtet (j). Anzumerken ist, dass 14 Monate nach der Operation einige Schraubenimplantate entfernt wurden. Obwohl die Arthrodese am ersten Metatarsophalangealgelenk links nicht regelrecht heilte, hatte die Patientin keine Schmerzen.

10.3 Spezifische artikuläre Pathologien und Erkrankungen der Gelenke

a

b

e

rechter Fuß

linker Fuß

c

d

f

g

j

rechter Fuß

h

167

linker Fuß

i

168

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

10.3.2 Klumpfußdeformität

Eine Klumpfußdeformität kann zu einer schmerzhaften Sprunggelenkarthrose führen, insbesondere wenn die Ferse in eine Pronationsstellung überkorrigiert und eine Subtalararthrodese durchgeführt wurden. In der Literatur sind keine klärenden Angaben zu finden, ob die Sprunggelenkprothese in diesem Fall eine valable Alternative zur Sprunggelenkarthrodese ist. Ein wesentliches Problem stellt hier der kleine dysplastische Talus dar, der die Positionierung einer Talusprothese äußerst schwierig gestaltet. Andererseits bleibt unklar, in welchem Maße das dysplastische Sprunggelenk (d.h. ein Gelenk, das nie reguläre Gleitund Rollbewegungen entwickelt hat) von einem prothetischen Gelenkersatz profitieren könnte.

Die Meinung und Vorgehen des Autors Der endoprothetische Ersatz eines arthrotischen Sprunggelenks bei einem durch Polio betroffenen Fuß kann wahrscheinlich nicht funktionieren. Erstens wird das Sprunggelenk bei fehlender Muskelkraft unzureichend stabilisiert, wodurch das Risiko einer Dislokation der Sprunggelenkprothese steigt. Zweitens ist es nicht sinnvoll, eine die Beweglichkeit erhaltende Methode zu wählen, wenn die Muskelfunktion fehlt. Der Autor sieht deshalb in der Sprunggelenkprothese keine valable Alternative zu anderen therapeutischen Maßnahmen, die zur Behandlung einer Fußdeformität nach Polio zur Verfügung stehen. 10.3.4 Avaskuläre Nekrose

Die Meinung und Vorgehen des Autors Die Sprunggelenkprothese hat sich bei einer Klumpfußdeformität nicht als vorteilhaft für die Behandlung einer symptomatischen Sprunggelenkarthrose erwiesen. Die Positionierung der Implantate ist zudem äußerst schwierig, da die knöcherne Abstützung für die Taluskomponente möglicherweise nicht ausreicht. Da erreichte Beweglichkeit in den meisten Fällen höchst enttäuschend und die Schmerzlinderung minimal sind, führt der Autor bei Klumpfußdeformität keinen Sprunggelenkersatz mehr durch. 10.3.3 Fußdeformität nach Poliomyelitis

Die paralytische Deformität und Instabilität von Fuß und Sprunggelenk, wie für die Polio typisch, können eine Sprunggelenkarthrose verursachen. Dies trifft in der Regel bei Verlust der Extensorenfunktion zu, die meist mit dem Verlust der Peronäus-Funktion einhergeht. Deshalb entwickelt der Fuß eine progressive Varus- und Equinusdeformität. In der Literatur finden sich keine konklusiven Angaben, ob die Sprunggelenkprothese eine valable Alternative zur Sprunggelenkarthrodese oder anderen rekonstruktiven Maßnahmen sein kann. Durch Polio bedingte laterale Instabilität des Rückfußes und Verlust der Muskelfunktion sind aber höchst problematisch und verringern die möglichen Vorzüge der Sprunggelenkprothese auf ein äußerstes Minimum.

Die avaskuläre Nekrose des Talus bleibt hinsichtlich der Risiken für eine Sprunggelenkprothese umstritten (Abb. 10.11 und Abb. 10.12; siehe auch Kap. 7.2: Kontraindikationen). Sicherlich können das Ausmaß des nekrotischen Prozesses sowie dessen Lokalisation den möglichen Erfolg eines solchen Eingriffs einschränken. Ist beim nekrotischen Prozess nur der Apex des Taluskörpers betroffen, kann eine plane Resektion des Talus eine Option zur möglichst vollständigen Entfernung des nekrotischen Knochenareals sein. Die Qualität des verbleibenden Knochens ist aber für die langfristige Abstützung der Prothese von essentieller Bedeutung. Reicht der nekrotische Prozess bis zum Subtalargelenk und ist der gesamte Taluskörper betroffen, ist es fast unmöglich, ein ausreichend vitales Knochenlager für eine langfristige Stabilität der Taluskomponente zu finden. In einem derartigen Fall kann eine Sprunggelenkprothese nicht die optimale Lösung sein. Eine valable Alternative könnte die Verwendung einer individuell angefertigten Taluskomponente sein, die den ganzen nekrotischen Taluskörper ersetzt und direkt auf den vitalen Knochen des Kalkaneus zu liegen kommt, der die nötige Abstützung gewährleistet. Eine mittelfristig günstige Möglichkeit könnte bei vorangehender Arthrodese des Subtalargelenks eine Prothese sein, die den Talushals und den Tuber calcanei zur knöchernen Abstützung verwendet.

10.3 Spezifische artikuläre Pathologien und Erkrankungen der Gelenke

a

b

c

d

e

f

g

h

169

Abb. 10.11. Avaskuläre Nekrose des Talus. Dieser 43-jährige Mann hat eine Mosaikplastik mittels Osteotomie des medialen Malleolus und zwei weitere Revisionen mit arthroskopischer Bohrung und Gelenkdebridement hinter sich. Die Röntgenbilder zeigen die Zerstörung des kranialen Anteils des Taluskörpers mit Inkongruenz und etwas anteriorer Extrusion des Talus (a, b). Weitere Untersuchungen mit Kernspintomographie (MRT) und CT ergeben eine avaskuläre Nekrose, bei der nur der kranialste Anteil des Taluskörpers involviert war (weniger als 50%). Daher wurde eine Sprunggelenkprothese als machbare, Zeit sparende Option angesehen, bis eine Arthrodese erforderlich würde. Die intraoperative Freilegung zeigt den Kollaps der Gelenkoberfläche (c). Nach der planen Knochenresektion zeigt die Exploration eine sklerotische Resektionsoberfläche (d). Nach mehrmaligem Bohren ist jedoch eine Blutung aus dem Knochen sichtbar, die als Indiz gewertet wird, dass im verbleibenden Knochen noch eine gewisse Vitalität vorhanden ist. Es wird eine H I N T E G R A ® Revisions-Taluskomponente (die eine plane inferiore Oberfläche hat) (e, f) eingesetzt. Nach 4 Monaten zeigen die Röntgenbilder einen gut ausgerichteten Rückfuß mit regelrecht positionierten Implantaten (g, h) und der Patient ist schmerzfrei. Dies ist bis heute, 24 Monate nach der Operation, der Fall.

170

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

a

b

c

d

e

f

g

h

Abb. 10.12. Avaskuläre Nekrose des Talus. Dieser 34-jährige Mann erlitt eine komplexe Luxationsfraktur des Talus (a, b), die notfallmäßig reponiert und mit einer primären Subtalargelenk-Arthrodese behandelt wurde (c, d). Drei Jahre später stellt sich der Patient mit starken Schmerzen infolge avaskulärer Nekrose vor (e, f). Der Patient verweigert absolut eine Sprunggelenarthrodese (weil bei einem seiner besten Freunde eine Sprunggelenkarthrodese durchgeführt worden war und damit sehr unzufrieden war), daher wird trotz des Risikos eines Misserfolgs eine S.T.A.R.-Sprunggelenkprothese implantiert. Die postoperativen Röntgenbilder zeigen einen gut ausgerichteten Rückfuß (g), aber eine leicht (zu) anterior positionierte Taluskomponente, nach intraoperativer Knochenresektion von ca. 3 mm am Talushals (h). In den 6 folgenden Jahren ist der Patient mit dem erzielten Ergebnis hoch zufrieden und kann seiner Tätigkeit als Gemüsebauer weiter nachgehen. Anlässlich der Kontrolle nach 7 Jahren klagt er aber über intensive Schmerzen an den lateralen und medialen Seiten des Sprunggelenks. Die Röntgenbilder lassen ein deutliches Einsinken der Taluskomponente nach Kollaps des Taluskörpers feststellen (i, j). Nach Entfernung der Implantate findet sich ausgedehnt nekrotischer Knochen am Talus (k); daher wird der ganze Taluskörper entfernt, bis vitaler Knochen am Kalkaneuskörper sichtbar wird (l). Eine individuell angefertigte Taluskomponente (m, n) wird eingesetzt, die über eine anteriore und posteriore Verlängerung zur Abstützung am Talushals bzw. am Tuber calcanei und einen metallischen Körper zum Ersatz für den entfernten Taluskörper verfügt. Bei der 1-Jahreskontrolle ist der Patient mit dem Ergebnis hoch zufrieden, schmerzfrei und in der Lage, seinen Fuß ohne Einschränkung zu belasten. Die Röntgenbilder (o, p) zeigen einen gut ausgerichteten Rückfuß mit stabilen Implantaten, und dies ist bis heute, 36 Monate nach der Operation, der Fall.

10.3 Spezifische artikuläre Pathologien und Erkrankungen der Gelenke

i

j

171

k

l

o

p

laterale Ansicht

mediale Ansicht

m

n

Die Meinung und Vorgehen des Autors Zweifelsohne ist eine avaskuläre Nekrose eines Teils oder des gesamten Taluskörpers in Bezug auf die langfristige Abstützung einer Taluskomponente sehr problematisch. Häufig stellen sich allerdings jüngere Patienten mit sekundären degenerativen Gelenkerkrankung bei avaskulärer Nekrose des Talus vor. Deshalb muss oft eine valable, funktionelle Lösung gefunden werden. Für die oberflächliche avaskuläre Nekrose kann eine plane Taluskomponente verwendet werden (Abb. 10.11). Bei ausgedehnter avaskulärer Nekrose ohne Beteiligung des Subtalargelenks kann eine

individuell angefertigte Taluskomponente, die den Talushals und den Tuber calcanei zur knöchernen Abstützung benutzt, vorteilhaft sein (Abb. 10.12). Ist der gesamte Taluskörper bis zum Subtalargelenk am nekrotischen Prozess beteiligt, kann eine individuell angefertigte Taluskomponente, die den Kalkaneus zur knöchernen Abstützung verwendet, vorteilhaft sein. Es muss aber betont werden, dass für eine solche Behandlung nur jüngere Patienten mit starken Beschwerden in Frage kommen. Mit dieser Einschränkung waren alle derartigen Fälle bis dato erfolgreich.

172

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

a

b

c

d

e

f

g

h

Abb. 10.13. Sprunggelenkersatz nach septischer Arthritis. Bei dieser 71-jährigen Frau wurde wegen einer schmerzhaften posttraumatischen Arthrose des linken Sprunggelenks durch anteriore Mini-Arthrotomie eine Arthrodese durchgeführt; postoperativ entwickelte sich ein tief liegender Wundinfekt mit Fistelung. Die Infektion verschlimmerte sich trotz 4 lokaler Wunddebridements und systemischer Antibiotika. Bei Überweisung 7 Wochen nach der primären Operation bestand ein anteriorer Wunddefekt am Knochen und die Tibialis anterior-Sehne war verschwunden. Die Röntgenbilder zeigen eine Diastase im Bereiche des ehemaligen tibiotalaren Gelenks (a, b). Nach ausgiebigem Debridement werden die Schraubenimplantate entfernt und ein Gentamycin-haltiger Spacer aus Palacos® -Zement eingeführt (c, d). 6 Wochen später wird der Abstandhalter entfernt und bakteriologische Analysen durchgeführt. Der Knochen sieht ordentlich aus (e), daher werden die Resektionsschnitte durchgeführt (f), die für die Einführung der S . T. A . R . - Sprunggelenkprothese erforderlich sind (g). Die frakturierte Fibula wird zusätzlich mit einer Platte stabilisiert. Die Tibialis-anterior-Sehne wird mittels doppelreihiger Nähte rekonstruiert; ein primärer Wundverschluss ist aber aufgrund des präexistierenden Defekts nicht möglich (h). In einem zweiten Schritt 3 Tage später wird der Defekt durch einen vaskularisierten Lappen aus dem Oberarm (Triceps) bedeckt, wobei die zwischenzeitlich partiell nekrotische Tibialis anterior-Sehne mit einem mit dem Lappen gehobenen Sehnenstreifen der Triceps-Sehne rekonstruiert wird. Die postoperativen Röntgenbilder zeigen ein gut ausgerichtetes Sprunggelenk mit regelrecht positionierten Implantaten in der AP-Ansicht (i); in der Sagittalebene ist die Taluskomponente allerdings etwas stark posterior positioniert (j). Die systemische Antibiotikagabe wird weitere 3 Monate fortgesetzt. 5 Monate nach der Operation wird die Fibulaplatte entfernt und eine subtalare Arthrodese wegen progressiver und schmerzhafter talokalkanearer Arthrose durchgeführt. Ab diesem Zeitpunkt ist der Heilverlauf komplikationsfrei und die sehr aktive Patientin kann ihre Aktivitäten, einschließlich Golfspielen, in uneingeschränktem Umfang wieder aufnehmen. 6,6 Jahre nach der Prothesenimplantation ist der Fuß regelrecht ausgerichtet und die Implantate sind stabil (k, l), bei erhaltener aktiver Beweglichkeit (AP-Sicht: Plantarflexion [m]; Dorsalextension [n]; mediale Sicht: Plantarflexion [o], Dorsalextension [p])

10.3 Spezifische artikuläre Pathologien und Erkrankungen der Gelenke

173

i

j

k

l

m

n

o

p

174

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

10.3.5 Septische Arthritis

Im allgemeinen besteht ein Konsens, dass eine aktive oder noch nicht lange zurückliegende Infektion als Kontraindikation für Sprunggelenkprothese oder Endoprothetik im Allgemeinen anzusehen ist. In der orthopädischen Literatur wird aber wenig über einen möglichen Sprunggelenkersatz bei Patienten mit vorangegangener Infektion des Sprunggelenks oder der benachbarten Weichteile diskutiert (Abb. 10.13; siehe auch Kap. 7.3.2: Infektion). Theoretisch könnte bei diesen Patienten nach Implantation einer Sprunggelenkprothese ein erhöhtes Risiko einer Reinfektion oder Reaktivierung einer subklinischen Infektion bestehen. Nach einer septischen Arthritis des Sprunggelenks ist die Entwicklung von Begleitarthrosen im Subtalargelenk und sehr oft auch im Talonavikulargelenk häufig das Hauptproblem. Außerdem ist der Weichteilmantel oft vernarbt und die Gleitbewegung zwischen den verschiedenen Geweben äußerst erschwert, was zu allgemeiner Steifigkeit des gesamten Sprunggelenkkomplexes führt. Eine isolierte Sprunggelenkarthrodese lindert den Schmerz u.U. nicht ausreichend und in manchen Fällen muss eine extensive Arthrodese erwogen werden. Eine Sprunggelenkprothese mit gleichzeitiger extensiver Rückfußarthrodese ist für den Patienten aber funktionell deutlich günstiger. Kann das Risiko einer Reinfektion oder Reaktivierung einer subklinischen Infektion durch sorgfältige präoperative Untersuchung und geeignete perioperative Antibiotikumtherapie minim gehalten werden, kann die Implantation einer Sprunggelenkprothese in Betracht gezogen werden. Die Meinung und Vorgehen des Autors Sobald eine aktive Infektion und/oder Osteomyelitis ausgeschlossen oder adäquat ausbehandelt worden sind, wird der Sprunggelenkersatz ohne zusätzliche Modalitäten durchgeführt. Während der Operation werden aber Knochenbiopsien zur bakteriologischen Untersuchung entnommen, was, falls nötig, eine spezifische langfristige Antibiotikumtherapie ermöglicht. Bis dato ist bei keinem Fall eine Spätinfektion nach Implantation einer Prothese in ein zuvor infizierten Sprungge-

lenk beobachtet worden. Bei 4 von 6 Fällen war aber eine Subtalararthrodese und bei 3 dieser 4 Fälle eine zusätzliche Talonavikulararthrodese nach Implantation einer Sprunggelenkprothese notwendig, um eine Schmerzbefreiung zu erlangen.

