Das Bild zeigt einen Arzt, der ein Kniemodell in der Hand hält.
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Knieprothese (künstliches Kniegelenk, Knieendoprothese)

Unter einer Knieprothese (künstlichen Kniegelenk) beziehungsweise Knieendoprothese versteht man den vollständigen oder teilweisen Ersatz des menschlichen Kniegelenks durch eine Prothese. Im Jahr 2005 wurden in Deutschland etwa 120.000 Knieendoprothesen eingesetzt.

Allgemeines

Die meisten Knieprothesen werden bei älteren Menschen notwendig: Im Durchschnitt sind die meisten Patienten etwa 70 Jahre alt. Frauen benötigen insgesamt häufiger ein künstliches Kniegelenk als Männer.

Für den Ersatz des Kniegelenks stehen verschiedene Typen an Knieprothesen zur Verfügung. Welcher Prothesentyp der richtige ist, hängt von den individuellen Bedürfnissen des Betroffenen ab, zum Beispiel ob nur ein Teil oder das ganze Kniegelenk ersetzt werden muss.

In den ersten drei Monaten nach der Operation sollten Betroffene das Kniegelenk schonen und belastende Bewegungen beziehungsweise starke Stoßbelastungen meiden, wie zum Beispiel:

  • Hocken
  • Knien
  • Heben und Tragen von schweren Lasten

Durch eine Knieprothese können die meisten Betroffenen ihre Lebensqualität insgesamt deutlich verbessern: die Schmerzen nehmen ab und man kann sich wieder besser bewegen.

Circa zwei bis drei Monate nach dem Einsetzen der Knieprothese dürfen Betroffene in der Regel auch wieder Sport treiben. Hierbei bieten sich insbesondere Sportarten an, bei denen die Stoßbelastungen nicht so stark sind. Zu empfehlen sind zum Beispiel:

Ein künstliches Kniegelenk hält in der Regel 10 bis 15 Jahre, in Einzelfällen auch kürzer. Ist die Knieprothese am Ende ihrer Haltbarkeit angekommen, ist ein Wechsel möglich. Bei den meisten Betroffenen werden gute bis sehr gute Langzeitergebnisse erzielt.

Sie können die Haltbarkeit Ihrer Knieprothese günstig beeinflussen, indem Sie

  • Übergewicht verringern,
  • Sportarten mit Sturzgefahr bzw. übermäßiger Belastung des Kniegelenks vermeiden,
  • Alkohol nur in Maßen genießen,
  • möglichst nicht stürzen.

Anatomie des Kniegelenks

Im Kniegelenk treffen der Oberschenkelknochen (Femur) und das Schienbein (Tibia) aufeinander und interagieren miteinander. Die Gelenkfläche des Oberschenkelknochens ist gewölbt (innere und äußere Oberschenkelrollen, sog. Femurkondylen). Die Gelenkfläche des Schienbeins (das Schienbeinplateau oder Tibiaplateau) weist zwar eine Vertiefung auf, diese ist jedoch nur gering.

Für das reibungslose Zusammenspiel der beiden Strukturen und den Ausgleich der beiden unterschiedlich gestalteten Oberflächen, müssen deshalb zwischen den zwei Gelenkflächen in jedem Kniegelenk der innere und äußere Meniskus (Plural: Menisken) sorgen.

Die Menisken sind außerdem mit Knorpel bedeckt – so passen die beiden gelenkbildenden Knochen (Oberschenkelknochen und Schienbein) besser aneinander.

Das Kniegelenk lässt sich in drei Gelenkabschnitte unterteilen – je nach Erkrankung können diese in unterschiedlichem Ausmaß betroffen sein und benötigen eventuell eine Prothese:

  • innerer Gelenkabschnitt: Der innere Gelenkabschnitt befindet sich zwischen der inneren Knierolle des Oberschenkelknochens, dem inneren Meniskus und dem innen gelegenen Teil des Schienbeinkopfes.
  • äußerer Gelenkabschnitt: Der äußere Gelenkabschnitt befindet sich zwischen der äußeren Knierolle des Oberschenkelknochens, dem äußeren Meniskus und dem außen gelegenen Teil des Schienbeinkopfes.
  • vorderer Gelenkabschnitt: Der vordere Gelenkabschnitt liegt zwischen der Rückseite der Kniescheibe und dem Oberschenkelknochen.

Wann sinnvoll?

