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Dienstag, 24.10.2017
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Gelenksprothesen: Innovationen für mehr Lebensqualität

Orthopädie

Aufgrund der steigenden Lebenserwartung und der Zunahme von Risikofaktoren wie Übergewicht ist der Einsatz von künstlichen Gelenksprothesen in der modernen Medizin mittlerweile zum Standard geworden. Am häufigsten sind Hüft- und Kniegelenke von Abnutzungserscheinungen betroffen: Allein im Jahr 2010 erhielten in Deutschland rund 210.000 Patienten künstliche Hüftgelenke und 165.000 Patienten künstliche Kniegelenke. Durch innovative Prothesentypen, Materialien und Operationsmethoden kann heute häufig eine wesentliche Verbesserung der Lebensqualität erreicht werden.
Gesundes Kniegelenk und ein Knie mit einer modernen Gelenksprothese

Gesundes Kniegelenk und ein Knie mit einer modernen Gelenksprothese

Hüftprothesen: vom Total- zum Teilersatz


Bei der "klassischen" Hüftprothese handelt es sich entweder um eine Total-Endoprothese (TEP), bei der sowohl Gelenkkopf als auch Gelenkpfanne ersetzt werden, oder um eine Hemi-Endoprothese (HEP), bei der nur der Gelenkkopf ersetzt wird. Eine TEP hat den Nachteil, dass ein großer Teil des Oberschenkelknochens durch das Implantat ersetzt wird und damit verloren geht, zudem beträgt die Haltbarkeit maximal 15 - 20 Jahre.

Gerade bei jüngeren Patienten kommen daher heute oft Teil- oder Oberflächenprothesen zum Einsatz, die nur den beschädigten Gelenksanteil ersetzen. Bei der sogenannten McMinn-Prothese werden beispielsweise die Gelenkpfanne und der Oberschenkelkopf nur überkront, der Oberschenkelknochen bleibt erhalten. Auch die verwendeten Materialien werden zunehmend gegen Abrieb beständiger und damit langlebiger: Neben der gängigen COCrMo-Legierung (Cobalt, Chrom, Molybdän) kommen heute hochvernetztes Polyethylen sowie moderne Keramik-Gleitpaarungen zum Einsatz.

Knieprothesen: zunehmend individualisiert


Auch bei Knieprothesen geht der Trend immer mehr zum teilweisen Gelenkersatz. In der Vergangenheit wurden überwiegend voll gekoppelte Scharnierprothesen eingesetzt: Bei diesem Prothesentyp sind ein oberer und ein unterer Gelenkteil fest mit einer dazwischen liegenden, gleitenden Kunststoffscheibe verbunden.

Bei jüngeren, aktiven Patienten oder wenn nur ein Teil des Kniegelenks von Abnützungserscheinungen betroffen ist, haben sich sogenannte Teilprothesen oder Schlittenprothesen bewährt. Dabei ersetzt man nur die abgenützten Gelenkflächen durch einen Metallüberzug, gesunde Knochen- und Knorpelanteile werden erhalten und die natürliche Bewegungsfähigkeit des Knies bleibt besser gewährleistet.

Sowohl bei Voll- als auch bei Teilprothesen ist es heute bereits möglich, Prothesenteile individuell an die anatomischen Verhältnisse des Patienten anzupassen. Auf Basis einer Computertomographie wird dazu ein 3D-Modell des Gelenks erstellt, das Implantat wird anschließend im 3D-Druckverfahren hergestellt. Das Verfahren ist allerdings teuer, eine bessere Haltbarkeit dieser individuell angepassten Prothesen ist bisher wissenschaftlich nicht belegt.

Neue Operationsverfahren, neue Beschichtungen


Um Weichteile wie Muskeln und Sehnen zu schonen, kommen heute anstatt der klassischen offenen Methode zunehmend minimal-invasive Operationstechniken zum Einsatz - man spricht auch von der sogenannten "Schlüsselloch-Chirurgie". Intensiv geforscht wird auch im Bereich der Materialien und Beschichtungen, um die Haltbarkeit und Biokompatibilität zu optimieren: Silikatisierte Oberflächenbeschichtungen, Titan Plasma Spray oder bestimmte morphogenetische Proteine sollen beispielsweise das Einwachsverhalten der Prothese und damit die Stabilität erhöhen.

Eine Neuerung sind auch sogenannte Anti-Infektions-Beschichtungen, die das Risiko einer schwer behandelbaren bakteriellen Infektion minimieren. Eine besondere Herausforderung für die Gelenksprothetik sind zukünftig jedenfalls die immer jüngeren Patienten mit aktivem Lebensstil, für die eine durchschnittliche Lebensdauer der Prothese von 15 - 20 Jahren nicht ausreicht. Gefordert sind hier einerseits länger haltbarer Implantate, andererseits arbeitet man an modularen Baukastensystemen, bei denen einzelne Teile der Prothese individuell ausgetauscht werden können.

Weiterführende Links zum Thema:

www.orthoparc.de: Hüft- und Kniegelenk-Endoprothetik vom klinischen Fachpersonal (Informationsseite der Klinik)

www.merkur.de: Künstliche Kniegelenke aus dem 3D-Drucker (Artikel)
(_, 20.07.2015 - NPO)
 
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