10.4 Desarthrodesierung Wird bei einem Patienten eine Sprunggelenkarthrodese vorgenommen, besteht eine signifikante Wahrscheinlichkeit, dass er oder sie eine schmerzhafte Rückfußarthrose entwickelt, die eine weitere chirurgische Behandlung erforderlich macht. Sekundäre degenerative Erkrankungen der Nachbargelenke können bei einer isolierten Sprunggelenkarthrodese durch zusätzliche Arthrodese des Subtalargelenks (tibiokalkaneare Arthrodese) und des Talonavikular- und Kalkaneokuboidalgelenks (pantalare Arthrodese) erweitert werden. Derartige zusätzliche Arthrodesen erhöhen die Steifigkeit des Rückfußes und damit steigen mechanische Beanspruchung und Verschleiß der verbleibenden distalen Gelenke sowie der Stress auf die Tibia. Eine alternative und funktionell interessante Behandlung wäre daher die Desarthrodesierung des Sprunggelenks, mit oder ohne Arthrodese eines oder mehrerer distaler Gelenke, und Implantation einer Sprunggelenkprothese (Abb. 10.14). Bis dato liegen in der Literatur erst präliminäre Berichte darüber vor und es bleibt die Frage, ob die Konversion einer Sprunggelenkarthrodese in eine Sprunggelenkprothese überhaupt machbar ist und welchen funktionellen Vorteil eine solche in der Behandlung einer schmerzhaften Sprunggelenkarthrodese infolge Malunion, Nonunion oder sekundärer Osteoarthrose der benachbarten Gelenke brächte. Neulich berichteten Greisberg und Mitarbeiter [1] über eine retrospektive Untersuchung von 23 Sprunggelenken (22 Patienten), bei welchen eine Desarthrodesierung mit Implantation eines A G I L I T Y TM-Sprunggelenks durchgeführt wurde. Vier Sprunggelenke gingen verloren. Nach 39 Monaten hatten 3 der verbleibenden 19 Sprunggelenke wegen persistierender Schmerzen eine Amputation

10.4 Desarthrodesierung

durchgemacht. Der A O FA S Hindfoot-Skore [3] verbesserte sich bei den verbleibenden 16 Sprunggelenken von präoperativ 42 auf 68 Punkte. Die Patienten mit einer klaren Schmerzursache (z.B. Subtalararthrose) zeigten ein signifikant besseres Ergebnis als jene Patienten, wo die Schmerzursache nicht klar war. Sämtliche Patienten, bei denen für die Arthrodese die Fibula reseziert wurde, machten in der Folge Komplikationen durch. Die Autoren folgerten daraus, dass die Konversion einer schmerzhaften Arthrodese in eine Prothese bei Patienten, wo die Fibula erhalten und eine klare Schmerzursache definierbar ist, möglicherweise eine günstige Behandlungsoption darstellt. In einer aktuellen prospektiven Studie berichten Hintermann und Mitarbeiter [2] über eine konsekutive Serie von 21 Sprunggelenken (20 Patienten), bei denen eine schmerzhafte Sprunggelenkarthrodese in eine 3-Komponenten-Sprunggelenkprothese konvertiert wurde. In einem Fall wurde ein S . T. A . R . - Sprunggelenk, und in 20 Fällen ein H I N T E G R A -Sprunggelenk implantiert. Die präoperative Diagnose umfasste schmerzhafte Malunion (13 Sprunggelenke), Nonunion (5 Fälle), sekundäre Osteoarthrose der benachbarten Gelenke (12 Fälle) und Stressfraktur (2 Fälle). In 8 Fällen wurde die Fibula bei der Arthrodese reseziert; in 6 Fällen musste eine Fibula durch Osteotomie und Distalisation der verbleibenden proximalen Fibula rekonstruiert werden, in 2 Fällen reichte der verbleibende Knochen der lateralen Tibiametaphyse zur Rekonstruktion einer knöchernen lateralen Führung der Taluskomponente. Der mediale Malleolus fehlte in 2 Fällen; beide Mal reichte der verbleibende tibiale Knochenstock zu einer suffizienten knöchernen Führung der Taluskomponente. In 2 Fällen mussten die lateralen Bänder und in einem Fall die medialen Bänder des Sprunggelenks rekonstruiert werden. Die ersten Ergebnisse waren viel versprechend und, soweit vergleichbar, nur geringgradig schlechter als jene nach primärer Sprunggelenkprothese. Das wieder erlangte Bewegungsausmaß betrug 26° (8° bis 40°) und der A O FA S Hindfoot-Skore [3] verbesserte sich von präoperativ 40 auf 68 Punkte. In 19 Fällen (90%) trat eine erhebliche Schmerzlinderung ein und in den übrigen 2 Fällen war der Schmerzzustand unverändert zu präoperativ. Mit Ausnahme von 2 Patienten (2 Sprunggelenke) waren

175

alle Patienten (90%) mit dem erzielten Ergebnis zufrieden. Die Meinung und Vorgehen des Autors Aufgrund der ersten positiven Erfahrungen muss die Konversion einer schmerzhaften Sprunggelenkarthodese in eine Sprunggelenkprothese neben anderen Optionen als valable Alternative angesehen werden. Trotz des geringeren Bewegungsgewinns als nach einer primären Sprunggelenkprothese kann von einer Desarthrodesierung eine wirkungsvolle Entlastung der Mittel- und Vorfußgelenken und damit eine Protektion vor deren weiteren Verschleiß erwartet werden. Dies trifft auch dann zu, wenn wegen sekundärer Degeneration und symptomatischer Arthrose gleichzeitig eine Subtalar- oder TripleArthrodese durchgeführt werden müssen. Eine derartige Operation bedarf aber einer ausführlichen präoperativen Untersuchung, besonders hinsichtlich der Ausrichtung in allen Ebenen und der Qualität des Weichteilmantels. Die präoperative Planung sollte auch eine radiologische Untersuchung des kontralateralen Sprunggelenks einschließen. Die intraoperative Bestimmung der korrekten Höhe des ersten tibialen Resektionsschnittes mittels Fluoroskopie ist von eminenter Wichtigkeit. Erfolgt dieser Schnitt zu proximal, wird die Prothese in die schwache Spongiosa der Tibiametaphyse implantiert (was zu frühem Einsinken führen kann). Bei zu distalem Resektionsschnitt wird die Prothese zu weit distal in den Talus implantiert (was zu einer übermäßigen Schwächung des Knochenmaterials an der Talusseite führen kann). In jedem Fall kann eine zu proximal oder zu distal implantierte Prothese dazu führen, dass keine regelrechte Balancierung der medialen und lateralen Bandstrukturen erreicht werden kann, was wiederum die Scherkräfte an den KochenImplantat-Grenzflächen erhöhen (was zum Einsinken führen kann) und die Malleolen belasten kann (was Schmerz und/oder Belastungsfrakturen können zur Folge haben kann). Der Schutz der Malleolen ist während der Operation entscheidend und kann den Erfolg maßgeblich beeinflussen. Zumeist sind die Malle-

176

a

d

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

b

c

e

f

g

Abb. 10.14. Desarthrodesierung. Diese 78-jährige Frau, bei der vor 12 Jahren wegen einer posttraumatischen Arthrose 39 Jahre nach einer Tibiafraktur (Schiunfall) eine Sprunggelenkarthrodese durchgeführt wurde, klagt über starke Schmerzen im Rück- und Mittelfuß, die ihre Aktivitäten auf ein Minimum beschränken. Das AP-Röntgenbild zeigt das arthrodesierte Sprunggelenk in einer gut ausgerichteten Position, wobei für die Arthrodese eine Fibulaosteotomie verwendet worden war (a). Laterale (b) und AP-Ansicht des Fußes zeigen fortgeschrittene Arthrosen des Subtalarund Talonavikulargelenks (c), aber auch degenerative Veränderungen in den transversalen Fußwurzelgelenken. Zuerst wird das Talonavikulargelenk über den nach distal etwas verlängerten anterioren Standardzugang freigelegt (d) und arthrodesiert. Die Arthrodese des Subtalargelenks wird über einen zusätzlichen lateralen Zugang (nicht im Bild) erreicht. Der tibiale Resektionsblock wird ausgerichtet (e) und die Resektionshöhe durch Fluoroskopie bestimmt. Zum Schutz der Malleolen werden K-Drähte eingesetzt (e). Nach dem ersten Tibiaresektionsschnitt wird der Resektionsblock 6 mm nach kaudal verschoben und ein zweiter Schnitt ausgeführt. Schließlich werden unter Verwendung der reziproken Säge ein medialer und ein lateraler Schnitt vorgenommen, um die Malleolen vom Talus zu separieren (f). Der geschaffene Talus wird sorgfältig mit zwei HintermannTM-Distraktoren mobilisiert und die posteriore Kapsel reseziert, bis die Flexorhallucis-Sehne sichtbar wird (g). Die intraoperativen AP- (h) und lateralen (i) Fluoroskopiebilder zeigen das Sprunggelenk in regelrechter Ausrichtung sowie eine regelrechte Position der fusionierten Subtalar- und Talonavikulargelenke. Nach 2 Jahren sind Sprunggelenk und Rückfuß weiterhin regelrecht ausgerichtet, mit stabil ausgeheilten Arthrodesen (j, k). Unter Fluoroskopie wird eine Dorsalextension von 16° (l) und eine Plantarflexion von 16° (m) gemessen (sog. „reine Sprunggelenkbewegung“). Abbildungen (n) bis (q) zeigen die erzielte klinische Funktion. Die Patientin ist völlig schmerzfrei und mit dem erzielten Ergebnis außerordentlich zufrieden.

10.4 Desarthrodesierung

h

177

i

l

m

n

o

j

k

p

q

178

Kapitel 10: Was ist in der Sprunggelenk-Endoprothetik machbar?

olen von der ursprünglichen Arthrodese geschädigt und der Knochen geschwächt, weil er durch die Arthrodese vor Belastung geschützt war. An der Tibia sollte das Implantat idealerweise die resezierte Oberfläche vollständig bedecken. Erstens kann dadurch die Kraftübertragung auf die Knochen-Implantat-Grenzfläche optimiert und so das Implantat vor Einsinken in den schwachen Knochen bewahrt werden, bis die knöcherne Integration und der Knochenumbau abgeschlossen sind. Zweitens könnte dies durch Abdichten des Knochens den Austritt von Knochenzellen in den geschaffenen Gelenkraum verhindern und so vor Verknöcherung schützen. Am Talus sollte das Implantat eine große Kontaktfläche mit dem Knochen haben, besonders in der Sagittalebene, um das Einsinken in den schwachen Knochen zu verhindern.

10.5 Revisionsarthroplastik nach Versagen der Sprunggelenkprothese Bei Versagen einer Sprunggelenkprothese wurde und wird die Arthrodese als optimale Behandlung befürwortet. Mit dem Angebot eines weiten Spektrums an Implantaten und zunehmender Erfahrung könnte allerdings auch die Revisionsarthroplastik eine valable Alternative werden. Das Versagen einer Sprunggelenkprothese kann grob eingeteilt werden in: (1) Fehlerhafte Implantation von ein oder zwei Komponenten; (2) Prothesenversagen wegen Lockerung von ein oder zwei Komponenten; (3) Progressive assoziierte Probleme (die Prothesenkomponenten sind stabil, aber Begleitprobleme wie ungenügend korrigierte oder rezidivierende Deformität, Instabilität, Steifigkeit oder Sehnen-Dysfunktion führen zum Misserfolg). Im ersten Fall, nach fehlerhafter Implantation, können Schmerzen aufgrund einer unphysiologischen Bandspannung oder durch Fehlausrichtung ausgelöste Translationskräfte entstehen und zu ei-

ner Dysfunktion führen. Auf der Talusseite ist meist ist eine Korrektur der Positionierung der Komponente unerlässlich. Auf der Tibiaseite kann, insbesondere wenn die Osteointegration bereits erfolgt ist, häufig eine supramalleoläre Korrektur die Komponente retten. Im zweiten Fall, Lockerung von ein oder zwei Komponenten, kann das Hauptproblem der Knochenverlust nach Einsinken der Implantate sein. Auf der Talusseite kann auch eine avaskuläre Nekrose vorliegen. Zumeist ist es nicht möglich, eine Revision der Sprunggelenkprothese mit den regulären Implantaten durchzuführen, da der Knochenverlust eine stabile Verankerung und gleichzeitig regelrechte ligamentäre Spannung nicht zulässt. Spezielle Revisionsimplantate oder individuell angefertigte Implantate können den Verlust an Knochenmaterial jedoch ersetzen und eine ligamentär gut ausbalancierte Re-Arthroplastik ermöglichen (Abb. 10.12; siehe auch Abb. 11.16 in Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik). Im dritten Fall, bei stabilen Implantaten, aber durch andere Probleme verursachtem Versagen, ist eine genaue Diagnose unerlässlich, um die Ursachen zu identifizieren. – eine Fehlausrichtung kann durch Osteotomien korrigiert werden (siehe Abb. 11.10 in Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik), – eine Deformität kann durch Osteotomien und/oder Arthrodesen korrigiert werden, – Instabilitäten können durch Bandplastiken, Sehnentransfer und/oder Arthrodesen korrigiert werden, – eine Einsteifung des Gelenkes kann durch Kapsellockerung bzw. -resektion und/oder Sehnenlösung bzw. -verlängerung korrigiert werden (siehe Abb. 11.14 in Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik), – eine Sehnendysfunktion kann durch Sehnenrekonstruktion und/oder Sehnentransfer korrigiert werden. Muss die Revision einer Sprunggelenkprothese als nicht erfolgsversprechend beurteilt werden, kann eine Sprunggelenkarthrodese angeraten sein. Eine

10.6 Fazit

isolierte Sprunggelenkarthrodese ist aber wegen des massiven Knochenverlustes oft schwierig zu realisieren, und oft sind riesige trikortikale Knochenspäne aus der Crista iliaca oder Allotransplantate zur Erreichung einer stabilen Osteosynthese erforderlich (siehe Abb. 11.18, Kap. 11: Komplikationen in der Sprunggelenk-Endoprothetik). Ist eine isolierte Arthrodese nicht durchführbar, muss eine tibiokalkaneare Arthrodese erwogen werden. Die Meinung und Vorgehen des Autors Bei Versagen einer Sprunggelenkprothese muss primär beurteilt werden, ob eine Revision der Prothese überhaupt durchführbar ist. Eine umfassende Analyse ist unerlässlich, um alle assoziierten Probleme zu identifizieren. Bei signifikantem Knochenverlust können, insbesondere auf der Talusseite, Revisionsimplantate oder individuell angefertigte Implantate erforderlich sein, um eine stabile, regelrecht balancierte und gut funktionierende Arthroplastik zu erzielen. Da selbst nach einer Re-Arthroplastik volle Belastung und Gehen zu einem frühen Zeitpunkt (d.h. nach 6 bis 8 Wochen) möglich sind, kann dieses Vorgehen einer ausgedehnten Arthrodese überlegen sein, die zumeist eine langzeitige Entlastung und andauernde Ruhigstellung im Gipsverband erfordert. Um die Möglichkeiten und Limitationen der Re-Arthroplastik am Sprunggelenk besser definieren zu können, ist allerdings mehr Erfahrung notwendig.

10.6 Fazit Abgesehen von der regelrechten Implantationstechnik hängt der Erfolg der Sprunggelenkprothese vor allem von erreichter Ausrichtung, Stabilität und ligamentärer Balance ab. Daher müssen alle assoziierten Probleme vor der Operation sorgfältig identifiziert und während der Operation behoben werden. Mit zunehmender Erfahrung kann die Sprunggelenkprothese für Arthroseformen mit komplexeren Begleitproblemen erwogen werden.

179

Unabhängig von der Komplexität der Deformität, von Instabilität oder Fehlausrichtung bleibt das wichtigste Ziel in der Sprunggelenk-Endoprothetik die Wiederherstellung eines normalen, ausgewogen balancierten und ausgerichteten, stabilen Sprunggelenks und Rückfußes, wo die implantierte Sprunggelenkprothese dem Ersatz der zerstörten Gelenkflächen dient. Es ist wahrscheinlich sinnlos, ein Sprunggelenk zu ersetzen, das niemals normal funktioniert hat (z.B. bei der Klumpfußdeformität) oder wo die Muskelfunktion fehlt (z.B. bei der Fußdeformität nach Polio, beim paralytischen Fuß). Bei exzessivem Knochenverlust (z.B. bei avaskulärer Nekrose, posttraumatischer Defektsituation oder nach Entfernung einer gelockerten und eingesunkenen Prothese) sind die Standard-Implantate oft nicht geeignet; spezielle Revisionsimplantate oder individuell angefertigte Implantate können allerdings eine Abstützung auf dem genuinen Knochen ermöglichen und so eine viel versprechende Alternative zu extensiven Insterpositionsarthrodesen mit autologen oder allogenen Knochenblöcken darstellen. Führt eine Sprunggelenkarthrodese zu schmerzhafter Malunion oder Nonunion, Vorfußüberlastung und/oder degenerativer Erkrankung der benachbarten Gelenke, kann die Konversion der Arthrodese in eine Prothese eine valable Alternative zu Korrekturosteotomien und/oder extensiver Arthrodese des Rück- und Mittelfußes sein.

Literatur [1] Greisberg J, Assal M, Flueckiger G, Hansen ST Jr (2004) Takedown of ankle fusion and conversion to total ankle replacement. Clin Orthop 424: 80–88, 2004 [2] Hintermann B, Valderrabano V, Pagenstert G, Rutz E, Flueckiger R (2005) Conversion of painful ankle arthrodesis to total ankle arthroplasty. Two to seven year follow-up of 21 consecutive cases. (submitted) [3] Kitaoka HB, Alexander IJ, Adalaar RS, Nunley JA, Myerson MS, Sanders M (1994) Clinical rating systems for the ankle-hindfoot, midfoot, hallux, and lesser toes. Foot Ankle Int 15: 349–353

Kapitel 11

KOMPLIKATIONEN IN DER SPRUNGGELENK-ENDOPROTHETIK

Komplikationen wie postoperative Steifigkeit, Einsinken der Prothese und zurückbleibende Deformität gefährden neben Infektion und Wundheilungsproblemen das erfolgreiche Ergebnis einer Sprunggelenkprothese. Angemessene Kenntnis der komplexen Natur des normalen und des arthrotischen Sprunggelenks, eine sorgfältige präoperative Planung und die peinlich genaue Einhaltung der operativen Details tragen dazu bei, das Auftreten dieser Komplikationen zu minimieren.