Eine Knieprothese (künstliches Kniegelenk) beziehungsweise Knieendoprothese kann zum Einsatz kommen, wenn die Funktion des eigenen Kniegelenks dauerhaft gestört oder die Beweglichkeit durch zunehmende Schmerzen eingeschränkt ist. Mögliche Ursachen hierfür sind zum Beispiel:

  • Arthrose: Bei einer Arthrose kommt es infolge eines krankhaften Verschleißes der Gelenkknorpel sowie anderer Weichteilstrukturen des Kniegelenks (wie z.B. des Meniskus oder der Kreuzbänder) zu schmerzhaften Gelenkveränderungen. Im Bereich des Kniegelenks spricht man von einer Gonarthrose, abgeleitet von dem griechischen Begriff gony für Knie. Bei einer Gonarthrose unterscheiden Ärzte zwischen der:
    • primären Gonarthrose, die ohne ersichtliche Ursache auftritt und der
    • sekundären Gonarthrose, die als Folge von Unfällen oder Sportverletzungen auftritt.
  • Entzündungen: Auch entzündliche Veränderungen des Kniegelenks, z.B. bei rheumatischen Erkrankungen oder einer Verschleppung von Bakterien über die Blutbahn, können zu einer bleibenden Zerstörung der Gelenkstrukturen führen.
  • Fehlstellungen: Angeborene oder erworbene Fehlstellungen des Kniegelenks, wie etwa sog. O-Beine oder X-Beine führen über eine dauerhafte Fehlbelastung ebenfalls zu einer Abnahme der Beweglichkeit des Kniegelenks sowie zu Schmerzen unter Belastung und später auch in Ruhe.
  • Verletzungen
  • Überlastung: Eine chronische Überlastung des Kniegelenks bei Übergewicht kann ähnliche Folgen haben.

Meist werden Beschwerden im Kniegelenk zunächst mit

  • schmerzstillenden Medikamenten,
  • Krankengymnastik,
  • orthopädischen Hilfsmitteln zur Stabilisierung des Kniegelenks,
  • Bädern,
  • Massagen oder
  • mit einer Röntgen-Reizbestrahlung behandelt.

In fortgeschrittenen Fällen lassen sich Schmerzen im Knie durch eine Gelenkspiegelung (Arthroskopie) verringern. Bei diesem minimalinvasiven Eingriff glättet der Arzt Knorpelschäden oder bereinigt das Kniegelenk von versprengten Gewebetrümmern. Will man jedoch dauerhaft die Schmerzen lindern und gleichzeitig die Funktion des Kniegelenks verbessern, sollte der Einsatz Knieprothese erwogen werden.

Prothesentypen

Die ersten Knieprothesen (künstlichen Kniegelenke) beziehungsweise Knieendoprothesen wurden Anfang der 1970er Jahre entwickelt. Zurzeit sind drei unterschiedlich aufgebaute Prothesentypen im Gebrauch:

  • der einseitige Oberflächenersatz (Schlittenprothese)
  • der kompletter Oberflächenersatz
  • der vollständiger Gelenkersatz mit Achsführung

Von jedem Prothesentyp gibt es eine Vielzahl verschiedener Modelle, die individuell nach Größe und Form des Kniegelenks, Gewicht und körperlicher Aktivität des Betroffenen auszuwählen sind. Welches die richtige Prothesengröße ist, entscheidet der Operateur vorab zum einen anhand einer Röntgenaufnahme des Kniegelenks sowie mithilfe von Probeprothesen, die er während der Operation mit dem Knie des Betroffenen vergleicht.

Einseitiger Oberflächenersatz (Schlittenprothese)

Ein einseitiger Oberflächenersatz, die sogenannte Schlittenprothese, kommt zum Einsatz, wenn entweder nur die innere oder nur die äußere Seite des Kniegelenks künstlich ersetzt werden soll, wie zum Beispiel bei einseitiger Abnutzung bei O-Beinen. Die restlichen Bereiche des Kniegelenks sind noch unbeschädigt.

Je nachdem, welche Seite des Knies ersetzt werden soll, setzt der Operateur die Knieprothese entweder auf die innere oder die äußere Oberschenkelrolle. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kniegelenks (am Schienbeinplateau) bringt der Arzt einen Kunststoffblock und ein Metallunterteil an. Bewegt man nun das Knie, gleitet die Prothese wie ein Schlitten auf dem Kunststoffblock hin- und her. Deshalb bezeichnet man diese Prothesenform auch als Schlittenprothese.

