Thema Medizintechnik
Welches Material für Gelenkersatz an Hüfte, Knie und Schulter?
Ein künstlicher Gelenkersatz soll Schmerzen lindern und Bewegungseinschränkungen aufheben. Aus welchem Material bestehen diese Endoprothesen?
01. November 2022
Künstliches Gelenk: Welches Material eignet sich für den Gelenkersatz
Bei verschlissenen Gelenken mit starker Arthrose kommen häufig auch Endoprothesen, also künstliche Gelenke zum Einsatz. Sie lindern Schmerzen und stellen die Lebensqualität der Betroffenen wieder her. Doch aus welchem Material bestehen künstliche Gelenke an den Knien, der Hüfte oder der Schulter eigentlich? Die ATOS-Spezialistinnen und -Spezialisten klären auf.
Wann wird ein Gelenk ersetzt?
Ein Gelenk kann ersetzt werden, wenn es durch einen Unfall oder Verschleiß (Arthrose) nicht mehr ohne Einschränkungen funktionstüchtig ist. Wann der richtige Zeitpunkt für eine Operation mit künstlichem Gelenkersatz ist, kann nie genau definiert werden. Zwar zeigen sich die Abnutzung oder Verletzung eines Gelenks im Röntgenbild – doch jeder Mensch nimmt diesen Zustand individuell wahr. In einem frühen Stadium, wenn Einschränkungen und Schmerzen gering sind, können häufig verschiedene konservative Maßnahmen ergriffen werden. Eine Operation erfolgt als letzte Behandlungsmöglichkeit. Dabei wird nicht nur nach Bildern operiert, sondern vor allem auch nach Beschwerden und Einschränkungen, die mit einer Diagnose einhergehen. Das Ziel ist immer eine Verbesserung der Beschwerden sowie die Funktionalität des Gelenks.
Endoprothesen – künstlicher Ersatz für beeinträchtigte Gelenke
Künstliche Gelenke dienen als Ersatz für geschädigte Gelenke. Sie werden fest im Körper installiert, daher kommt auch der Name Endoprothese (endo = innen). Ausgelegt sind sie für einen langfristigen Einsatz von rund 15 Jahren oder länger. Sie stehen für so gut wie alle Gelenke zur Verfügung – häufigster Einsatz erfolgt jedoch an den großen Gelenken wie Hüfte, Knie und Schulter. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen einem Teilgelenkersatz und dem kompletten Gelenkersatz.
Wie wird ein Gelenk ersetzt?
Um ein künstliches Gelenk einzusetzen, gibt es zwei Möglichkeiten: Zum einen kann ein Loch in den Knochen gebohrt und hierin der Gelenkersatz mithilfe eines schnell abbindenden Knochenzements (Methyl-Methacrylat) stabil einzementiert werden. Oder das Gelenk wird zementfrei eingepasst. Da besonders bei jüngeren Patientinnen und Patienten die Wahrscheinlichkeit eines Prothesenwechsels im Laufe der Zeit groß ist, wird die zweite Variante häufig bei jüngeren oder aktiveren Menschen angewendet.
Aus welchem Material bestehen künstliche Gelenke?
Die Medizintechnik entwickelt sich immer weiter. Moderne Hüft-, Schulter- oder Knieendoprothesen haben mittlerweile eine Lebensdauer bei voller Funktionstüchtigkeit von 15 bis 20 Jahren.
Hüftgelenk Endoprothese: Material und Möglichkeiten
Eine Hüftendoprothese besteht aus mehreren Komponenten. Das eigentliche Gelenk besteht aus der künstlichen Gelenkpfanne und dem Prothesenschaft mit einem kugelförmigen Prothesenkopf als Hüftkopf. Da kein Mensch wie der andere ist, gibt es verschiedene Implantatmodelle in verschiedenen Größen. Unterschieden wird, wie bereits beschrieben, in zementierte und zementfreie Hüftgelenkprothesen.
Der Prothesenschaft wird im Oberschenkelknochen verankert und besteht beim zementfreien Ersatz meist aus Titan. Bei dem zementierten Typ fällt die Wahl meist auf Edelstahl- oder Kobalt-Chrom-Molybdän-Prothesen.
Die beweglichen Teile, also Hüftpfanne und Prothesenkopf, die sich gegeneinander bewegen, können aus Metall und Polyethylen, Keramik und Polyethylen, Metall und Metall oder Keramik und Keramik zusammengesetzt sein.
Kniegelenk Endoprothese: Material und Möglichkeiten
Auch bei der Knie Endoprothese gibt es verschiedene Möglichkeiten – immer abhängig vom Ausmaß der Gelenkschädigung. Bei einer Schlittenprothese wird nur die innere oder die äußere Gelenkfläche ersetzt, bei einem Oberflächenersatz beide Gelenkflächen. Sind Knochen bereits stark zerstört und auch die Bänder instabil, werden beide Prothesenteile stabil durch eine Achse verbunden. Auch hier können eine zementierte oder eine zementfreie Verankerungstechnik in verschiedenen Kombinationen mit Ober- und Unterschenkelanteil zum Einsatz kommen.
Moderner Kniegelenkersatz wird im Ober- und Unterschenkel mit Metallkomponenten mit Gleitlager aus hochvernetztem Polyäthylen verankert. Prothesenkomponenten aus Metall bestehen aus Kobald-Chrom-Molybdän-Legierungen. Für das Inlay wird hochvernetzter Polyethylen genutzt. Bei Metallallergien kommen Spezialprothesen aus Titanlegierung zum Einsatz.
Schultergelenk Endoprothese: Material und Möglichkeiten
Auch Schultergelenke bestehen aus verschiedenen Komponenten. Das Gelenk an sich setzt sich aus Gelenkkopf und Gelenkpfanne zusammen. Es gibt Hemiprothesen, bei denen lediglich der Oberarmkopf ersetzt wird, Schultertotalendoprothesen und inverse Schulterendoprothesen. Meist erfolgt der Einsatz von zementfreien Prothesen mit knochenverträglicher Titan- oder Chrom-Kobaltlegierung sowie Keramik.