11.1 Charakteristika der Sprunggelenkarthrose Die Arthrose des Sprunggelenks unterscheidet sich von anderen Formen degenerativer Gelenkerkrankungen, die ein orthopädischer Chirurg routinemäßig in der klinischen Praxis antrifft. So tritt beispielsweise die Arthrose im Hüft- und Kniegelenk vor allem infolge einer degenerativen Erkrankung beim älteren Patienten auf. Für die Arthrose im Allgemeinen gilt allerdings, dass sie einen langsamen, aber progressiven Verlauf hat und durch abnehmendes Bewegungsausmaß im Gelenk, Entwicklung von Kontrakturen, exzessiven Schmerz, pathologischen Gang und signifikant verminderter Lebensqualität gekennzeichnet ist. Das arthrotische Gelenk verliert typischerweise sein physiologisches Muster (Achse, Kongruenz, ligamentäre Balance usw.) und wird aufgrund chronischer Entzündung steif. Auch wenn mit einer Gelenkprothese immer ein funktionelles Bewegungsausmaß erzielt werden soll, ist die Erreichung des physiologischen Bewegungsausmaßes nicht immer möglich. Ein für das Gehen und tägliche Aktivitäten erforderliches Bewegungsausmaß zu erzielen, stellt aber selten ein Problem dar.

11.1.1 Primäre Arthrose des Sprunggelenks

Die primäre Arthrose ist charakterisiert durch Verlust von Knorpelgewebe im Gelenk und es überwiegt eine Hypertrophie des Knochens. Die genauen Mechanismen sind nicht in Detail erklärt, subchondrale Knochenverletzungen und mechanische Belastung dürften aber zur Schädigung beitragen [22]. Die radiologischen Merkmale sind eine Verringerung des Gelenkabstandes (was mit Verlust an Knorpelgewebe im Gelenk korreliert) sowie Bildung von Osteophyten, subchondralen Knochenzysten und subchondraler Sklerose [22]. Eine juxtaartikuläre Osteoporose fehlt bei dieser Form der primären Arthrose zumeist. 11.1.2 Posttraumatische Osteoarthrose des Sprunggelenks

Anders als bei Hüfte und Knie hat die Arthrose des Sprunggelenks zu etwa 80% eine posttraumatische Ätiologie [6, 17] und tritt daher bei Patienten auf, die jünger sind als jene mit Hüft- oder Kniearthrose. Die Patientenerwartungen hinsichtlich Genesung und Wiederaufnahme der Aktivität nach einer Sprunggelenkprothese sind entsprechend hoch. Auch wenn im Wesentlichen nur ein Knochen oberhalb des Sprunggelenks besteht, gibt es 26 Knochen und noch mehr Gelenke unterhalb des Sprunggelenks, die Ausrichtung und Funktion einer Sprunggelenkprothese beeinträchtigen können. Der Weichteilmantel um das Sprunggelenk ist dünn und im Falle eines vorangegangenen Traumas und der damit verbundenen chirurgischen Behandlungen oft vernarbt und unelastisch. Im Gegensatz dazu ist bei anderen Gelenken der Weichteilmantel dick und wird durch vorangegangenes Trauma normalerweise nicht verändert. Diese Faktoren führen in Kombination mit der Ruhigstellungszeit nach dem Trauma, fehlender Physiotherapie, chronischem

182

Schmerz und progressiver periartikulärer Knochenbildung häufig zu einem signifikant reduzierten Bewegungsausmaß (besonders bezüglich der Dorsalextension), das mit Implantation einer Sprunggelenkprothese nicht immer verbessert wird. 11.1.3 Rheumatoide Arthritis des Sprunggelenks

Im Gegensatz zum Erfolg von Hüft- und Knie-Endoprothetik bei rheumatoiden Patienten zieht eine

Kapitel 11: Komplikationen

Sprunggelenkprothese bei Patienten mit rheumatoider Arthritis viele möglichen Probleme nach sich, auch bezüglich Wundheilung, Einsinken und späterer aseptischer Lockerung aufgrund von ungünstiger Knochenqualität. Viele Patienten mit seit langer Zeit bestehender rheumatoider Erkrankung stellen sich mit einer sekundären Pes planovalgus et abductus-Deformität aufgrund einer subtalaren entzündlichen Erkrankung und daraus resultierender ligamentärer Instabilität vor

a

b

Abb. 11.1. Kombination von Sprunggelenkprothese und subtalarer Arthrodese. Rheumatoide Arthritis mit fixierter Valgus-Fehlstellung des Rückfußes, mit arthritischen Veränderungen hauptsächlich im Sprunggelenk und im Subtalargelenk und signifikanten osteolytischen Prozessen in der distalen Tibia (weiblich, 45 Jahre) (a). Als der Gipsverband 6 Wochen nach kombinierter Subtalararthrodese und Implantation der Sprunggelenkprothese entfernt wurde, war der Rückfuß regelrecht ausgerichtet und stabil (b). Die Patientin durfte den Fuß ab dem zweiten Tag nach der Operation im Gipsverband voll belasten.

11.3 Präoperativer Zustand und Planung

(Abb. 11.1). Viele haben zuvor eine in situ-Fusion des Rückfußes mit einer bleibenden Valgus-Fehlstellung des Kalkaneus durchgemacht oder präsentieren sich mit nicht korrigierten Rückfußdeformitäten, wenn die Implantation einer Sprunggelenkprothese nötig wird. Nachfolgend an den Gelenkersatz entwickeln manche Patienten sowohl eine Pronations-Fehlstellung des Fußes als auch eine Valgus-Fehlstellung des Knies. Dies kann zu einem Auseinanderklaffen von mechanischer und anatomischer Achse führen, was sich negativ auf die Belastung der Prothese auswirkt und in der Folge zu aseptischer Lockerung und höheren Misserfolgsraten führt.

11.2 Patientenauswahl Die sorgfältige Patientenauswahl ist wichtig, um Komplikationen einzuschränken und zufrieden stellende Ergebnisse zu erzielen. 11.2.1 Alter des Patienten/der Patientin

Das Alter ist ein etwas umstrittenes Thema in der Sprunggelenkprothetik (siehe Kap. 7.3.10: Überlegungen bezüglich des Alters). Ältere Patienten sind wegen ihrer reduzierten Aktivitätsansprüche und der geringeren Wahrscheinlichkeit, die Prothese zu überleben, eindeutig bessere Kandidaten für die Sprunggelenkprothese. Argumente gegen eine Sprunggelenkprothese bei jüngeren Patienten sind unter anderen: – Jüngere Menschen tendieren dazu, ihre Implantate durch Aktivitäten mit höheren Belastungen („Impacts“) stärker zu beanspruchen, was zu einem frühen Versagen der Prothese führen kann. – Es liegen keine langfristigen Ergebnisse für Überlebensraten von Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation vor; daher ist nicht bekannt, wie lange sie halten, bis eine Revision erforderlich ist. – Es gibt nur geringe Erfahrung in der Revision von misslungenen Sprunggelenkprothesen und die Überlebensrate der Revisionen ist nicht bekannt.

183

Andererseits sprechen unter anderen folgende Argumente für eine Sprunggelenkprothese bei jüngeren Patienten: – Am häufigsten tritt posttraumatische Arthrose des Sprunggelenks bei jüngeren Patienten auf; diese aufgrund des Alters von der Endoprothetik auszuschließen, hieße, diese Behandlung den meisten Menschen, die dieses Problem haben, vorzuenthalten. – Nach einer Sprunggelenkarthrodese sind längerfristig Probleme zu erwarten. Fast alle Patienten entwickeln innerhalb von 15 bis 20 Jahren eine Arthrose im Rückfuß oder Mittelfuß und benötigen dann eine zusätzliche den Fuß versteifende Operation [13, 18]. Theoretisch könnte die Sprunggelenkprothese bei jüngeren Patienten das Einsetzen dieser sekundären Rückfuß- und Mittelfußarthrosen um viele Jahre verzögern. Wenn die Prothese dann versagt, kann eine Arthrodese durchgeführt werden, sodass der Patient/die Patientin den Fuß noch weitere Jahre ohne Symptome von sekundären Begleitarthrosen benützen kann. Bei einer solchen „2-zeitigen Vorgangsweise“ kann ein Prothesensystem, bei dem eine nur minimale Knochenresektion erforderlich ist, ein enormen Vorteil für eine spätere isolierte Sprunggelenkarthrodese sein. 11.2.2 Gewicht des Patienten/der Patientin

Das Patientengewicht kann ebenfalls eine wichtige Rolle bei Komplikationen mit Prothesen spielen (siehe Kap. 7.3.4: Gewichtseinschränkungen). Das absolute Gewicht ist möglicherweise weniger bedeutsam als der „Body Mass Index“. Der „Body Mass Index“ kann in Korrelation mit der Größe der implantierten Prothese noch wichtiger sein [15]. Ein vorzeitiges Versagen der Prothese kann auf die Implantation bei schwergewichtigen Patienten zurückzuführen sein.

11.3 Präoperativer Zustand und Planung Das Erkennen der problematischen präoperativen Risikofaktoren und die Durchführung einer sorgfältigen präoperativen Planung sind weitere wichtige Aspekte, um Komplikationen einzugrenzen und zufrieden stellende Ergebnisse zu erzielen [38].

184

11.3.1 Weichteilbedingungen

Je mehr Schädigung des periartikulären Weichteilmantels des Sprunggelenks vorliegt, desto größer ist das Potenzial für Schwierigkeiten bei der Wundheilung, für chronische Schwellung, anhaltende Steifigkeit und Verlust des Bewegungsausmaßes [15]. Zudem erschwert ein chronischer Weichteilschaden die Identifikation der darunter liegenden neurovaskulären Strukturen und erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass diese perioperativ verletzt werden könnten. Ein chronischer Weichteilschaden geht auch mit chronischen Weichteilbeschwerden einher, die durch eine Sprunggelenkprothese unter Umständen nicht verringert werden (Abb. 11.2). Posttraumatische Muskelfunktionsschwächen können in Kombination mit relativ überstarken Antagonisten ein sehr entscheidendes Problem für das Ergebnis einer Sprunggelenkprothese darstellen. Zur präoperativen klinischen Untersuchung muss auch die sorgfältige Überprüfung von Hautgewebe, Bändern, Sehnen und Muskeln gehören. 11.3.2 Malalignement und Malunion

Größere Fehlstellungen und/oder Malunion der Tibia und Fibula sowie Supinations- oder PronationsFehlstellungen des Rückfußes tragen wesentlich zu technischen Problemen während der Operation und weniger erfolgreichen Ergebnissen bei (siehe Kap. 7.3.6: Fehlstellung der unteren Extremität, des Sprunggelenks oder des Rückfußes). Eine peinlich genaue präoperative klinische und radiologische Beurteilung ist erforderlich. 11.3.3 Präoperative Fußdeformität

Eine nicht erkannte oder nicht korrigierte Fußdeformität ist ein wesentlicher Grund für ungünstige Ergebnisse nach einem Sprunggelenkersatz (Abb. 11.3). Fehlt ein plantigrader Fuß mit der notwendigen Belastungsstabilität, führt dies zu einer unzulänglichen Abstützung der Sprunggelenkprothese.

Kapitel 11: Komplikationen

11.4 Implantat- und Implantationsbezogene Komplikationen Obwohl beträchtliche Erfahrung mit dem Einsatz von Sprunggelenkprothesen und mit den einhergehenden Komplikationen gesammelt wurde, ist deren Verständnis notwendigerweise anekdotisch. Da es sich um eine relative „neue“ Technologie handelt, liegen publizierte Ergebnisse erst im begrenztem Maße vor. 11.4.1 Probleme mit Sprunggelenkprothesen der ersten Generation

Ein spezifisches Problem bei den Prothesen der ersten Generation war deren Verankerung mit Zement, was mit ungünstigeren Ergebnissen assoziiert wurde [9, 35]. Einige zementierte Prothesen erforderten eine ausgedehntere Knochenresektion, was zu einer verstärkten Belastung des schwächeren metaphysären Knochens führte. Zusätzlich zu den damaligen unzulänglichen Zementierungstechniken war es aufgrund der limitierten Größe des tibiotalaren Gelenks schwierig, einen idealen Zementmantel zu erzielen. Und schließlich vergrößerte der Zementmantel die Prothesengröße in Relation zum Knochen und schuf dadurch höhere Drehmomente bezogen vom Gelenkmittelpunkt zur Knochen-ZementGrenzfläche. Die straffe Führung war ein weiteres Problem, das speziell die Sprunggelenkprothesen der ersten Generation betraf, die wegen der größeren Scherund Hebelkräfte, die auf die Knochen-ProthesenGrenzfläche übertragen wurden, hohe Raten aseptischer Lockerung aufwiesen. Weniger straff geführte Prothesenkonstruktionen, die auf ligamentären Balancierung und Stabilisierung basierten, liefen auch Gefahr zu versagen, weil ein früherer ligamentärer Schaden oft entweder zu einer unelastischen Narbe statt normalerweise elastischen Bändern oder zu Bandinsuffizienz führte. Das bei den frühen Sprunggelenkprothesen verwendete chirurgische Instrumentarium war recht rudimentär, und es musste gewissermaßen „freihändig“ operiert werden. Regelrechte Ausrichtung wie auch Balancierung der Bandstrukturen sind für eine erfolgreiche Positionierung der Implantate unbedingt erforderlich. Die regelrechte Knochenaus-

11.4 Implantat- und Implantatsbezogene Komplikationen

185

a

b

c

d

Abb. 11.2. Sprunggelenkersatz wegen schwerer posttraumatischer Arthrose nach offener Pilon tibiale-Fraktur. Extensiver Weichteilschaden 4 Jahre nach einer offenen Pilon tibiale-Fraktur, die mit einem frei vaskularisierten Lappen gedeckt werden musste (männlich, 49 Jahre) (a). Die dynamische Pedobarographie (Emed-System, Novel, München, Deutschland) zeigt einen erhöhten Vorfußdruck wegen Weichteilkontraktur des Rückfußes (b). Die distale Tibia ist konsolidiert, die Knochenqualität aber eher ungünstig (c). 12 Monate nach Implantation der Sprunggelenkprothese ist der Patient sehr zufrieden und berichtet über fast vollständige Schmerzlinderung (d). Der Rückfuß ist stabil und die erzielte Dorsalextension/Plantarflexion beträgt 8° – 0° – 25°. Zur Zeit der Operation wurde keine Achillessehnenverlängerung vorgenommen, weil nach einer extensiven Resektion der posterioren Kapsel eine Dorsalflexion von mehr als 5° erreicht wurde. Die moderate Varusstellung der Tibiakomponente wurde als durch die präoperative Situation vorgegeben angenommen, um die beschädigten medialen Weichteilstrukturen nicht zu überlasten.

186

Kapitel 11: Komplikationen

a

b

c

d

e

f

Abb. 11.3. Subluxation des Polyethylen-Gleitkerns nach Sprunggelenkersatz bei einer fixierten Varusstellung. Trotz dieser signifikanten Varus-Fehlstellung mit fixiertem Varus-Abkippen des Talus in der Malleolengabel (a) wurde eine Sprunggelenkprothese implantiert, weil eine Arthrodese dem Patienten die Fortsetzung seiner beruflichen Tätigkeit als Pilot nicht erlaubt hätte (männlich, 51 Jahre). Der Patient verweigerte aber die ihm vorgeschlagene zusätzliche chirurgische Korrektur der Deformität. Nach 4 Monaten ist das Sprunggelenk gut ausgerichtet (b). Nach 30 Monaten zeichnet sich radiologisch ein eindeutiges Rezidiv der Varus-Fehlstellung ab (c). Nach 60 Monaten klagt der Patient über ein seltsames Gefühl und Irritation im Gelenk ohne jedes Trauma. Aufgrund des Verdachts einer kritischen medialen Randbelastung des Polyethylen-Gleitkerns (d) wird eine Revision angeraten. Die chirurgische Exploration (e) zeigt einen signifikanten Verschleiß an der medialen Seite und eine Fraktur des Polyethylen-Gleitkerns an dessen medialer Furche (Pfeile, e, f).

