Die Schlittenprothese nach Tönnis
© Prof. Dr. med. Dietrich Tönnis
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Für die Prothesen des Kniegelenkes lassen sich viele Einteilungen treffen. Die Entwicklung begann mit Totalprothesen, die das Gelenk weitgehend resezieren. Sie besaßen anfangs eine starre Achse, später eine physiologisch wandernde. Sie werden mit Stielen in der Markhöhle einzementiert. Diese gekoppelten Totalprothesen sind aber große Fremdkörper und haben manche Nachteile.
Es wurden daher auch schon früh Prothesen eingeführt, die nur die Oberflächen des Gelenkes überkleiden, entweder in Koppelung der Femurlaufflächen und der Tibiaoberflächen, oder als sog. monokondyläre oder unikondyläre Prothesen, von Engelbrecht auch Schlittenprothesen genannt.
(Abb. 1)
(Abb. 2)
Wir führten 1974 die Prothese von Marmor in unserer Klinik ein (Abb. 1) und entwickelten 1977 ein eigenes Schlittenprothesenmodell (Abb. 2). Bis dahin wurden die Kunststoffplateaus noch mit Inlaytechnik auf dem Tibiakopf verankert. Das führte zu Verformungen und Lockerungen. Unsere Prothesenteile wurden daher flacher hergestellt, um sie mit so wenig wie möglich Knochenresektion auf die Kortikalis aufzusetzen. Zur Verankerung am Schienbeinkopf diente neben einigen Zementhaftlöchern nur ein Riegel, der in einen entsprechenden Graben einzementiert wurde.
(Abb. 3)
Gleichzeitig verfestigte er das Plateau. Zuerst lag der Verankerungsriegel am Rande des Kunststoffplateaus (Abb. 3, unteres Modell). Es zeigten sich aber dann öfter Saumbildungen unter dem freien Teil. Daraufhin versetzten wir ihn in das Zentrum des Plateaus, wo auch der höchste Druck auftritt (Abb. 3, oberes Modell). Das bewährte sich.
(Abb. 4)
(Abb. 5)
Einige Beispiele: starke Gonarthrose, betont medial, mit Subluxation des Tibiakopfes. Versorgung bikondylär, medial mit höherem Plateau, damit wieder gute Achsenstellung (Abb. 4 und 5).
(Abb. 6)
(Abb. 7)
Bei der nächsten Patientin traten nach valgisierender Tibiakopfosteotomie erneut mediale Schmerzen auf (Abb. 6 und 7). Hier brachten wir den Verankerungsbalken noch medial am Plateau an und nicht in der Mitte wie in Abb. 4 und 5.
Die Abbildungen 8 und 9 zeigen, wie gut sich die Schlittenkufe der Kondyle in der Form anpasst. In Beugung und Streckung läuft der natürliche Roll-Gleitvorgang des Kniegelenkes hier ungestört ab. Die eigenen Bänder sollen in ihrer Länge auch möglichst exakt erhalten werden.
Für die Spannung der Bänder in Beugestellung ist entscheidend, wieviel wir von der Rückseite der Kondylen resezieren (Abb. 10). Bei zu geringer Resektion wäre die Beugung später erschwert oder sogar schmerzhaft. Auch die Patella und ihre Sehnen kämen unter vermehrte Spannung.
(Abb. 8)
(Abb. 9)
(Abb. 10)
Für eine freie Beugung ist aber eine gewisse Höhe der Abtragung nötig. Durch Einschieben von Probeplateaus (Abb. 8) verschiedener Höhe prüfen wir in Streckstellung, ob die Achsenfehlstellung damit ausgeglichen wird und ob die Bänderspannung nicht zu hoch ist.
Um den Spielraum für den Achsenausgleich des Beines möglichst maximal auszuschöpfen, haben wir die Plateaus in 1 mm Stufen herstellen lassen. Das dünnste hat eine Dicke von 4 mm. Ist das gewählte Probeplateau zu hoch, so lässt sich das Kniegelenk nicht oder nur erschwert strecken. Das muss vermieden werden. Der Achsenausgleich hat dann eine Grenze oder das Seitenband muss an seinem Ansatz am Tibiakopf etwas untermeißelt und entspannt und neu fixiert werden.
(Abb. 11)
Am Tibiakopf versuchen wir, nur ganz sparsam für das Aufsetzen des Kunststoffplateaus zu planieren und möglichst wenig Kortikalis zu entfernen (Abb. 11).
Die Tibiagelenkfläche soll möglichst horizontal und 5 - 10° nach dorsal abfallend planiert werden. Außerdem ist die zukünftige Achsenstellung zu berücksichtigen. Dazu legen wir unter Dehnung des gestreckten Kniegelenkes in Valgusstellung ein Zielinstrument für das Einschießen von Kirschnerdrähten an (Abb. 12).