Die Vorteile dieses Prothesentyps liegen darin, dass die übrigen gesunden Gelenkstrukturen erhalten bleiben können und die Operation insgesamt weniger belastend für den Betroffenen ist. Die Beweglichkeit im Kniegelenk ist im Allgemeinen kaum eingeschränkt.

Kompletter Oberflächenersatz

Beim kompletten Oberflächenersatz werden mehrere Strukturen des Kniegelenks, in einigen Fällen auch die Rückseite der Kniescheibe, künstlich ersetzt. Die Bänder, die die Achsführung des Kniegelenks sicherstellen, wie zum Beispiel das vordere und hintere Kreuzband müssen jedoch erhalten bleiben. Dieser Prothesentyp wird häufig eingesetzt.

Vollständiger Gelenkersatz mit Achsführung

Eine vollständiger Gelenkersatz mit Achsführung wird notwendig, wenn das Kniegelenks soweit zerstört ist, dass neben den Knochen- und Knorpelstrukturen auch die Bänder zerstört beziehungsweise in ihrer Funktion beeinträchtigt sind.

In diesem Fall muss auch die Achsführung, also die Stabilisierung des Kniegelenks in der Längsachse des Beins, die eine seitliche Verschiebung verhindert, durch die Knieprothese sichergestellt werden.

Dieser Prothesentyp verfügt über eine Abstützung in der Mitte des Gelenks, die verhindert, dass sich der Unterschenkelknochen gegenüber dem Oberschenkelknochen seitlich bewegt. Der vollständige Gelenkersatz mit Achsführung ist der komplizierteste Prothesentyp und besitzt bislang die kürzeste Haltbarkeit.

Aufbau einer Knieprothese

Jede Knieprothese (künstliches Kniegelenk) beziehungsweise Knieendoprothese besteht aus mehreren Komponenten:

  • einem Oberschenkelteil,
  • einem Schienbeinteil,
  • einer Kunststoffeinlage, die den Gelenkspalt ersetzt.

Falls notwendig, kann man die Kniescheibenrückseite zusätzlich durch eine Kunststoffscheibe ersetzen. Dies ist jedoch eher selten der Fall.

Damit die Knieprothese ohne Störungen und Schmerzen ihre Funktion erfüllen kann und dies möglichst auch noch lange Zeit, müssen die Materialien hohe Anforderungen aushalten können:

  • Sie müssen korrosionsbeständig sein,
  • dürfen zu keinen Unverträglichkeitsreaktionen führen,
  • müssen den im Körper auftretenden Drücken und Biegebelastungen widerstehen und
  • dürfen beim Aneinanderreiben keinen Abrieb entstehen lassen.

Bei einer Knieprothese kommen daher spezielle Metalllegierungen (z.B. Kobalt-Chrom-Verbindungen), Keramik und Spezialkunststoffe zum Einsatz.

Die einzelnen Bestandteile des künstlichen Kniegelenks muss der Operateur mit den körpereigenen Knochen des Knies verbinden. Bei Art und Weise der Verankerung der Prothesenteile im Knochen unterscheidet man:

  • zementierte Knieprothesen: Bei der zementierten Knieprothese verbindet der Operateur das künstliche Kniegelenk mithilfe eines speziellen, besonders schnell aushärtenden Kunststoffs, dem sog. Knochenzement.
  • zementfreie Knieprothesen: Bei der zementfreien Knieprothese verklemmt der Operateur die künstlichen Gelenkstrukturen im Knochen. Langfristig wächst der Knochen an der Prothesenoberfläche an und wird so dauerhaft fixiert.

Operation

Vor der OP

Die Knieprothese (künstliches Kniegelenk) beziehungsweise Knieendoprothese wird im Rahmen einer Operation im Knie des Betroffenen eingesetzt. In einem ausführlichen Aufklärungs- und Beratungsgespräch vor der Operation entscheidet sich unter anderem, welches Prothesenmodell geeignet ist. Eine Eigenblutspende ist vor der OP meist nicht notwendig, da der Blutverlust bei Knieoperationen im Allgemeinen gering ist.