11.4 Implantat- und Implantatsbezogene Komplikationen

richtung hängt aber von einer korrekten Positionierung des Rückfußes und der Tibia ab und dies geschah bei den ursprünglichen Techniken gewissermaßen aufs Geratewohl. Heute ist allgemein erkannt, dass die ligamentäre Balancierung des Sprunggelenks kritisch und komplex ist, namentlich bei komplexen Fehlstellungen und fixierten Deformitäten. In der Tat handelt es sich hier, um einen der am wenigsten verstandenen Aspekte in der Chirurgie der Sprunggelenk-Endoprothetik. Das vielleicht wichtigste Problem bei den Sprunggelekprothesen der ersten Generation bestand darin, dass Alternativen für eine Rekonstruktion fehlten, sobald sie versagten. Da die meisten Prothesen extensive Knochenresektionen erforderlich machten und sie in situ zementiert wurden, war es schwierig, gelockerte Komponenten zu revidieren oder das Sprunggelenk zu arthrodesieren. 11.4.2 Probleme mit Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation

Auch wenn bei den Konstruktionen für Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation viele Schwierigkeiten der Vorgängergeneration überwunden wurde, müssen noch immer einige Implantatund Implantationsbezogene Komplikationen gelöst werden, wie: – Fehlpositionierung der prothetischen Komponenten, – ungenaue/nicht anatomische Dimensionierung der prothetischen Komponenten,

187

– ungünstiger Einsatz von Distraktion, – Frakturen der Malleolen, – Sehnenverletzungen. Diese Probleme werden in den folgenden Abschnitten behandelt. 11.4.2.1 Fehlpositionierung der prothetischen Komponenten

Die Fehlpositionierung der prothetischen Komponenten ist wahrscheinlich die häufigste intraoperative Komplikation [15] und kann auf verschiedensten Ebenen vorkommen (Tabelle 11.1). Zu einer Verschiebung der tibiotalaren Gelenklinie nach proximal (Abb. 11.4) und distal kann es kommen, wenn für die Resektion von Tibia und Talus eine Distraktionstechnik und eine gemeinsame Sägelehre verwendet werden. Eine zu proximale Positionierung der Sägelehre verschiebt die Gelenklinie nach proximal und eine zu distale Positionierung der Sägelehre wird die Gelenklinie nach distal verschieben und dadurch eine nicht-physiologische Belastung und Veränderungen der Gelenkmechanik verursachen. Allgemein wird die Ansicht vertreten, dass eine Valgus-Fehlstellung der Prothese wahrscheinlich besser toleriert wird als eine Varus-Fehlstellung [15, 38]. Die Valgus-Fehlstellung der Prothese kann aber problematisch werden, wenn die Taluskomponente eine zylindrische Form hat, da dies zu einer zusätzlichen Überlastung der medialen Bänder führt (Abb. 11.5) [41].

Abb. 11.4. Folge von exzessiver Knochenresektion. Durch exzessive Knochenresektion an der Tibiaseite kam die Tibiakomponente am weichen metaphysären Knochen zu sitzen (der Pfeil zeigt die ursprüngliche Knochenlinie an) und ein dicker Polyethylen-Gleitkern musste eingesetzt werden (weiblich, 58 Jahre). Es wird angenommen, dass die größere Dimensionierung der Prothese die Drehmomente erhöht und somit die Scherkräfte an der Knochen-Implantat-Grenzfläche verstärkt.

188

a

a

a

Kapitel 11: Komplikationen

b

Abb. 11.5. Anhaltender medialer Schmerz nach Sprunggelenkersatz. Eine Sprunggelenkarthrose mit Varus-Fehlstellung mit einem tibiotalaren Winkel von 96° präoperativ (männlich, 62 Jahre) (a). Eine Valgus-Ausrichtung der Bohr- und Sägelehre bei der Operation führte zu einem tibiotalaren Winkel von 87° (b), was den anhaltenden medialen Schmerz des Patienten erklären könnte. Eine weitere Ursache könnten die medialen Knochenbildungen sein, die im Röntgenbild nach 12 Monaten zu sehen sind, die nach Meinung des Autors auf die chronische Überlastung der medialen Bänder aufgrund der zylindrischen Taluskomponente der S . T. A . R . - Prothese mit ihrem zu großen medialen Radius zurückzuführen sind. Eine solche Fehlausrichtung der Tibiakomponente kann ganz allgemein bei nichtanatomisch geformten Taluskomponenten problematisch sein.

b

Abb. 11.6. Intraoperative Fraktur des medialen Malleolus bei Implantation der Sprunggelenkprothese. Knochen und Anatomie waren bei dieser Patientin mit einer posttraumatischen Arthrose nach einer Sprunggelenkfraktur gut erhalten (weiblich, 64 Jahre (a). Eine zu ausgedehnte Knochenresektion und eine zu stark kranial und medial positionierte Tibiakomponente führten jedoch zu einer Schwächung der medialen Schulter der distalen Tibiametaphyse und resultierte in einer intraoperativen Fraktur. Die Fraktur heilte nach Schraubenfixation problemlos innerhalb von 6 Wochen (b).

b

Abb. 11.7. Fehlpositionierung der Sprunggelenkprothese mit sekundärer Valgus-Fehlstellung. Der Rückfuß war bei diesem Patienten mit einer posttraumatischen Arthrose nach einer Sprunggelenkfraktur gut ausgerichtet (männlich, 56 Jahre) (a). Die zu stark laterale Positionierung der Tibiakomponente (b) verursachte aber ein leichtes Einsinken in den lateral schwächeren Knochen der distalen Tibiametaphyse, was zu einer ValgusFehlstellung des gesamten Rückfußes und zu schmerzhaftem subfibularem Impingement führte. Die spontane tibiofibulare Synostose dürfte sich möglicherweise positiv auf die gesamte Stabilität des Sprunggelenks ausgewirkt haben (nach 30 Monaten).

11.4 Implantat- und Implantatsbezogene Komplikationen

Eine mediale (Abb. 11.6) oder laterale (Abb. 11.7) Fehlpositionierung der Komponenten kann aufgrund einer Wechselwirkung zwischen Knochen und Weichteilspannung weitere Probleme oder eine Fraktur des Malleolus verursachen. Theoretisch kann die Taluskomponente bei einer zu posterioren Positionierung auf der stärkeren posterioren Kortex zu sitzen kommen und dadurch

a

a

189

einem potenziellen Einsinken vorgebeugt werden, wenn beim Abstoßen starke Stoßkräfte wirksam werden. Eine derartige posteriore Positionierung des Talus setzt aber den schwächeren dorsalen Aspekt der tibialen Metyphyse höheren Stoßkräften aus, was wiederum zu einem Abkippen nach posterior und zum Einsinken des tibialen Implantats führen kann (Abb. 11.8). Zusätzlich wirkt während der

Abb. 11.8. Sagittales Abkippen beider Komponenten wegen zu kleiner Tibiakomponente und zu posteriorer Positionierung der Taluskomponente. Die plane Resektion der Tibia entfernt den subchondralen Knochen posterior stärker als anterior und exponiert dadurch posterior eine schwächere knöcherne Oberfläche (a). Die dorsale Tibiamethaphyse gewährte nicht genügend knöcherne Abstützung für dieses unterdimensionierte Tibiaimplantat (b), was zu posteriorem Einsinken und Abkippen des Implantats führte. In diesem Fall könnte eine zu posteriore Positionierung der Taluskomponente wegen verstärkten Impaktionskräften auf die posteriore Tibiakomponente beigetragen haben.

b

b

c

Abb. 11.9. Posteriore Fehlpositionierung der Taluskomponente. Schmerzhafte primäre Arthrose mit verbleibendem Bewegungsausmaß für die Dorsalextension/Plantarflexion von 20° – 0° – 30° (weiblich, 74 Jahre) (a). Die Patientin wurde mit dem H I N T E G R A ®-Sprunggelenk behandelt. Der in diesem Fall leicht posterior zur Tibia positionierte Talus setzte die zusätzlich zu posterior implantierte Taluskomponente bei der Dorsalextension des Fußes einem Drehmoment nach posterior aus, was nach 12 Monaten zu einem Abkippen und Einsinken der Taluskomponente nach posterior geführt hat (b). Obwohl dieses Abkippen und Einsinken der Taluskomponente im zweiten Jahr noch fortschritt (c), war die Patientin nach 24 Monaten mit dem Ergebnis sehr zufrieden, besonders wegen des wiedererlangten Bewegungsausmaßes (Dorsalextension/Plantarflexion 25° – 0° – 40°). Diese Röntgenbilder wurden unter Belastung aufgenommen.

190

Kapitel 11: Komplikationen

Dorsalflexion des Fußes eine nach posterior gerichtete Kraft auf die Taluskomponente und schiebt den Talus nach posterior und führt so potenziell zur Überlastung der posterioren Tibiametaphyse, womit ein Einsinken mit Abkippen der Tibiakomponente eintreten kann (Abb. 11.9). Eine zu anteriore Positionierung setzt den anterioren Anteil der tibialen Metaphyse höheren Stoßkräften aus und führt dadurch potenziell zum anterioren Einsinken und Abkippen der Tibiakomponente (Abb. 11.10). Zusätzlich führt eine anteroposteriore Fehlpositionierung immer zu einer anisometrischen Belastung der kollateralen Bänder des Sprunggelenkes, was in schmerzhafter Bewegungseinschränkung und Instabilität bei Dorsalextension/Plantarflexion des Fußes resultiert. Die Platzierung der Implantate in eine fehlausgerichtete Position kann sich zudem nachteilig auf die Lebensdauer der Prothese auswirken, auch wenn unklar ist, welcher Grad an koronalem (frontalem) Malalignement zu frühzeitigem Misserfolg

a

b

führt. Beim Polyethylen-Gleitkern einer Knieprothese führt eine Fehlausrichtung zu erhöhten Spitzenkontaktbelastungen [28], was wiederum in erhöhtem Polyethylenverschleiß und klinischem Ausfall resultiert [2, 16]. Pyevich und Mitarbeiter [32] stellten fest, dass Patienten mit mehr als 4° Fehlausrichtung stärkere Schmerzen nach Implantation der Sprunggelenkprothese hatten. Myerson und Mroczek [30] berichteten, dass 48% der Patienten eine postoperative Deformität in der koronalen Ebene von mehr als 4° hatten. Saltzman und Mitarbeiter [36] berichteten, dass die absolute Abweichung von der Neutralstellung in der koronalen Ebene im Mittel zwischen 2,4° und 5,3° beträgt. Wood [43] stellte schließlich fest, dass 35% der Patienten eine postoperative Deformität in der koronalen Ebene von mehr als 5° aufwiesen und 18% (7 von 39) der Patienten mit einer präoperativen Fehlstellung in der koronalen Ebene von mehr als 15° eine Randbelastung des Polyethylenkerns entwickelten (Abb. 11.3).

c

Abb. 11.10. Anteriore Fehlpositionierung der Taluskomponente. Posttraumatische Arthrose im Endstadium 24 Jahre nach einer Sprunggelenkfraktur (weiblich, 58 Jahre) (a). Ein anteriores Abkippen der Tibiakomponente erfolgte in den ersten 4 Monaten, setzte sich danach aber nicht fort (b). Die anteriore Tibiametaphyse war offensichtlich nicht stark genug, um den Impaktionskräften zu widerstehen, wahrscheinlich wegen der relativ stark anterioren Position der Taluskomponente und der Schwächung des anterioren Kortex durch die Löcher zum Einsetzen der Verankerungsbolzen der Tibiakomponente. Nach einem Jahr klagte die Patientin über einen ständigen medialen Schmerz und ein Gefühl der Instabilität. Diese Symptome verschwanden, nachdem eine aufklappende supramalleoläre Osteotomie durchgeführt worden war, und 4 Monate nach der Osteotomie zeigte das Sprunggelenk radiologisch eine perfekte Ausrichtung in der Sagittalebene (c).

11.4 Implantat- und Implantatsbezogene Komplikationen

191

Tabelle 11.1. Folgen einer Fehlpositionierung der Sprunggelenkprothese

Fehlpositionierung

Resultierendes Problem

Resultierende Komplikationen

Proximal

Verkürzung des Gastrognemius-Soleus-Komplex Proximale Migration des Talus

Schwächung der Plantarflexion Impingement im medialen und lateralen Kompartiment Erhöhtes Risiko des Einsinkens von Komponenten

Auflage der Prothese auf dem schwächeren proximalen Knochen übermäßige Spannung der Seitenbänder

Distal

Varus

Verlängerung des Gastrognemius-Soleus-Komplex Exzessive Knochenresektion am Talus Auflage der Prothese auf schwächerem Spongiosaknochen Lockerung der Seitenbänder

Verlust an Dorsalextension und Gangstörungen Kritischer Knochenverlust Erhöhtes Risiko des Einsinkens von Komponenten

Varus-Fehlstellung des Sprunggelenks

schmerzhaftes Impingement im medialen Kompartiment Schmerzhafte Überlastung des Metatarsale V Erhöhter Polyethylenverschleiß wegen asymmetrischer Belastung Schmerz und laterale Sprunggelenkinstabilität

Varus-Fehlstellung des Fußes Abnormale Stressbelastung des Polyethylens Überbeanspruchung der lateralen Bänder Valgus

Überbeanspruchung der Bänder und Bewegungseinschränkung

Valgus-Fehlstellung des Sprunggelenks Valgus-Fehlstellung des Fußes Abnormale Stressbelastung des Polyethylens Überbeanspruchung der medialen Bänder

Sprunggelenkinstabilität

schmerzhaftes Impingement im lateralen Kompartiment Pronationsdeformität und Dyskomfort im Längsgewölbe Erhöhter Polyethylenverschleiß wegen asymmetrischer Belastung Schmerz, mediale Sprunggelenkinstabilität und Tibialis posterior-Sehnendysfunktion

Medial

Ausdünnung der medialen Schulter der distalen Tibia Überbeanspruchung der lateralen Bänder

Erhöhtes Risiko einer Fraktur des medialen Malleolus Schmerz und laterale Sprunggelenkinstabilität

Lateral

Fibuläres Impingement der Tibiakomponente Überlastung der anterolateralen Tibia Überbeanspruchung der medialen Bänder

Osteolyse an der Fibula Erhöhtes Risiko für Einsinken und Valgus-Abkippen Schmerz, mediale Sprunggelenkinstabilität und Tibialis posterior-Sehnendysfunktion

Anterior

Anteriore Verlagerung des Rotationszentrums

Erhöhte Abstoßkraft, aber verringerte Dorsalextension Einsinken und anteriores Abkippen der Tibiakomponente Einsinken und Abkippen der Taluskomponente

Exzentrische Belastung der anterioren Tibia Auflage der Komponente auf dem anterior schwächeren Talus Anisometrische Belastung der Kollateralbänder Posterior

Posteriore Verlagerung des Rotationszentrums Exzentrische Belastung der posterioren Tibia Auflage der Komponente auf dem posterior stärkeren Talus Anisometrische Belastung der Kollateralbänder

Instabilität in Plantarflexion, eingeschränkte Dorsalextension Verringerte Abstoßkraft, aber erhöhte Dorsalextension Einsinken und posteriores Abkippen der Tibiakomponente Einsinken und Abkippen der Taluskomponente Instabilität in Dorsalextension, eingeschränkte Plantarflexion

192

Kapitel 11: Komplikationen

11.4.2.2 Nicht regelrechte Dimensionierung der prothetischen Komponenten

Zusätzlich zur korrekten Positionierung ist die regelrechte Dimensionierung der Komponenten unerlässlich, um Anatomie und Biomechanik eines erkrankten Sprunggelenks so gut wie möglich wiederherzustellen (Abb. 11.11). Die Implantate müssen er-

a

b

lauben, dass sich das Sprunggelenk um einen Rotationsmittelpunkt bewegt, der dem vorgegebenen Rotationsmittelpunkt des Talus so nahe wie möglich ist. Dadurch wird die isometrische Lage der Bänder berücksichtigt und werden diese nur der physiologischen Belastung ausgesetzt. Die regelrechte Dimensionierung ist auch wichtig, um Impingement, Weichteilproblemen, Nonunion der Syndesmose (falls erfor-

c

Abb. 11.11. Nicht regelrechte Dimensionierung von prothetischen Komponenten. Endstadige posttraumatische Arthrose mit fixierter Equinusstellung und Vergrößerung der distalen Tibia 12 Jahre nach einer Pilon tibiale-Fraktur (weiblich, 38 Jahre) (a). Die Größe der Tibiakomponente wurde bezüglich der mediolateralen Dimension des tibiotalaren Gelenks gewählt, diese Entscheidung führte zu einer um mehr als 20% unterdimensionierten Tibiakomponente in der anteroposterioren Dimension (b). Der Einsatz eines größeren Implantats hätte eine stärkere Resektion des medialen Malleolus erfordert (nach 12 Monaten). Obwohl die Implantate nach 58 Monaten noch immer stabil waren, klagt die Patientin über zunehmende Impingementprobleme und einen gewissen Mobilitätsverlust, der durch die Bildung von neuen periartikulären Ossifikationen erklärt werden könnten (c).

11.4 Implantat- und Implantatsbezogene Komplikationen

derlich) und späterer Migration der Komponenten vorzubeugen. Eine nicht regelrechte Dimensionierung der Komponenten kann zu ähnlichen Komplikationen führen wie bei der Fehlpositionierung durch Dislokation.

193

Eine zu geringe Distraktion führt zu exzessiver Knochenresektion, während eine übermäßige Distraktion zwar zu minimaler Knochenresektion, aber auch zu Überdehnung der Weichteilstrukturen des Gelenks und dies wiederum zu Schmerz und Beweglichkeitsverlust führt.