(Abb. 12)
(Abb. 13)
Zwei Drähte dienen uns dann als Schiene für das sparsame und korrekte Planieren der Tibiaoberfläche mit der oszillierenden Säge
(Abb. 12 und 13).
Das Schlittenmodell wurde später noch so vereinfacht, dass es sich im Bedarfsfall aus seiner Zementeinbettung herausnehmen lässt.
Jetzt einige Beispiele zum Anwendungsbereich der Prothese.
(Abb. 14)
(Abb. 15)
Hier eine mediale Gonarthrose. Man erkennt das neuere Kunststoffplateau mit zentralem Verankerungswinkel. Der Zement ist vorschriftsmäßig nur dünn eingebracht (Abb. 14 und 15).
Als nächstes ein Beispiel für eine sehr schwere mediale und eine laterale Arthrose mit Subluxation des Gelenkes. Im Laufe der Zeit haben wir die Schlittenprothesen immer mehr an Stelle von Totalprothesen eingesetzt. Das geht nicht immer. Aber diese Beispiele zeigen den exakten Prothesensitz und den guten Stellungsausgleich des Kniegelenkes (Abb. 16 - 17).
(Abb. 16)
(Abb. 17)
Der Ausgleich eines genu valgums durch eine laterale Schlittenprothese ist nur möglich, wenn das Innenband nicht zu stark überdehnt ist. In solchen Fällen ist eine bikondyläre Versorgung erforderlich und ein Versetzen des medialen Seitenbandansatzes nach proximal, um ihm die normale Spannung zu geben. Dies geschieht mittels zweier Metallklammern, die ein ausgestanztes Stück des Knochens mit Bandansatz fixieren. Die Ruhigstellung im Gipsverband ist dann zunächst nötig.
(Abb. 18)
Zusätzlich bearbeiten wir die Patella bei Gonarthrose durch V-förmiges Absägen des Außenrandes und Medialversetzung der Tuberositas tibiae, manchmal auch durch leichtes Versetzen nach proximal zur Druckverminderung (Abb. 18). Damit erreichen wir fast immer Schmerzbefreiung und konnten auf Patellaimplantate verzichten!
Unser Krankengut der Jahre 1974-84 wurde von Gerstmann ausgewertet. 359 Patienten konnten erfaßt werden mit einer Beobachtungszeit bis zu 11 Jahren.
41 Prothesen nach Marmor und 10 mit Kombinationen der Prothesenteile waren in dem Krankengut noch enthalten. Bemerkenswert ist wohl auch die hohe Zahl von 100 bikondylären Versorgungen bei 259 unikondylären.
Mittelgradige und starke Schmerzen bestehen nur in sehr geringem Prozentsatz. Das Patientenurteil war zu fast 68% sehr zufrieden, in 16.5 % bedingt zufrieden. Es besteht also ein hoher Anteil von Zustimmung.
Die Gehfähigkeit reichte vor der Operation bei rund 74 % der Patienten nur bis zu 250 Metern. Nach der Operation waren es nur noch rund 25 % und und etwa die Hälfte aller Patienten hatten eine uneingeschränkte Gehfähigkeit.
Zu berücksichtigen ist dabei, dass 48,5 %, also auch fast die Hälfte der Patienten, in ihrer Gehfähigkeit durch andere Gelenke und Ursachen eingeschränkt waren, 26 % in mäßigem Grade und 22 % in starkem.
Bei der Lokalisation der Schmerzen war eine Häufung an den Gelenkspalten und an der Patella und ihren Sehnenansätzen festzustellen. Wir erkannten, dass Gelenkrand-Exostosen die Bänder reizen können, ebenso vorragende Tibiaplateaus. Randwülste sind deshalb abzutragen. Ein Vorragen von Plateaus ist zu vermeiden.
| Height (mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8-9 | 10-17 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grades of pain 3 + 4 (%) | 32.8 | 24.4 | - | 24.2 | 15.8 | 8.0 |
Aber auch unter den Kunststoffplateaus kann es zu Schmerzen kommen. Tabelle 1 zeigt, dass der Schmerz bei den dünnsten Plateaus von 4 mm etwas häufiger auftrat als bei den dickeren. 4 mm Plateaus sollten also nur ausnahmsweise benutzt werden.
Auch ein Plateauwechsel musste bei Dicke 4 mm mit rund 25 % häufiger als bei anderen Größen vorgenommen werden. Das 6 mm Plateau kann hier nicht berücksichtigt werden, da die häufiger gelockerten Marmor-Plateaus erst bei dieser Größe anfingen. Sie haben andere Ursachen wie schon ausgeführt. Dass sich sehr dicke Plateaus von 10-17 mm häufiger lockern, liegt daran, dass sie nicht auf Kortikalisoberfläche, sondern auf Spongiosa aufgesetzt werden.