Während der OP

Die Operation findet in der Regel unter Vollnarkose oder mit einer rückenmarksnahen Betäubung (Spinalanästhesie) statt und dauert je nach Knieprothese und individuellen Umständen etwa ein bis zwei Stunden. Während der OP entfernt der Arzt die abgenutzten Gelenkoberflächen und passt die verbliebenen Knochen für das geplante künstliche Kniegelenk an. Zum Teil unterstützen sogenannte Knieroboter den Operateur bei seiner Arbeit. Diese computergestützten Navigationssysteme erlauben eine exakte Durchführung der Operation. Mithilfe dieser Technik lässt sich insbesondere die Beinachse kontrollieren und beim Einbau der Knieprothese exakt einstellen.

Nach der OP

Nach dem Eingriff ist ein stationärer Aufenthalt in der Klinik von circa ein bis zwei Wochen erforderlich, die Dauer kann jedoch individuell variieren. Bereits am ersten Tag nach der OP beginnt die Mobilisierung des Betroffenen unter Anleitung eines Physiotherapeuten. Nach dem Klinikaufenthalt schließen sich Reha-Maßnahmen an, die sowohl in einer Rehabilitations-Klinik als auch ambulant möglich sind.

In den ersten Wochen nach der Operation darf das künstliche Kniegelenk noch nicht voll belastet werden. Zur Entlastung der Knieprothese sind in dieser Zeit deshalb Unterarmgehstützen sinnvoll. In der Regel ist bereits etwa 3 Monate nach der Operation ein normales Gehen mit der Knieprothese möglich. Nur in seltenen Fällen kann es bis zu 12 Monate dauern.

Risiken und Komplikationen

Das Einsetzen einer Knieprothese (künstlichen Kniegelenk) beziehungsweise Knieendoprothese ist keine Notfalloperation, sie lässt sich daher mit der nötigen Sorgfalt vorbereiten. Dennoch kann es nach der Operation hin und wieder zu Komplikationen kommen. Im Jahr 2005 war dies bei 5,6 Prozent der Implantationen der Fall.

Komplikationen, die bereits frühzeitig nach der Knieoperation auftreten können, sind beispielsweise die Ausbildung eines Blutgerinnsels (Thrombose) in den Beinen, Infektionen der Knieprothese durch Bakterien oder eine Verrenkung der einzelnen Prothesenanteile. Auch eine frühe Lockerung der Prothese, die sich durch ein Gefühl der Instabilität, Schmerzen aber auch einer Fehlstellung des Beins bemerkbar macht, kann auftreten. Insgesamt kommen diese Komplikationen jedoch eher selten vor.

Nach mehreren Wochen und Monaten können sogenannte periartikuläre Ossifikationen (auch heterotope Ossifikationen genannt) auftreten. Dabei bildet sich in der unmittelbaren Umgebung des künstlichen Kniegelenks neues Knochengewebe. Je nach Ausmaß dieser Knochenneubildung können erneut Schmerzen sowie Bewegungseinschränkungen auftreten. Durch Methoden wie zum Beispiel eine einmalige Röntgenbestrahlung des Gelenks vor oder unmittelbar nach der Operation lässt sich solchen Ossifikationen jedoch vorbeugen.

Prognose

Durch das Einsetzen einer Knieprothese (künstlichen Kniegelenk) beziehungsweise Knieendoprothese lassen sich bei den meisten Betroffenen gute bis sehr gute Langzeitergebnisse erreichen:

  • Die Schmerzen nehmen deutlich ab und
  • die Beweglichkeit nimmt zu.

Die Lebensqualität verbessert sich dadurch spürbar.

Eine Knieprothese hält durchschnittlich etwa 10 bis 15 Jahre, bei einem kompletten Gelenkersatz mit Achsführung etwas weniger.

In seltenen Fällen können direkt nach der Operation erneut Schmerzen sowie eine eingeschränkte Funktion des Kniegelenks auftreten, die meist auf eine Lockerung von Prothesenteilen zurückzuführen ist. In diesen Fällen muss man das künstliche Kniegelenk austauschen – die Langzeitergebnisse fallen hiernach nicht so günstig aus wie nach einer Erstoperation.

Um einer Lockerung der Prothese vorzubeugen, sollten Sie Übergewicht und Überlastungen durch das Heben schwerer Lasten sowie Sportarten, bei denen das Gelenk erschüttert wird, unbedingt vermeiden. Zu empfehlen sind gelenkschonende und stoßarme Sportarten wie zum Beispiel Radfahren oder Schwimmen.