11.4.2.3 Nicht regelrechte Verwendung der Distraktion 11.4.2.4 Fraktur der Malleolen

Wird für die Knochenresektion an der Tibia- und Talusseite eine Distraktion verwendet, kann dies ebenfalls potenzielle Komplikationen auslösen.

a

b

Malleolenfrakturen können bei bis zu 22% der Fälle während oder kurz nach Implantation einer

c

Abb. 11.12. Fraktur des medialen Malleolus. Komplexe Luxationsfraktur des Sprunggelenks bei vorbestehender Arthrose des Subtalar- und Talonavikulargelenks (a). 4 Jahre später Entwicklung einer schmerzhaften Arthrose im Endstadium mit schlechtem Knochen, besonders auf der tibialen Seite (weiblich, 63 Jahre) (b). Infolgedessen wurde die Knochenresektion stärker proximal durchgeführt, was eine Ermüdungsfraktur an der medialen Schulter der distalen Tibiametaphyse verursachte, die schon durch die Primärfraktur geschwächt war (c). Trotz Nonunion der Fraktur blieb das Sprunggelenk stabil und die Patientin berichtete über keinerlei Schmerzen in der folgenden Nachbeobachtungszeit von 3 Jahren.

194

Sprunggelenkprothese vorkommen (Abb. 11.6) [30, 36]. Intraoperative Frakturen hängen damit zusammen, dass bei der Einführung der Komponenten nur ein begrenzter Abstand zwischen den Malleolen zur Verfügung steht. Fehlplatzierung der Bohrlehren, exzessive Knochenresektion, Überdehnung mit dem Fixateur externe oder Spreizer und schließlich die Einführung der Komponenten (besonders wenn die Tibiakomponente überdimensioniert ist und/oder zu stark medial positioniert wird) – all dies kann zu diesen Frakturen beitragen. Andererseits kann es zu Frakturen kommen, wenn einmal zu viel Kraft über den bei der Implantation verschmälerten medialen oder lateralen Malleolus, die die durch den Umformungsprozess der Malleolen erzielte Stärke übersteigt, oder chronisch weniger Kraft einwirkt, die zur Schwächung der Malleolen und damit zu einer erhöhten Verletzlichkeit bei einmalig hoher Krafteinwirkung führt (Abb. 11.12). Saltzman und Mitarbeiter [36] berichteten über 8 mediale und 5 laterale Malleolus-Frakturen während der Operation sowie über 2 mediale, 4 laterale und eine distale Tibiafraktur nach der Operation bei 90 endoprothetischen Eingriffen am Sprunggelenk. Bei 2 dieser Patienten wurde eine sekundäre Revisionsoperation vorgenommen. Myerson und Mroczek [30] berichteten über 5 mediale, eine laterale und eine kombinierte mediale und laterale Fraktur bei 50 endoprothetischen Eingriffen am Sprunggelenk. Bei 3 dieser Patienten wurde eine sekundäre Revisionsoperation vorgenommen. Wood [43] berichtete von einer lateralen und 8 medialen Malleolus-Frakturen während des Sprunggelenkersatzes und einer lateralen und 10 medialen Malleolus-Frakturen postoperativ bei 200 endoprothetischen Implantationen am Sprunggelenk. Bei einer intraoperativen und 3 postoperativen Frakturen wurden sekundäre Revisionsoperation vorgenommen. 11.4.2.5 Sehnenverletzungen

Während der Operation können die Tibialis posterior-, Tibialis anterior-, Peronäus longus und brevis, Flexor digitorum longus- oder die Flexor hallucis longus-Sehne verletzt werden.

Kapitel 11: Komplikationen

11.5 Frühe postoperative Komplikationen Folgende Komplikationen können in den frühen postoperativen Phasen nach dem Sprunggelenkersatz auftreten: – Wundheilungsprobleme, – Schwellung, – Infektion, – tief liegende Venenthrombose, – Nonunion /Instabilität der Syndesmose, – Fraktur der Malleolen. Diese Probleme werden in den nachfolgenden Abschnitten diskutiert. 11.5.1 Wundheilungsprobleme

Wundheilungsprobleme waren wahrscheinlich die schwierigsten Komplikationen bei der prothetischen Chirurgie der ersten Generation. Der verletzte Weichteilmantel nach Trauma und/oder vorangegangener Operation und die mit rheumatoider Arthritis assoziierte dünne Haut machen Wundheilungsprobleme am Sprunggelenk wahrscheinlicher als beim Hüft- oder Kniegelenk. Frühe Wundheilungsprobleme reichen von geringgradiger Verzögerung der Wundheilung mit oberflächlicher Infektion (Abb. 11.13) bis zu tief liegender Infektion, die eine Entfernung des Implantats notwendig macht. Der periartikuläre Weichteilmantel des Sprunggelenks verzeiht nichts, deshalb muss perioperativ darauf geachtet werden, die Haut und die darunter liegenden Strukturen zu schützen. Eine adäquate Inzision sollte gewählt und Haken oder selbsthaltende Wundspreizer, die direkt an der Haut angreifen, vermieden werden, um Wundrandnekrosen vorzubeugen. Der Verschluss der Kapsel und, wenn möglich, des Retinaculum extensorum können davor bewahren, dass sich ein oberflächliches Wundproblem zu einer tief liegenden Infektion entwickelt. Postoperativ können der Einsatz von Drainage, zusätzlichem Sauerstoff [19], Ruhigstellung und Hochlegen die Wundheilung beschleunigen [24]. Geringe Verzögerungen bei der Wundheilung und oberflächliche Infektionen kommen bei 2% bis 24% der Fälle vor und werden mit lokalen Maßnahmen mit oder ohne Antibiotika wirksam behandelt

11.5 Frühe postoperative Komplikationen

a

b

[30, 32]. Wood [43] berichtete über eine Rate von 1% von ernsten Wundheilungsproblemen beim S . T. A . R . - Sprunggelenk, wobei bei einem Patienten eine plastische Hautdeckung nötig und bei einem anderen das Implantat entfernt und das Sprunggelenk arthrodesiert werden musste. Saltzman und Mitarbeiter [36] berichteten über ernste Wundheilungsprobleme mit einer Rate von 7%. Drei Patienten wurden letztlich unter dem Knie amputiert, 2 Patienten wurde die Prothese entfernt, wobei bei einem eine Arthrodese vorgenommen und beim anderen ein permanenter Zement-Interponat eingesetzt wurde. Verzögerte Wundheilung, Hautnekrose und oberflächliche Wundinfektion sind noch immer die häufigsten postoperativen Komplikationen beim Sprunggelenkersatz. 11.5.2 Schwellung

Die Schwellung ist ein ernsthaftes Problem bei Sprunggelenken, die mehrfach operiert wurden. Oft geht bei Patienten mit posttraumatischer Arthrose ein signifikanter Weichteilschaden mit der primären Fraktur einher. Dann können mehrfache nachfolgende Operationen Gewebeflächen zerstören und das lymphatische System in diesem Gebiet zusätzlich verletzen und bei langzeitig etablierter Arthrose können sich chronische Ödeme entwickeln. Schließlich kann eine Sprunggelenkprothese die

195

Abb. 11.13. Oberflächliche Wundheilungsprobleme. Ein Fall mit oberflächlichem Wundheilungsproblem mit verzögerter Heilung innerhalb von 8 Wochen (a). Ein Fall mit einem extensiven oberflächlichen Wundheilungsproblem (ohne tief liegende Infektion), welches einen vaskularisierten Lappen erforderlich machte, dann aber ereignislos verheilte (b).

Weichteile zusätzlich schädigen und die Beweglichkeit des präoperativ eingesteifen Gelenks erhöhen. Dies führt zu Schwellung, die erfahrungsgemäß ein bis 1,5 Jahre nach der Operation andauern kann. 11.5.3 Infektion

Infektion ist eine ungewöhnliche Komplikation nach einem Sprunggelenkersatz. Gute chirurgische Technik und angemessene perioperative Antibiotikaprophylaxe sollten die Infektionshäufigkeit einschränken. 11.5.4 Tiefe Venenthrombose

Die Inzidenz von tiefen Venenthrombosen nach Sprunggelenkersatz ist nicht bekannt. Eine Standardprophylaxe scheint aber geeignet, um das Auftreten dieser Komplikation zu reduzieren. 11.5.5 Nonunion/Instabilität der Syndesmose

Falls für die Prothesenverankerung notwendig, ist eine Nonunion der syndesmotischen Arthrodese eine weitere frühe Komplikation nach Sprunggelenkersatz. Dies kann auf ein überdimensioniertes Implantat, eine unangemessene Arthrodesetechnik oder unzureichende innere Fixation zurückzuführen sein. Die Verwendung einer zusätzlichen Platte

196

zur Fixation kann die Häufigkeit einer syndesmotischen Nonunion reduzieren [38]. 11.5.6 Frakturen der Malleolen

Frakturen können darauf zurückzuführen sein, dass einmal zu viel Kraft über den bei der Implantation verschmälerten medialen oder lateralen Malleolus, die die durch den Umformungsprozess der Malleolen erzielte Stärke übersteigt, oder chronisch weniger Kraft einwirkt, die zur Schwächung der Malleolen und damit zu einer erhöhten Verletzlichkeit bei einmalig hoher Krafteinwirkung führt (Abb. 11.12) (siehe auch Kap. 11.4.2: Probleme mit Sprunggelenkprothesen der zweiten Generation, Abschnitt 11.4.2.4: Frakturen der Malleolen).

11.6 Späte postoperative Komplikationen Folgende Komplikationen können in den späten postoperativen Phasen nach dem Sprunggelenkersatz auftreten: – Verlust an Beweglichkeit, – aseptische Lockerung, – Einsinken, – Polyethylenverschleiß. Diese Probleme werden in den nachfolgenden Abschnitten diskutiert. 11.6.1 Verlust an Beweglichkeit

Eine postoperative Plantarflexionskontraktur kann aufgrund einer existierenden präoperativen Kontraktur auftreten. Viele Patienten verlieren wegen der Weichteilverletzung und der Ruhigstellung im Gips nach ihrer primären Verletzung einen großen Teil des Bewegungsausmaßes. Äußerst wichtig ist es daher, vor dem Einsetzen der Komponenten die posteriore Kapsel vollständig zu resezieren. Im Falle einer Varus-Fehlstellung kann auch der posteriore Anteil des Ligamentum deltoideum eingekerbt werden, um die Kontraktur ausreichend zu beheben. Viele Chirurgen sehen die Achillessehnenverlängerung als integralen Bestandteil der SprunggelenkEndoprothetik [15, 20, 33, 38]. Bleibt die Plantarfle-

Kapitel 11: Komplikationen

xionskontraktur nach Implantation der Sprunggelenkprothese bestehen, entwickelt der Patient einen abnormalen Gang, was zu verstärkter Belastung des Mittelfußes und im Laufe der Zeit zur Arthrose desselben führt. Bei Patienten mit positivem Silverskjold-Test [14] kann entweder eine selektive Gastrocnemius-Verlängerung (auf Höhe des MuskelSehnen-Überganges durch einen posteromedialen Längsschnitt) oder eine perkutane (mittels 3-Inzisionstechnik) oder offene distale Achillessehnenverlängerung vorgenommen werden. Die Entscheidung über die Verlängerung der Achillessehne sollte aber äußerst sorgfältig getroffen werden. Eine distale Achillessehnenverlängerung wird die Dorsalextension verstärken, kann aber auch eine schwächere Abstoßkraft beim Gehen nach sich ziehen. Ohne regelrechte Abstoßkraft geht die finale Plantarflexion, die normalerweise am Ende der Standphase eintritt, verloren, wodurch sich das Gangmuster jenem eines arthrodesierten Sprunggelenks angleicht. Eine selektive Gastrocnemius-Lockerung bewirkt nur einen temporären Verlust an Muskelstärke [7] und hat theoretisch ein geringeres Defizit an Plantarflexion zur Folge als die distale Achillessehnenverlängerung. Progressive periartikuläre Verknöcherungen können auch eine Sprunggelenkkontraktur verursachen (Abb. 11.14). Es wurde berichtet, dass bei bis zu 30% der posttraumatischen Sprunggelenke bei der mittelfristigen Verlaufsbeobachtung nach Sprunggelenkersatz Verknöcherungen der posterioren Kapsel festgestellt wurden [1, 41, 42]. Eine schon zuvor wegen Weichteilverletzung und Stützverband nach einer primären Verletzung bestehende Kontraktur und eine extensive Vernarbung wegen wiederholter Operationen erhöhen möglicherweise das Risiko von Verknöcherungen, wenn die geschädigten Weichteile durch wiedererlangte Beweglichkeit einer erhöhten Belastung ausgesetzt werden. Eine zusätzliche Belastung der Kapsel- und Bandstrukturen kann auch dadurch entstehen, als bei diesen geschädigten Sprunggelenken oft keine regelrechte ligamentäre Ausbalancierung erreicht werden kann und deshalb unkontrollierbare Kräfte in den periartikulären Weichteilen persistieren. ValgusFehlausrichtung und die Verwendung einer nichtanatomisch geformten Taluskomponente (z.B. ein zylindrisch geformter Talus) können ein chronisches mediales Belastungssyndrom verursachen, das oft

11.6 Späte postoperative Komplikationen

197

a

b

mit progressiver Knochenbildung der posteromedialen Kapsel assoziiert wurde (Abb. 11.5 und Abb. 11.14) [41]. Die Verwendung einer nicht-anatomisch geformten Tibiakomponente, die nicht die gesamte spongiöse Resektionsoberfläche bedeckt und damit abdichtet, kann möglicherweise auch Verknöcherungen im posterioren Sprunggelenks nach sich ziehen (Abb. 11.11 und 11.14) [8]. 11.6.2 Aseptische Lockerung

Eine nicht erfolgte knöcherne Integration und aseptische Lockerung können auf fehlerhafte Verankerung der Komponenten, ungünstige Knochenqua-

Abb. 11.14. Beweglichkeitsverlust aufgrund progressiver periartikulärer Knochenbildung. Ein Fall mit progressiver Verknöcherung der posterioren Kapsel. Nach 2 Jahren litt die Patientin (59 Jahre) an erhöhter Steifigkeit und Schmerzen (a). Ein Fall mit kompletter Einsteifung des Sprunggelenks 8,2 Jahre nach dem Sprunggelenkersatz (weiblich, 48 Jahre) (b).

lität (z.B. avaskuläre Osteonekrose, posttraumatische Osteosklerose), unangemessene Belastung der Knochen-Implantat-Grenzfläche (z.B. Scherkräfte) und die Verwendung von unzulänglichem prothetischem Beschichtungsmaterial zurückzuführen sein. Die primäre Stabilität des Implantats ist für die knöcherne Integration unerlässlich; es muss daher unabhängig vom Prothesendesign darauf geachtet werden sicherzustellen, dass die Komponente sowohl stabil positioniert als auch fest verankert wird. Wird dem Patienten gestattet, am ersten Tag nach der Operation mit einem Stützverband zu belasten, kann dies die poröse Integration und regelrechte Verankerung der Komponenten verstärken. Die

198

Kapitel 11: Komplikationen

Verwendung neuer Beschichtungstechniken (wie Hydroxyapatit, Tricalciumphosphat, porös beschichtetes Titan) kann die Osteointegration der Prothese beschleunigen und erhöhen. Ein mit Thrombozyten angereichertes Material aus zentrifugiertem Patientenblut, das auf den porös beschichteten Teil der Prothese aufgebracht wird, kann ebenfalls die knöcherne Integration der Prothese verstärken [15]. Ebenso effektiv bei der Verbesserung der knöchernen Integration kann die Verwendung von Stammzellen sein (Y. Takakura, persönliche Mitteilung, 2003). Periprothetische Lockerungszonen mit Knochenresorption („Radiolucency“) sind um Sprunggelenkprothesen mangelhaft definiert und ihr Auftreten wird oft nicht mit Lockerung assoziiert [1, 26, 32, 41, 42, 44]. Manchmal lösen sich periprothetische „Lockerungszonen“ im Laufe der Zeit sogar auf (Abb. 4.16 und Abb. 11.15).

a

b

11.6.3 Einsinken

Einsinken ist primär die Folge von unzulänglicher knöcherner Abstützung (Abb. 11.16). Wird der Knochen aufgrund einer extensiven Resektion des subchondralen Knochens geschwächt und nicht der gesamte vorhandene Knochen zur Abstützung der Prothesenkomponente verwendet (z.B. bei Verwendung von unterdimensionierten Komponenten oder nicht-anatomischen Prothesendesigns), kann dies zum Einsinken der Prothese führen. Wird die Prothese früh zu hoher Belastung ausgesetzt (d.h. bevor die belastungsinduzierte Adaption des Knochens stattgefunden hat), kann dies ein weiterer Grund für das Einsinken der Prothese sein. Schließlich kann eine ungünstige Knochenqualität (z.B. bei Osteoporose und besonders bei avaskulärer Nekrose) mit der Zeit zum Einsinken der Prothese führen.

c

Abb. 11.15. Periprothetische Knochenresorption. Dieses Sprunggelenk zeigte eine periprothetische Knochenresorption im Sinne einer „Radiolucency“, die sich mit der Zeit auflöste: nach 6 Wochen (a); nach 6 Monaten (b) und nach 12 Monaten (c).