Erfreulich war festzustellen, dass Subluxationen, wie in den Abb. 16-17 zu sehen, sich fast immer besserten.
Auch die Seitenbandfestigkeit war bis auf einen sehr kleinen Prozentsatz postoperativ immer gut. Die Festigkeit des vorderen Kreuzbandes, gemessen am Schubladenzeichen, erhöhte sich durch die Operation von 93 auf 97,6 %.
Von besonderer Bedeutung ist der Vergleich der Achsabweichungen vor und nach der Operation. Als 0° Achsenstellung wird die physiologische Valgusstellung von 6° hier bezeichnet. Die Abweichungen im Varussinne sind im Krankengut sehr viel häufiger als die Valgusstellungen. Nach der Operation sind die Valgusstellungen auch fast immer ausgeglichen, da hier das Seitenband nicht so straff wie medial ist. Varusstellungen von 5° kamen postoperativ noch häufiger vor, bei einer kleinen Zahl auch von 10°.
Nach einigen Operationen waren auch Saumbildungen um Tibiaplateaus zu sehen. Hier war der Achsenausgleich ungenügend, so dass die mediale Seite überlastet wurde. Wahrscheinlich war auch die Kortikalis nicht mehr ausreichend vorhanden und die Zementschicht ist zu dick.
Ein Saum von 1 mm bedingte in der Regel noch keine Schmerzen, erst ein Saum von 2 mm, vor allem , wenn er auch um den Verankerungsriegel herumging. Diese Plateaus reihten wir als gelockert ein mit der Notwendigkeit des Wechsels.
In Tabelle 2 sind Saumbildung und Plateaudicke in Korrelation gesetzt. Einen höheren Prozentsatz zeigen aber nur die Plateaudicke von 10-17 mm.
| Height (mm) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8-9 | 10-17 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grades of pain 3 + 4 (%) | 51.7 | 53.5 | - | 48.4 | 49.1 | 64.0 |
Und jetzt kommen wir zu der Gegenüberstellung von "Saumbildung" und "Notwendigkeit zur Nachoperation" mit der Achsabweichung in Varusstellung. Bei 0 - 3° Varus war Saumbildung in 13,3 % vorhanden. Sie wuchs bei 4 - 6° auf 22 % und bei 7° und mehr auf 26 %, ein nicht sehr steiler, aber doch deutlicher Anstieg (Tab. 3).
| Varusposition in radiography | 0 -3° | 4 - 6° | 7° and more |
|---|---|---|---|
| Radiolucent line | 13.3% | 22.0% | 26.7% |
In Tabelle 4 ist zu erkennen, dass es bei einer Achsabweichung von 7° und mehr zu einer stärkeren Häufung von Nachoperationen kommt, in 34 %. Diese Zahlen zeigen wie wichtig der exakte Achsenausgleich ist.
| Varusposition in radiography | 0 -3° | 4 - 6° | 7° and more |
|---|---|---|---|
| No reoperation | 83.0% | 82.5% | 66.0% |
| Reoperation | 17.0% | 17.5% | 34.0% |
Nachoperationen nahmen wir vor. An erster Stelle stehen Plateauwechsel, in einigen Fällen musste auch auf Totalprothesen übergegangen werden, vor allem bei 3 aggressiven Synovitiden und Rheumatikern, die dann in einer weiteren Operation schließlich sogar zur Arthrodese kamen.
(Abb. 19)
Zum Schluss und gewissermaßen als Endsumme, sehen sie in Abb. 19 eine Überlebenskurve der Schlittenprothesen. Hier wurde nur der Übergang auf Totalprothesen oder Arthrodesen gewertet, nicht der Wechsel des Tibiaplateaus.
Die Kurve fällt innerhalb der ersten 3 Jahre leicht ab, erreicht aber noch einmal 10 % und hält sich dann fast unveränderlich bis über die 10 Jahresgrenze hinaus.
(Abb. 20)
Im Gegensatz zu dieser Kurve fiel eine vergleichbare der Endoklinik in Hamburg sehr viel schlechter aus (Abb. 20, Engelbrecht). Das lag vor allem an den tief in der Spongiosa eingestzten Plateaus. Seitdem hat sich dort der Trend zur Totalprothese wieder verstärkt. Bei uns ist es umgekehrt.
Eine abschließende Frage: wann hat ein Operateur Vertrauen in seine Prothese? Antwort: Wenn er damit auch seine eigene Schwiegermutter versorgt. Dies sind die Röntgenbilder meiner Schwiegermutter vor und nach Op (Abb. 21 - 22). Unser Verhältnis war nach 4 Jahren weiterhin sehr gut.
(Abb. 21)
(Abb. 22)
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