Abb. 11.16. Revisions-Arthroplastik nach versagender Sprunggelenkprothese. Röntgenbild einer schmerzhaften posttraumatischen Arthrose (weiblich, 52 Jahre) (a). Reguläre Position der Implantate nach 6 Wochen (b). Leichtes Einsinken der Taluskomponente bei Schmerzfreiheit nach 12 Monaten (c). Unveränderte Position der Implantate und weiterhin Schmerzfreiheit nach 48 Monaten (d). Nach 60 Monaten aber deutliches Einsinken der Taluskomponente mit schmerzhaftem subfibularem Impingement und Resorptionszonen an der anterioren Tibia (e). Der intraoperativer Situs zeigt die Osteonekrose des Talus nach Entfernung der Komponente (f). Nach planem Resektionsschnitt der Tibia ist der Knochen etwas sklerotisch, ansonsten aber von regulärer Qualität (g). Finaler Situs nach Implantation der Prothese (h) mit Verwendung einer individuell angefertigten Taluskomponente (i), die sowohl anterior als auch posterior mehr Knochen zur Abstützung benutzt. Gut ausgerichtete und stabile Position der Implantate nach 8 Wochen (j, k).

11.6 Späte postoperative Komplikationen

199

a

b

c

d

e

f

g

h

j

k

i

200

Zusätzlich zur regelrechten Positionierung der Prothese wird die Verwendung von Implantaten, die die verfügbare Kontaktoberfläche ausnützen und eine minimale Knochenresektion erfordern, das Risiko des Einsinkens theoretisch vermindern. 11.6.4 Polyethylenverschleiß

Die physikalischen Eigenschaften von Polyethylen können nach der jeweiligen verwendeten Sorte und aufgrund einer Vielzahl anderer Variablen variie-

Kapitel 11: Komplikationen

ren. Die Haltbarkeit des Polyethylens hat sich mit zunehmender Stärke verbessert [3, 4, 5]. Theoretisch können stärkere Polyethylenkomponenten im Sprunggelenk zur Vorbeugung von Polyethylenversagen beitragen, dies würde aber großzügigere Knochenschnitte bedingen. Dass aber die Knochenerhaltung im Sprunggelenk von grundlegender Bedeutung ist, ist jedoch weitgehend anerkannt, weil der Knochen nach ausgedehnter Resektion schwach und die Oberflächen zur Abstützung klein sein können. Die Polyethylenanforderungen für das Sprung-

a

b

Abb. 11.17. Polyethylenverschleiß und Knochenresorption. Schwere Valgusdeformität 4 Monate nach simultaner Subtalarfusion und Sprunggelenkersatz nach einem Kollaps des Taluskörpers bei einer Patientin, die an Lupus erythematosus leidet (34 Jahre) (a). Die Valgusdeformität konnte durch eine Re-Arthrodese mit gleichzeitiger medialisierender Osteotomie des Kalkaneus nicht vollständig korrigiert werden, was eine Randbelastung, Polyethylenverschleiß, „Stress-Shielding“ (Pfeile im anteroposterioren Röntgenbild), kavernenförmige Knochenresorption (Pfeil in lateraler Ansicht) und schließlich ein Einsinken der Taluskomponente nach 58 Monaten (b) verursachte.

11.8 Fazit

gelenk widersprechen daher den Erfordernissen der Erhaltung der Knochenstärke. Es gibt auch verschiedene potenzielle Risiken für Polyethylenverschleiß und -schwächung im Zusammenhang mit dem Prothesendesign: – wenn das Polyethylen nicht vollkommen kongruent mit den Tibia- und Taluskomponenten aus Metall ist, – wenn die Polyethylenkomponente über die Oberfläche der Tibiakomponenten hinausragt, – wenn zur Führung der Polyethylenkomponente ein unzulänglicher Haltemechanismus der Tibiaoder Taluskomponente vorliegt. Polyethylenverschleiß kann zur kavernenförmigen Knochenresorption(Abb. 11.17) und zur Fraktur des Gleitkerns führen (Abb. 11.3) [1, 22, 34, 41, 42].

11.7 Revisions-Arthroplastik nach gescheiterter Sprunggelenkprothese Die Revision einer Sprunggelenkprothese, die versagt hat oder aufgrund einer Infektion Komplikationen verursacht, ist eine enorme Herausforderung. Das Versagen steht häufig in Zusammenhang mit Verlust an Knochenmasse, Fehlausrichtung, Wundinstabilität oder einer Kombination dieser Probleme [14, 15]. Zunächst sollte die Prothese entfernt und, falls vorhanden, die Infektion eliminiert werden. Dann muss die Entscheidung zwischen einer RevisionsArthroplastik oder einer Arthrodese getroffen werden [11, 25, 39]. Die Amputation unterhalb des Knies ist eine weitere Option für Katastrophenfälle, wo eine sekundäre Rekonstruktion nicht machbar erscheint. Die Arthrodese könnte nach der Entfernung des Implantats die erste Option sein, wenn die Knochenmasse zur Abstützung einer neuen Prothese nicht ausreicht (Abb. 11.18). Ziele einer Arthrodese sind die Erhaltung und Wiederherstellung der Extremitätenlänge sowie die Korrektur einer eventuell vorhandenen Fehlausrichtung. Eine Vielzahl von internen und externen Fixationstechniken kann verwendet werden und ein Knochenersatz zur Wiederherstellung der Extremitätenlänge erforderlich sein [21, 25, 37]. Revisionseingriffe sind poten-

201

ziell mit einem hohen Risiko von Versagen und Morbidität assoziiert [40]. In der Literatur ist heute nur sehr wenig Information über die Revisions-Arthroplastik zu finden. Nach der Erfahrung des Autors können spezielle Revisionsimplantate hilfreich sein, um Knochenverlust zu kompensieren und/oder die Auflagefläche des Knochens zur besseren Abstützung zu erhöhen (Abb. 11.16).

11.8 Fazit Komplikationen können bei Sprunggelenkprothesen gleichsam zur Endoprothetik anderer Gelenke vorkommen. Auch wenn die Komplikationen erkannt und vorbeugende Maßnahmen oder Lösungen gut ausformuliert sind, kann es manchmal für ein Problem keine eindeutige Antwort geben. Jede potenzielle Lösung wird sich auf einen anderen Teil des biologischen Systems auswirken und möglicherweise andere oder zusätzliche Probleme verursachen. Ein Chirurg, der eine Arthroplastik des Sprunggelenks erwägt, muss daher nicht nur eine gründliche Kenntnis der Anatomie und Biomechanik der unteren Extremität haben, sondern auch mit den pathologischen Prozessen und deren Auswirkung auf den ganzen Sprunggelenkkomplex, die bei einer Arthrose des Sprunggelenks ablaufen, und mit dem verwendeten Prothesensystem vertraut sein. Es wird berichtet, dass es nach einer Sprunggelenkprothese bei 11% bis 34% der Fälle zu einer sekundären Operation aus welchem Grund auch immer kommt [1, 36, 41, 43]. Es sollte aber betont werden, dass eine erforderliche Sekundäroperation nicht bedeuten muss, dass der Eingriff misslungen ist: Die Mehrzahl dieser Patienten weist nach der sekundären Operation ein erfolgreiches Ergebnis auf. Aktuelle Studien berichten von einer frühen bis mittelfristigen Ausfallrate von 5% bis 7% [33, 36, 41, 43] und von einer Überlebensrate von 70% nach 5 Jahren [1], von 93,5% nach 10 Jahren [10] und von 73% bis 76% nach 15 Jahren bei Patienten mit Osteoarthrose und rheumatoider Arthritis [27]. Ein Vergleich der Komplikations- und Ausfallraten zwischen unterschiedlichen Studien, die verschiedene Prothesensysteme verwenden, sollte aber nicht zur

202

Kapitel 11: Komplikationen

a

b

c

d Abb. 11.18. Arthrodese zur Revision einer komplex instabilen Prothese. 22 Monate nach Implantation der A G I L I T Y TM-Prothese (a) besteht eine schmerzhafte mediale Instabilität und verursacht eine schwere Valgus-Fehlstellung des gesamten Rückfußes, sodass bei Belastung und beim Gehen eine stabilisierende Orthese getragen werden muss (b) (weiblich, 34 Jahre). Die Orthese verursacht eine Druckulzeration am anteromedialen Sprunggelenk mit lokaler Infektion und Fistelbildung (c). Es wurde eine Sprunggelenkarthrodese mit 2 trikortikalen Knochenspänen aus dem Beckenkamm und 2 Platten durchgeführt, um das Subtalargelenk bei dieser jungen Patientin zu erhalten (d).

Literatur

Validierung einer möglichen Überlegenheit einer Prothese gegenüber der anderen herangezogen werden. Unterschiedlichste Patientenpopulationen, Operationsindikationen und Chirurgen, differierende Nachbeobachtungsperioden, unterschiedliche Datensammlungen und Berichtspraktiken sowie unterschiedliche Schwellen bei der Bestimmung einer Komplikation und für eine chirurgischen ReIntervention machen derartige Vergleiche ungültig. 11.8.1 Voraussetzungen für eine erfolgreiche Sprunggelenkprothese

Die folgenden Voraussetzungen müssen erfüllt sein oder mindestens perioperativ bedacht werden, um optimale Ergebnisse in der Sprunggelenk-Endoprothetik zu erzielen: – Peinlich genaue Beachtung muss den Weichteilen und dem sorgfältigen Verschließen des Retinaculum extensorum geschenkt werden, um deren Funktion als Schutzschicht aufrecht zu erhalten [14]. – Die Ausrichtung der unteren Extremität und des Fußes muss beachtet werden [12, 17, 20, 22, 35, 38, 40]. Eine sorgfältige klinische und radiologische Analyse der gesamten unteren Extremität ist nötig, um eine schwere Fehlausrichtung zu identifizieren. Manchmal müssen Deformitäten an Hüfte, Femur, Knie oder Tibia zuerst korrigiert werden. – Erhebliche Rückfußdeformitäten müssen beachtet werden. Belastete Röntgenaufnahmen von Fuß und Sprunggelenk sowie eine Ortho-Radiografie können zur Feststellung von Varus- und Valgusstellungen des Rückfußes und des Längsgewölbes hilfreich sein [37]. Solche Fehlstellungen müssen mit Osteotomien oder Arthrodesen vor oder während des endoprothetischen Eingriffs korrigiert werden. – Ein ligamentäres Ungleichgewicht aufgrund einer langzeitig bestehenden Deformität oder Instabilität muss beachtet werden. Vor oder während des prothetischen Sprunggelenkersatzes muss dieses beurteilt und korrigiert werden. – Es muss dafür Sorge getragen werden, den Knochen minimal zu schwächen sowie die ausgewählten Implantate regelrecht zu dimensionieren und zu positionieren. Der perioperative Einsatz von

203

Fluoroskopie kann zum Erfolg der SprunggelenkEndoprothetik beitragen. – Eine Dorsalextension des Sprunggelenks muss nach dem Sprunggelenkersatz sorgfältig korrigiert werden. Kann eine Dorsalflexion von 5° bei neutraler Stellung des Rückfußes nicht erreicht werden, dann kann eine Gastrocnemius-Lockerung erwogen werden. 11.8.2 Erfahrung, Können und Ausbildung des Chirurgen

Jüngste Studien legen nahe, dass die Komplikationsraten zurückgehen, sobald der Chirurg mit dem Eingriff besser vertraut ist [29, 30, 32]. Andere Berichte haben auch die Lernkurve in der Sprunggelenk-Endoprothetik aufgezeigt [1, 23, 42]. Während Saltzman und Mitarbeiter [36] ein Verhältnis zwischen der Ausbildungsmethode und der Rate von perioperativ nachteiligen Ereignissen nach Sprunggelenkersatz nachweisen konnten, ist es für die langfristige Akzeptanz in der orthopädischen Gemeinschaft wesentlich, eine optimale Ausbildungsmethode für diesen Eingriff zu prüfen. Es besteht aber kein Zweifel, dass Chirurgen, die Neulinge auf dem Gebiet der Sprunggelenk-Endoprothetik sind, die Gefahren, auf die sie stoßen können, kennen und Patienten genau über die Risiken dieses Eingriffs informiert werden müssen.

Literatur [1] Anderson T, Montgomery F, Carlsson A (2003) Uncemented S TA R total ankle prosthesis. Three to eight-year follow-up of fifty-one consecutive ankles. J Bone Joint Surg Am 85: 1321–1329 [2] Bargren JH, Blaha JD, Freeman MA (1983) Alignment in total ankle arthroplasty. Clin Orthop 173: 178–183 [3] Bartel DL, Bicknell VL, Wright TM (1986) The effect of conformity, thickness, and material on stresses in ultrahigh molecular weight components for total joint replacement. J Bone Joint Surg Am 68: 1041–1051 [4] Bartel DL, Burstein AH, Toda MD, Edwards DL (1985) The effect of conformity and plastic thickness on contact stresses in metal-backed plastic implants. J Biomech Eng 107: 193–199 [5] Bartel DL, Rawlinson JJ, Burstein AH, Ranawat CS, Flynn WF, Jr. (1995) Stresses in polyethylene components of contemporary total knee replacements. Clin Orthop 317: 76–82

204

[6] Bolton-Maggs BG, Sudlow RA, Freeman MA (1985) Total ankle arthroplasty. A long-term review of the London Hospital experience. J Bone Joint Surg Br 67: 785–790 [7] Brunner R, Jaspers RT, Pel JJ, Huijing PA (2000) Acute and long-term effects on muscle force after intramuscular aponeurotic lengthening. Clin Orthop 378: 264–273 [8] Buechel FF, Buechel FF, Pappas MJ (2002) Eighteen-year evaluation of cementless meniscal bearing total ankle replacements. AAOS Instruct. Course Lect., chap 16, pp 143–151 [9] Buechel FF, Pappas MJ, Iorio LJ (1988) New Jersey low contact stress total ankle replacement: biomechanical rationale and review of 23 cementless cases. Foot Ankle 8: 279–290 [10] Buechel FFS, Buechel FFJ, Pappas MJ (2003) Ten-year evaluation of cementless Buechel-Pappas meniscal bearing total ankle replacement. Foot Ankle Int 24: 426–472 [11] Carlsson AS, Montgomery F, Besjakov J (1998) Arthrodesis of the ankle secondary to replacement. Foot Ankle Int 19: 240–245 [12] Clare MP, Sanders RW (2002) Preoperative considerations in ankle replacement surgery. Foot Ankle Clin 7: 709–720 [13] Coester LM, Saltzman CL, Leupold J, Pontarelli W (2001) Long-term results following ankle arthrodesis for posttraumatic arthritis. J Bone Joint Surg Am 83: 219–228 [14] Conti SF, Wong YS (2001) Complications of total ankle replacement. Clin Orthop 391: 105–114 [15] Conti SF, Wong YS (2002) Complications of total ankle replacement. Foot Ankle Clin 7: 791–807 [16] D’Lima DD, Hermida JC, Chen PC, Colwell CWj (2001) Polyethylene wear and variations in knee kinematics. Clin Orthop 392: 124–130 [17] Easley ME, Vertullo CJ, Urban WC, Nunley JA (2002) Total ankle arthroplasty. J Am Acad Orthop Surg 10: 157–167 [18] Fuchs S, Sandmann C, Skwara A, Chylarecki C (2003) Quality of life 20 years after arthrodesis of the ankle. A study of adjacent joints. J Bone Joint Surg Br 85: 994–998 [19] Gottrup F (2002) Oxygen, wound healing and the development of infection. Present status. Eur J Surg 168: 260–263 [20] Greisberg J, Hansen ST, Jr. (2002) Ankle replacement: management of associated deformities. Foot Ankle Clin 7: 721–736 [21] Groth HE, Fitch HF (1987) Salvage procedures for complications of total ankle arthroplasty. Clin Orthop 224: 244–250 [22] Hintermann B, Valderrabano V (2003) Total ankle replacement. Foot Ankle Clin 8: 375–405 [23] Hintermann B, Valderrabano V, Dereymaeker G, Dick W (2004) The HINTEGRA ankle: rationale and short-term results of 122 consecutive ankles. Clin Orthop 424: 57–68 [24] Johnson DP, Eastwood DM, Bader DL (1991) Biomechanical factors in wound healing following knee arthroplasty. I Med Eng Technol 15: 8–14 [25] Kitaoka HB (1991) Salvage of nonunion following ankle arthrodesis for failed total ankle arthroplasty. Clin Orthop 268: 37–43

Kapitel 11: Komplikationen

[26] Kofoed H, Lundberg-Jensen A(1999) Ankle arthroplasty in patients younger and older than 50 years: a prospective series with long-term follow-up. Foot Ankle Int 20: 501–506 [27] Kofoed H, Sorensen TS (1998) Ankle arthroplasty for rheumatoid arthritis and osteoarthritis: prospective longterm study of cemented replacements. J Bone Joint Surg Br 80: 328–332 [28] Liau JJ, Cheng CK, Huang CH, Lo WH (2002) The effect of malalignment on stresses in polyethylene component of total knee prostheses – a finite element analysis. Clin Biomech 17: 140–146 [29] Mann RA, Haskell A. (2004) Perioperative complication rate of total ankle arthroplasty is reduced by surgeon experience. In: Proc. AAOS Congress, San Francisco, USA [30] Myerson MS, Mroczeck K (2003) Perioperative complications of total ankle arthroplasty. Foot Ankle Int 24: 17–21 [31] Praemer A, Furner S, Rice DP (1992) Arthritis. In: Musculoskeletal conditions in the United States (Park Ridge I, ed), 1st ed. American Academy of Orthopaedic Surgeons [32] Pyevich MT, Saltzman CL, Callaghan JJ, Alvine FG (1998) Total ankle arthroplasty: a unique design. Two to 12-year follow-up. J Bone Joint Surg Am 80: 1410–1420 [33] Rippstein PF (2003) Clinical experiences with three different designs of ankle prostheses. Foot Ankle Clin 7: 817–831 [34] Rudigier J, Grundei H, Menzinger F (2001) Prosthetic replacement of the ankle in posttraumatic arthrosis. Europ J Trauma 2: 66–74 [35] Saltzman CL (2000) Perspective on total ankle replacement. Foot Ankle Clin 5: 761–775 [36] Saltzman CL, Annunziato A, Coetze JC, Gall RJ, Haddad SL, Herbst S, Lian G, Sanders RW, Scioli M, Younger AS (2003) Surgeon training and complications in total ankle arthroplasty. Foot Ankle Int 24: 514–518 [37] Saltzman CL, El-Koury GY (1995) The hindfoot alignment view. Foot Ankle Int 16: 572–576 [38] Stamatis ED, Myerson MS (2002) How to avoid specific complications of total ankle replacement. Foot Ankle Clin 7: 765–789 [39] Stauffer RN (1982) Salvage of painful total ankle arthroplasty. Clin Orthop 170: 184–188 [40] Thomas RL, Daniels TR (2003) Current concepts review: ankle arthritis. J Bone Joint Surg Am 85: 923–936 [41] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W (2004) Scandinavian total ankle replacement: a 3.7-year average follow-up of 65 patients. Clin Orthop 424: 47–56 [42] Wood PL, Deakin S (2003) Total ankle replacement. The results in 200 ankles. J Bone Joint Surg Br 85: 334–341 [43] Wood PLR (2002) Experience with the STAR ankle arthroplasty at Wrightington Hospital, UK. Foot Ankle Clin 7: 755–765 [44] Wood PLR, Clough TM (2004) Mobile bearing ankle replacement: clinical and radiographic comparison of two designs. In: Proc AAOS Congress, San Francisco, USA

Kapitel 12

KÜNFTIGE ENTWICKLUNGEN

Die ideale Sprunggelenkprothese muss erst bestimmt werden; aus den früheren Erfahrungen in der Sprunggelenk-Endoprothetik ist aber schon viel gelernt worden. Moderne Implantate berücksichtigen typischerweise anatomische Belange stärker und zeigen neue und viel versprechende Ansätze zur Verminderung der Belastung an den Grenz- und Kontaktflächen. Die biologische Fixation ist den zementierten Ergebnissen überlegen. Chirurgische Techniken sind weiter entwickelt und assoziierte ligamentäre Dysbalancen, Fehlausrichtung und Deformität besser verstanden. Aktuelle Serien zeigen divergierende Ergebnisse und eine längere Nachbeobachtung ist erforderlich. Trotz alledem stellen einige moderne Sprunggelenkprothesen einen signifikanten Fortschritt dar, wobei verbesserte Ergebnisse und Überlebensraten in diejenigen der Arthrodese konkurrenzieren. Außerdem überwiegen die Vorteile der erhaltenen Beweglichkeit und der Vermeidung von sekundären Fußarthrosen gegenüber dem „goldenen Standard“.

12.1 Aktuelle Probleme, die es in Angriff zu nehmen gilt Momentan kann vielen Patienten mit schmerzhafter Arthrose oder Arthritis des Sprunggelenks eine Prothese als valable Alternative zur Arthrodese angeboten werden. Obwohl in den letzten Jahren bereits große Fortschritte erzielt wurden, wird die Sprunggelenkprothese noch immer von einer relativ hohen Rate perioperativer Komplikationen und Revisionen geplagt, und weiterhin bleibt auch der langfristige Erfolg problematisch. 12.1.1 Prospektive Untersuchungen

Trotz der zahlreichen auf dem Markt befindlichen Prothesendesigns besteht ein wesentliches Pro-

blem im Mangel an gut dokumentierten prospektiven Untersuchungen. Aus den Erfolgen und Misserfolgen durch peinlich genaue Analyse jedes Falles zu lernen, würde zur Vertiefung des aktuellen Wissens beitragen und eine weitere Verbesserung der Sprunggelenk-Endoprothetik ermöglichen. Ein weiteres Thema ist die Patientenauswahl, die unter den Chirurgen sehr unterschiedlich getroffen wird. Daher können die erreichten Ergebnisse nur mit Vorbehalt miteinander verglichen werden. Notwendig sind also ausführliche, gut dokumentierte prospektive Untersuchungen, die standardisierte Protokolle mit vergleichbaren Parametern verwenden. 12.1.2 Prothesendesigns

Jede auf dem Markt eingeführte Prothese ist ein Versuch, den spezifischen Anforderungen des Sprunggelenks Genüge zu tun. Die Tatsache, dass jede neue Prothese mehrere neue Merkmale und/ oder Veränderungen im Vergleich zu früheren Konstruktionen gebracht hat, macht eine Bewertung der neuen Ideen und Veränderungen in Bezug auf deren Erfolg äußerst schwierig. Dennoch sind alle aktuellen Konzepte von der Überzeugung getragen, dass die Anatomie so gut wie möglich berücksichtigt werden sollte. Da sich die mechanischen Anforderungen an die Sprunggelenkprothese im Rückfuß nach extensiver Arthrodese vollkommen verändern, besteht wahrscheinlich die Notwendigkeit von speziellen Designs für diese Fälle. Individuell angefertigte, auf CT-Analysen basierende Designs könnten auch potenzielle Vorteile für schwer traumatisierte Sprunggelenke und besonders für Sprunggelenkrevisionen bieten.

206

12.1.3 Präoperative Planung und Implantationstechnik

Die Implantationstechniken können durch genauere Instrumentation und bessere prä- und intraoperative Planungsinstrumente noch weiter verbessert werden, um eine optimale Positionierung der Komponenten zu erzielen. Besonderes Interesse könnte der Computer-unterstützten präoperativen Planung zukommen, um die chirurgische Implantation zu unterstützen und die klinischen Ergebnisse der Sprunggelenk-Endoprothetik zu verbessern. Eine derartige Planung könnte darauf basieren, die Veränderungen in der Bandlänge und -beanspruchung und die Menge an zu entfernender Knochenmasse zu minimieren. Der wichtigste Ergebnisbericht könnte aus einem detaillierten Bild des zu ersetzenden Sprunggelenks mit Angaben zur Lokalisierung der Komponenten und quantitativen Maßen für die Knochenschnitte bestehen. Aller Wahrscheinlichkeit nach werden künftige Designverbesserungen dazu beitragen, die ligamentäre Belastung zu reduzieren, normale Rotationsachsen wiederherzustellen und die Stabilität des Gleitkerns zu erhalten. 12.1.4 Polyethylenverschleiß

Mit zunehmender Erfahrung mit dem Sprunggelenkersatz wird der Verschleiß der Prothesenkomponenten und deren langfristige Haltbarkeit in den Mittelpunkt des Interesses rücken. In einer neueren Studie zeigten Polyethylenverschleißpartikel, die der Gewebeflüssigkeit entnommen wurden, keinen Unterschied in Anzahl und Größe der Partikeln zwischen gut funktionierenden Sprunggelenk- und Knie-Endoprothesen, beim Sprunggelenkersatz entstanden aber rundere Partikeln als beim Kniegelenkersatz. Die Autoren schlossen daraus, dass beim Sprunggelenkersatz langfristig ein ähnliches Ergebnis hinsichtlich des Polyethylenverschleißes und der Prävalenz von Osteolyse erwartet werden könne wie beim Kniegelenkersatz. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um detaillierten Aufschluss über den Polyethylenverschleiß zu gewinnen.

Kapitel 12: Künftige Entwicklungen

12.1.5 Stabilität der Knochen-Implantat-Grenzfläche

Ein weitere offene Frage ist die langfristige Stabilität der Knochen-Implantat-Grenzfläche. Es ist noch unklar, ob doppelt beschichtete Oberflächen (mit oder ohne Hydroxylapatit-Beschichtung) eine stabile knöcherne Integration und damit eine langfristige Grenzflächenstabilität schaffen können, wie dies bei Hüft- und Knie-Endoprothesen der Fall ist. Jüngst wurde eine Beschichtung mit Osteoblastenkultur im klinischen Versuch getestet (Dr. Yoshinuri Takakura, Nara, Japan, persönliche Mitteilung, 2002); zur Beurteilung dieser Methode ist aber eine längere Nachbeobachtung erforderlich. Wenn auch frühe Ergebnisse mit halbgeführten und frei geführten Sprunggelenkprothesen ermutigend sind, ist noch unklar, in welchem Ausmaß die aktuellen Designs die Rotationskräfte dissipieren und gleichzeitig die Stabilität des Gelenks aufrecht erhalten können. Eine sorgfältige Beurteilung der langfristigen Nachbeobachtungen wird entscheiden, wie gut die aktuellen Designs die einzigartigen Anforderungen des arthrotischen Fußes und Sprunggelenks nachzuahmen in der Lage sind. Weitere Arbeiten auf dem Gebiet der Biomechanik sind erforderlich, um zu einem besseren Verständnis für die kinematischen Veränderungen des arthrotischen Sprunggelenks zu gelangen und die auf die Knochen-Implantant-Grenzfläche wirkenden Kräfte abzuschätzen.

12.2 Weiterer Fortschritt wird die Patientenerwartungen erhöhen Ein erfolgreicher Sprunggelenkersatz kann Schmerz lindern und eine gewisse Beweglichkeit wiederherstellen, sodass die Patienten manche körperliche Aktivitäten wieder aufnehmen können, zu denen sie vor der Implantation nicht mehr in der Lage waren. Daher können die körperlichen Anforderungen der Patienten steigen und erfolgreiche primäre Sprunggelenkprothesen infolge übermäßiger Belastung versagen. Analog könnte ein weiterer Fortschritt dazu führen, dass die Indikationen für einen Sprunggelenkersatz auf pathologische Zustände ausgedehnt werden, die für einen prothetischen Ersatz wahrscheinlich nicht geeignet sind.

12.4 Fazit

Andererseits könnte der Sprunggelenkersatz bei manchen Fällen eine valable mittelfristige Lösung vor einer Arthrodese sein. Wenn sich beispielsweise bei einem jungen Patienten/einer jungen Patientin nach einem Trauma eine schwere Arthrose entwickelt hat, kann die Sprunggelenkprothese ihm oder ihr die Möglichkeit geben, eine gewisse Beweglichkeit wiederzuerlangen und das betroffene Sprunggelenk regelrecht zu belasten, was wiederum den Fuß vor einer weiteren degenerativen Gelenkerkrankung schützen könnte. Kommt es mit der Zeit zu Verschleißerscheinungen und ist eine Revision der Prothese nicht durchführbar, bleibt die Arthrodese immer noch eine Revisionsoption. Der Patient/die Patientin wird aber von dieser mittelfristigen Lösung dennoch stark profitiert haben, konnte er oder sie doch während eines signifikanten Lebensabschnittes weiter an manchen Aktivitäten (auch beruflicher Tätigkeit) teilhaben, was mit einer primären Sprunggelenkarthrodese nicht möglich gewesen wäre. Eine derartige intermediäre Sprunggelenkprothese kann außerdem der Entwicklung von sekundären Arthrosen in den Nachbargelenken vorbeugen. Weitere klinische Forschung ist aber erforderlich, um die pathologischen Veränderungen zu verstehen, die in den benachbarten Gelenken einer Sprunggelenkprothese bzw. eines arthrodesierten Sprunggelenks ablaufen, und wie diese beeinflusst werden können.

12.3 Weitere Forschung Akkuratere Forschung ist für ein besseres Verständnis der Mechanik des normalen und des prothetisch versorgten Sprunggelenkkomplexes nötig. Erstens sollte diese einer weiteren Verbesserung der Implantate dienen und zweitens für die Entwicklung von Richtlinien für eine bessere Planung und genauere Implantationstechniken förderlich sein, die zu einem verlässlicheren und effektiveren Sprunggelenkersatz führen würden. Weitere Untersuchungen mit Betonung auf einer objektiven Analyse

207

langfristiger klinischer Ergebnisse sind auch notwendig, um die Rolle der Sprunggelenk-Endoprothetik zu definieren und darzustellen.

12.4 Fazit Je stärker sich die Sprunggelenkprothese als valable Behandlungsoption für die Sprunggelenkarthrose im Endstadium entwickelt, desto mehr treten die negativen klinischen und biomechanischen Folgen der Sprunggelenkarthrodese zu Tage. Für die Förderung des Behandlungserfolges ist die richtige Patientenauswahl ein entscheidendes Kriterium. Akzeptable Ergebnisse wurden von älteren Patienten mit geringen Anforderungen berichtet, die eine Arthrose oder rheumatoide Arthritis haben. Ein signifikanter Prozentsatz von Patienten mit Arthrosen im Endstadium sind aber jüngere Patienten mit posttraumatischer Osteoarthrose. Der Einsatz von Sprunggelenkprothesen bei jüngeren, körperlich aktiveren Patienten sowie bei solchen mit signifikanter Deformität im Sprunggelenk oder Rückfuß bleibt indes umstritten. Es müssen noch mehr Untersuchungen abgeschlossen und weitere Entwicklungen durchgeführt werden, um die Lebensdauer und die funktionellen Ergebnisse der Sprunggelenk-Endoporthetik bei künftigen Designs und Anwendungen zu maximieren. Neben verbesserten Implantaten, die charakteristischerweise die anatomischen Belange stärker berücksichtigen, sind eine regelrechte Positionierung der Implantate (insbesondere der Taluskomponente hinsichtlich des Rotationsmittelpunkts des Talus), eine akkurate Balancierung der Weichteile und eine angemessene Korrektur der Fehlausrichtung für den Erfolg der Sprunggelenk-Endoprothetik weitaus wichtiger als zuvor angenommen. Sorgfältige klinische Erforschung und zuverlässige diagnostische Mittel sollten daher eingesetzt werden, um alle mit dem Sprunggelenkersatz zusammenhängenden Probleme identifizieren und während des Eingriffs adressieren zu können.

SACHVERZEICHNIS

A Achillessehnenverlängerungen Buechel-PappasTM-Sprunggelenk 71 Indikationen 102, 112 Kontraindikationen 102, 112 Meinung und Vorgehen des Autors 112 MOBILITY TM-Sprunggelenk 84 Operationstechnik 137 Ramses-Sprunggelenk 84 spät postoperativ 196 AES -Sprunggelenk Charakteristika 57 Design 64 Ergebnisse 50–51, 64, 66 Hintergrund 64 Lockerungsrate 50–51, 66 Probleme 68 Revisionsrate 50–51, 67 Probleme 64 Zufriedenheitsrate 50–51, 66 AGILITY TM-Sprunggelenk Charakteristika 57 Design 55, 65 Ergebnisse 50–51, 55 Hintergrund 54, 65 Lockerungsrate 50–51 kinematische Untersuchungen, Design 41–43 Operationstechnik 66 Ossifikationen 67 Probleme 68 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 Alter, für Prothese 113 AGILITY TM-Prothese 113 Ergebnisse 113 Indikationen 102, 113, 183 Kontraindikationen 102, 113, 183 Meinung und Vorgehen des Autors 113 Anatomie, Sprunggelenk 27–29 knöcherne Konfiguration 28 ligamentäre Konfigurazion 29 Talus 35 Tibiametaphyse 35 Antekurvations-Fehlstellung Meinung und Vorgehen des Autors 156 operative Korrektur 156 Arthritis Charakteristika 9 Lockerungsrate 51–52

Revisionsrate 51–52 Zufriedenheitsrate 51–52 Arthrodese, außerhalb Sprunggelenk pantalare Arthrodese 22 subtalare Arthrodese 135 Talonavikular-Arthrodese 135 Tripel-Arthrodese 13, 22, 135 Arthrodese, Sprunggelenk 11–23 Bewegungsverlust 12 Biomechanische Überlegungen 12–14 degenerative Veränderungen, Nachbargelenke, siehe Osteoarthrose der Nachbargelenke Ergebnisse 13–22 Fusionsrate 13 Fusionszeit 13 Ganganalyse 12–13,18 Indikationen 11 kinematische Untersuchungen 41–43 Komplikationen 2, 13, 18–20 Malunion 13 Nonunion 13 Operationstechniken, siehe Arthrodesetechniken Stellung 11 Vergleich mit Prothese 2, 19–22 Arthrodesetechniken, Sprunggelenk arthroskopische Techniken 13 Fixateur externe 12 mini-offene Techniken 13 offene Techniken 13 mit interner Fixation 15 ohne interne Fixation 14 Arthroplastik, siehe Prothese Arthrose, siehe auch Osteoarthrose Arthrose, Sprunggelenk Charakteristika 9, 181–183 Inzidenz 5 Pathologie 8 primäre Arthrose 8 Aseptische Lockerung, siehe Lockerung Avaskuläre Osteonekrose, siehe Osteonekrose

B Bänder, siehe Ligamente Bath-Wessex-Sprunggelenk Design 48 Ergebnisse 50–51 Hintergrund 48 Lockerungsrate 50–51

210

Sachverzeichnis

Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 Biomechanik, Prothese Bewegung, in vitro 41–42 Bewegungstransfer, in vitro 41–42 Definitionen, Charakteristika 54 Design 41–43 Stabilisation 38 Talusbewegung, in vitro 42–43 Biomechanik, Sprunggelenk axiale Belastung 34, 37–38 Bewegungsausmaß 32 Bewegungskontrolle 33 Kontaktfläche 37 Kontaktkräfte 37 Rotationsachse 31–32 Rotationszentrum 32 Stabilisatoren 34 Buechel-PappasTM-Sprunggelenk Charakteristika 57 Design 55, 69 Ergebnisse 50–51, 55, 70 Hintergrund 55, 69 Lockerungsrate 50–51, 70 Revisionsrate 50–51, 70 Zufriedenheitsrate 50–51, 70

ESKA -Sprunggelenk

Charakteristika 57 Design 73 Ergebnisse 50–51,75 Hintergrund 73 Lockerungsrate 50–51 Ossifikationen 75 Probleme 75 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51

F

C Charcot-Marie-Krankheit, Arthrodese CONAXIAL -Sprunggelenk Ergebnisse 50–51 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51

11

D Desarthrodesierung 174–178 Ergebnisse 174 Meinung und Vorgehen des Autoren 175 operative Technik 175 Diabetes Neuroarthropathie 11 Kontraindikationen, für Prothese 102 Distraktor 120 Komplikationen 193

E Einsinken, Prothese; siehe Migration Endoprothetik, siehe Prothese Ergebnisse, nach Prothese Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51

Fehlerhafte Dimension der Komponenten 192 Fehlpositionierung der prothetischen Komponenten anterior, nach 190–191 Auswirkungen auf Polyethylen 190 Komplikationen 191 lateral, nach 191 medial, nach 191 posterior, nach 191 Probleme 191 Valgus-Fehlstellung 187, 191 Varus-Fehlstellung 187, 191 Fixateur externe Arthrodese 12 Forschung, künftige 207 Fraktur der Malleolen 53 Inzidenz 193,196 Ursachen 194

G Gewicht, siehe Körpergewicht Größe der Komponenten, fehlerhaft, siehe fehlerhafte Dimension der Komponenten

H HINTEGRA ®-Sprunggelenk

Charakteristika 57 Desarthrodesierung, Operationstechnik 174–178 Design 75–79 Ergebnisse 50–51, 79 Hintergrund 54, 75 Lockerungsrate 50–51, 79 kinematische Untersuchungen, Design 41–43 Operationstechnik 121–129 Probleme 79 Revisionsarthroplastik 178–179 Revisionsrate 50–51, 79 Zufriedenheitsrate 50–51, 79 Hydroxyapathit 39–40

Sachverzeichnis

I ICLH -Sprunggelenk

Design 49 Ergebnisse 49–52 Hintergrund 49 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 Indikationen, für Prothese 101–102 Infektion nach Arthrodese 13 nach Prothese 53, 195 Instabilität, Sprunggelenk und Rückfuß 109–112 Bandrekonstruktion 109–112 Indikationen, für Prothese 102, 109 Kontraindikationen, für Prothese 102, 109 Meinung und Vorgehen des Autors 111 Sehnentransfer 109–111 Septische Arthritis, siehe septische Arthritis IRVINE-Sprunggelenk Design 51 Ergebnisse 49–52 Hintergrund 51 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51

K Kinematik, Sprunggelenk, siehe Biomechanik, Sprunggelenk Klumpfuß 168 Komplikationen, nach Arthrodese 2, 13, 18–20 degenerative Veränderungen, Nachbargelenke, siehe Osteoarthrose der Nachbargelenke größere 20 Infektion 13 Malunion 13 Nonunion 13 Schmerzen 20 Stressfraktur 13, 22 Komplikationen, nach Prothese 181–203 aseptische Lockerung 53 Beweglichkeit, Verlust an 196 Distraktion, übermäßige 193 fehlerhafte Dimension der Komponenten 192 Fehlpositionierung der prothetischen Komponenten 187 Frakturen der Malleolen 53, 193, 196 Infektion 53, 195 Knochenresorption 200 Komplikationsrate 53 Lockerung, aseptische 197 Lockerungsrate 50–51 Migration 53, 198 Polyethylenverschleiß 190, 200 postoperativ, früh 19–196 postoperativ, spät 196–201 Prothesen der ersten Generation 184–203 Prothesen der zweiten Generation 187–194 Revisionsarthroplastik 201

211

Revisionsrate 50–51, 53 Schwellung 195 Sehnenverletzungen 194 Sekundäreingriffe, Inzidenz 2001 Syndesmose, Nonunion/Instabilität 195 Venenthrombose, tiefe 195 Wundheilungsstörung 53, 194 Kontraindikationen, für Prothese 102–103 Körpergewicht 107 Ergebnisse 107 Indikationen 102–107, 183 Kontraindikationen 102–107,183 Meinung und Vorgehen des Autors 107 Körperliche Aktivitäten 114 Indikationen 102, 114 Kontraindikationen 102, 114 Meinung und Vorgehen des Autors 114 Künftige Entwicklungen 205–208

L Ligamente, laterale anatomische Konfiguration Bandrekonstruktion 131 Funktion 30–31 Ligamente, mediale anatomische Konfiguration Bandrekonstruktion 133 Funktion 31 Lockerung, aseptische 197 Lord-Sprunggelenk Design 49 Ergebnisse 49–52 Hintergrund 49 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51

29–30

31

M Malalignement 108–109, 150–158 Antekurvationssfehlstellung, siehe Antekurvationsfehlstellung Arthrodesen, zur Korrektur 108 Fehlausrichtung in der Sagittalebene, siehe Ante-/Retrokurvations-Fehlstellung Indikationen, für Prothese 102 Kontraindikationen, für Prothese 102 Meinung und Vorgehen des Autors 109 Osteotomien, zur Korrektur 108 präoperative Planung 184 Retrokurvationssfehlstellung, siehe Retrokurvationsfehlstellung Valgus-Fehlstellung, siehe Valgus-Fehlstellung Varus-Fehlstellung, siehe Varus-Fehlstellung Malunion Fibula 159 Kalkaneus 161 nach Sprunggelenkarthrodese 13

212

Sachverzeichnis

präoperative Planung 184 Mayo-Sprunggelenk Design 51 Ergebnisse 50–52 Hintergrund 51 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 Methylmetacrylat 38–39 S.T.A.R. -Sprunggelenk 90 TNK -Sprunggelenk 97 Migration, Prothese 53 AGILITY TM-Sprunggelenk 55 HINTEGRA ® -Sprunggelenk 79 New Jersey LCS-Sprunggelenk 72 Buechel-PappasTM-Sprunggelenk 72 Ramses-Sprunggelenk 84 rheumatoide Arthritis 103 spät postoperativ 198 S.T.A.R. -Sprunggelenk 93 TNK -Sprunggelenk 98 MOBILITY -Sprunggelenk Charakteristika 57 Design 81 Ergebnisse 50–52, 84 Hintergrund 81 Lockerungsrate 50–51 Probleme 84 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51

O

N Nachkontrollen 143–147 klinische Beurteilung 143 klinischer Skore 143 radiologische Beurteilung 143–147 Neuroarthropathie, diabetische Arthrodese 11 Newton-Sprunggelenk Design 51 Ergebnisse 50–51 Hintergrund 51 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 New Jersey LCS-Sprunggelenk Design 69 Ergebnisse 50–51, 70 Hintergrund 69 Lockerungsrate 50–51, 70 Revisionsrate 50–51, 70 Zufriedenheitsrate 50–51, 70 Nitrid-Keramikfilm 73 Nonunion Sprunggelenk, nach Arthrodese 13 Syndesmose, nach AGILITY TM-Prothese

67

Operationstechniken 117–139 Achillessehnenverlängerung 137 AGILITY TM-Sprunggelenk 66 Arthrodese, subtalarer 135 Arthrodese, talonavikulare 135 Arthrodese, Tripel- 133 Bandrekonstruktion, lateral 131 Bandrekonstruktion, medial 133 Desarthrodesierung 174–178 HINTEGRA ®-Sprunggelenk 121–129 Implantation der Komponenten 126–129 intraoperative Durchleuchtung 127 künftige Entwicklungen 206 Lagerung des Patienten 117 Osteotomie Fibula, bei Malunion 159–160 Osteotomie Kalkaneus, bei Malunion 161–165 Osteotomie Kalkaneus, valgisierend 133 Osteotomie Kalkaneus, medialisierend 133 Osteotomie Metatarsale I, extendierend 131 postoperative Lagerung 130 präoperative Planung 117 Präparation des Sprunggelenks 120–125 Revisionsarthroplastik 178–179 Sehnentransfer, Peronäus longus 131 talare Resektion 123–124 tibiale Resektion 121–123 Tibialis posterior-Sehne, Revision 137 Wundverschluss 130 Zugang zum Sprunggelenk 58, 117 Ossifikationen, nach Prothese AGILITY TM-Sprunggelenk 76 ESKA -Sprunggelenk 75 SALTO ®-Sprunggelenk 89 S.T.A.R. -Sprunggelenk 92–94 Osteoarthrose der Nachbargelenke nach Sprunggelenkarthrodese 15, 19–20 Indikationen, für Prothese 102, 107 Kontraindikationen 102, 107 Meinung und Vorgehen des Autors 108 Osteonekrose, avaskuläre Arthrodese 11 Indikationen, für Prothese 102 Kontraindikationen, für Prothese 102 operative Technik 168–170 Meinung und Vorgehen des Autors 171 Osteopenie, siehe Osteoporose Osteoporose 105–107 Ergebnisse 105 Indikationen 102,105 Kontraindikationen 102–105 Meinung und Vorgehen des Autors 107 Osteotomie Kalkaneus, valgisierend 133 Kalkaneus, medialisierend 133 Metatarsale I, extendierend 131 Planung, siehe präoperative Überlegungen Poliomyelitis Arthrodese 11 Polyethylen AGILITY TM-Sprunggelenk 69

Sachverzeichnis

Charakteristika 41 „Edge Loading“ 72 Kontaktbelastungen 41 künftige Entwicklungen 206 S.T.A.R.-Sprunggelenk 95 Verschleiß 190, 200 Position der Komponenten, fehlerhaft, siehe Fehlpositionierung der prothetischen Komponenten Präoperative Überlegungen 101–114 Deformitäten 184 Indikationen 101–102 Kontraindikationen 102–103 künftige Entwicklungen 206 Malalignement 184 Malunion 184 Planung 117, 183 Weichteilbedingungen 184 Primäre Arthrose, Osteoarthrose Charakteristika 8, 181 Lockerungsrate 51–52 Revisionsrate 51–52 Zufriedenheitsrate 51–52 Postoperative Behandlung 141–147 Lagerung 130 Mobilisation 141 Nachkontrollen 143 Rehabilitationsprogramm 142 Posttraumatische Arthrose Charakteristika 9, 181 Indikation 11 Komplikationen 22 Lockerungsrate 51–52 Revisionsrate 51–52 Zufriedenheitsrate 51–52 Prothese Anforderungsprofil 43–44 Autoren, der bekannten 48 Charakteristika, aktuelle 57 Design 3, 48, 54 Fixation 38–41 Generation, erste 49–53 Generation, zweite 53–58 Geschichte 47–53 Größe 38–39 Indikationen 101–102 kinematische Untersuchungen, Design 41–43 Klassifikation 47 Kontraindikationen 102–103 künftige Entwicklungen 206 Oberfläche 39 Probleme, spezifische 47 Stabilisation im Knochen 38 Vergleich mit Arthrodese 2, 19–22 Zugang für Implantation 58 Psoriatische Arthritis, Charakteristika 9

R Rauchen 114 Ramses-Sprunggelenk Charakteristika 57

213

Design 84 Ergebnisse 50–51, 84 Hintergrund 84 Lockerungsrate 50–51 Probleme 85 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 Resultate, siehe Ergebnisse Revisionsarthroplastik 178–179, 201 Voraussetzungen für Erfolg 203 Anforderungen an Chirurgen 203 Retrokurvations-Fehlstellung Meinung und Vorgehen des Autors 156 operative Korrektur 156 Rheumatoide Arthritis Charakteristika 9, 182 Ergebnisse 102 Indikationen, für Prothese 102–103 Komplikationen 103 Kontraindikationen, für Prothese 102–103 Lockerungsrate 51–52 Meinung und Vorgehen des Autors 105 operatives Vorgehen 166 Revisionsrate 51–52 Zufriedenheitsrate 51–52 Rotationsachse 31–32 Rotationszentrum 32 Stabilisatoren 34

S SALTO -Sprunggelenk

Charakteristika 57 Design 87 Ergebnisse 50–51, 87 Hintergrund 54, 87 Lockerungsrate 50–51, 87 Revisionsrate 50–51, 87 Zufriedenheitsrate 50–51 Schwellung, früh postoperativ 195 Sehnentransfer, Peronäus longus 131 Sehnenverletzungen 194 Septische Arthritis Charakteristika 9 Ergebnisse 105 Indikationen 102, 105 Kontraindikationen 102, 105 Meinung und Vorgehen des Autors 105 operatives Vorgehen 174 Smith-Sprunggelenk Design 52 Ergebnisse 50–53 Hintergrund 52 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 Sprunggelenk anatomische Überlegungen, siehe Anatomie, Sprunggelenk Bewegungsausmaß 32 Bewegungseinschränkungen 33 biomechanische Charakteristika, siehe Biomechanik,

214

Sachverzeichnis

Sprunggelenk kinematische Untersuchungen 41–43 Stammzellen 97 S.T.A.R. -Sprunggelenk Charakteristika 57 Design 89 Ergebnisse 50–51, 57, 72, 90–94 Hintergrund 54, 89 kinematische Untersuchungen, Design 41–43 Lockerungsrate 50–51, 90–94 Ossifikationen 92–94 Probleme 94–95 Revisionsrate 50–51, 90–94 Zufriedenheitsrate 50–51, 90–94 Stressfraktur, nach Sprunggelenkarthrodese 13 St.Georg-Sprunggelenk Design 49 Ergebnisse 49–53 Hintergrund 49 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51 Subtalararthrodese, Operationstechnik 135 Syndesmose Arthrodese 66, 68 Instabilität 159, 195 Nonunion 66–69, 195 Systemische Arthritis Charakteristika 9, 182 operatives Vorgehen 166

V Vacuped®-Orthese 141 Valgus-Fehlstellung Indikationen 102 Kontraindikationen 102 Meinung und Vorgehen des Autors operative Korrektur 153 Varus-Fehlstellung Indikationen 102 Kontraindikationen 102 Meinung und Vorgehen des Autors operative Korrektur 150 Venenthrombose, tiefe 195

153

151

W

T Talonavikular-Arthrodese, Operationstechnik Tibialis posterior-Sehne Arthrodese, bei Dysfunktion 11 Revision 137 Tibiotalarer Winkel, Sprunggelenk 29 TNK -Sprunggelenk Charakteristika 57 Design 55, 95–97 Ergebnisse 50–51, 55, 97–98 Hintergrund 54, 97

Lockerungsrate 50–51, 97 Probleme 98 Revisionsrate 50–51, 97 Zufriedenheitsrate 50–51, 97 Tripel-Arthrodese Bewegungsverlust 13 Operationstechnik 135 TPR-Sprunggelenk Ergebnisse 50–51 Lockerungsrate 50–51 Revisionsrate 50–51 Zufriedenheitsrate 50–51

135

Weichteilprobleme 112–113 Indikationen 102, 113 Kontraindikationen 102, 113 präoperative Planung 184 Wundheilungsstörung, nach Prothese 53 früh postoperativ 194 Wundnaht 130 Zugang für Prothesenimplantation 58 anteriorer Zugang 117 lateraler Zugang 120 Komplikationen 120

Springer und Umwelt A LS INTERNATIONALER WISSENSCHAFTLICHER V ERLAG sind wir uns unserer besonderen Verpflichtung der Umwelt gegenüber bewusst und beziehen umweltorientierte Grundsätze in Unternehmensentscheidungen mit ein. V ON UNSEREN G ESCHÄFTSPARTNERN (D RUCKEREIEN , Papierfabriken, Verpackungsherstellern usw.) verlangen wir, dass sie sowohl beim Herstellungsprozess selbst als auch beim Einsatz der zur Verwendung kommenden Materialien ökologische Gesichtspunkte berücksichtigen. D AS FÜR DIESES B UCH VERWENDETE P APIER IST AUS chlorfrei hergestelltem Zellstoff gefertigt und im pH-Wert neutral.