Das endo­st­iel­adap­tier­te Exo-Pro­the­sen­ver­sor­gungs­kon­zept „nach Dr. Grundei“

A. Timmermann, H. Grundei
Bereits in den Jahren 1999 und 2000 haben die Autoren den Beweis erbracht, dass oberschenkel­amputierte Patienten mit Prothesen ohne Schaft versorgt werden können. Seitdem wurden weltweit rund 750 Prothesenanwender mit ihrem ESKA-endostieladaptierten Exo-Prothesenversorgungskonzept versorgt.

Die Pionier­arbeit dazu begann bereits im Jahr 1974, als ­­Dr. Grund­ei die ers­ten Implan­ta­te für Knie und Hüft­ge­len­ke ent­wi­ckel­te. Die Idee, ein Implan­tat mit einer Exo­pro­the­se zu ver­bin­den, wur­de jedoch immer wie­der zurück­ge­stellt. Im Jahr 1998 war es dann so weit: Ein damals 17-jäh­ri­ger Pati­ent, der nach einem Motor­rad­un­fall am Ober­schen­kel ampu­tiert wer­den muss­te, gab den Anstoß: Sei­ne erheb­li­chen Weich­teil­ver­let­zun­gen führ­ten zu wei­te­ren Ope­ra­tio­nen; der gesam­te Ober­schen­kel­stumpf war gefähr­det. Die an die Autoren gerich­te­te Fra­ge, wie man einen ­der­art schwer betrof­fe­nen Ober­schen­kel­stumpf mit einer Prothese­ ver­sor­gen kann, wur­de dann mit „Endo-Exo“ beantwortet.

Ein­lei­tung

Bei der Ver­sor­gung des ver­un­fall­ten Motor­rad­fah­rers erga­ben sich durch die hoch­in­ten­si­ve inter­dis­zi­pli­nä­re Zusam­men­ar­beit zahl­rei­che Gesprä­che zwi­schen Arzt und Tech­ni­ker. Ein Ergeb­nis des­sen war die drei­di­men­sio­na­le Ober­flä­che für Knie- und Hüft­ge­lenk­im­plan­ta­te (Abb. 1). Das natür­li­che Vor­bild war stets die Tra­be­kel-Kon­struk­ti­on der Sub­stan­tia spon­gio­sa. Nie zuvor hat­te der Kno­chen – wie bei die­sem Vor­ge­hen – die Mög­lich­keit, an das Implan­tat heran‑, spä­ter in die Ober­flä­che hin­ein- und letzt­end­lich durch sie hin­durch­zu­wach­sen (Abb. 2). Damit war ein wesent­li­cher Fort­schritt in der Implan­to­lo­gie erreicht: Jetzt konn­ten Implan­ta­te auch in die gro­ßen Röh­ren­kno­chen ein­ge­bracht und auf natür­li­che Wei­se ohne Zement und elas­tisch mit dem Kno­chen ver­bun­den und auf Druck, Zug und Rota­ti­on belas­tet wer­den. Nach­dem Dr. Grund­ei für die­ses Ver­fah­ren die ent­spre­chen­den Patente­ erhal­ten hat­te, wur­de das Prin­zip auch auf die Implan­ta­te für das ESKA-­endo­st­iel­adap­tier­te Exo-Pro­the­sen-Ver­sor­gungs­kon­zept übertragen.

Ers­te Resultate

Die ers­ten Ergeb­nis­se waren posi­tiv: Der jun­ge Mann wur­de reha­bi­li­tiert und konn­te schon bald eine neue Lehr­stel­le antre­ten. Es folg­ten weitere­ Ver­sor­gun­gen – teils bei neu ampu­tier­ten Pati­en­ten, teils bei Pro­the­sen­trä­gern, die bereits über 45 Jah­re eine schaft­ge­führ­te Pro­the­se tru­gen. Vie­le waren von soge­nann­ten Pro­blem­stümp­fen betrof­fen, bei denen die Ortho­pä­die-Tech­nik kein adäqua­tes Ver­sor­gungs­ziel errei­chen konn­te. Alle Pati­en­ten mit einer Ver­sor­gung durch die Autoren haben durch eine Pro­the­se ohne Schaft eine deut­li­che Ver­bes­se­rung ihrer Pro­the­sen­si­tua­ti­on erfahren.

Der all­ge­mei­ne Versorgungsablauf

Nach einer umfas­sen­den Bera­tung zur implan­ta­t­ad­ap­tier­ten exo­pro­the­ti­schen Ver­sor­gung aus medi­zi­ni­scher und ortho­pä­die­tech­ni­scher Sicht steht eine medi­zi­ni­sche Unter­su­chung an. Dadurch kann ein­ge­schätzt wer­den, ob das Ver­sor­gungs­kon­zept „nach Dr. Grund­ei“ für den Pro­the­sen­an­wen­der sinn­voll ist und ob umge­kehrt der Pro­the­sen­an­wen­der mit sei­ner ana­to­mi­schen Situa­ti­on für das Ver­sor­gungs­kon­zept geeig­net ist. Bei posi­ti­vem Ergeb­nis folgt die Implan­tat- und OP-Pla­nung (Abb. 3). Wei­ter­hin not­wen­dig für die Ein­schät­zung der Mög­lich­kei­ten sind die Vor­stel­lung des Pro­the­sen­an­wen­ders zur Nut­zung der implan­tat­ge­führ­ten Pro­the­se sowie die ortho­pä­die­tech­ni­sche Beur­tei­lung, inwie­weit die Neu­kon­struk­ti­on einer ske­lett­ge­führ­ten Endo-Exo-Pro­the­se erfor­der­lich ist oder ob ein Umbau der vor­han­de­nen Pro­the­se ange­ra­ten ist.

Ärzt­li­che Aufgaben

Wäh­rend der ers­ten Ope­ra­ti­on (OP 1; Abb. 4) wird das Implan­tat zement­los ins Femur ein­ge­bracht und der Stumpf wie­der ver­schlos­sen. Der Kli­nik­auf­ent­halt dau­ert ca. eine Woche. Wenn mög­lich, soll­te zu Hau­se mit leich­ten Bewe­gun­gen im Hüft- oder Knie­gelenk begon­nen wer­den. Zwei bis sechs Wochen spä­ter erfolgt die zwei­te Ope­ra­ti­on (OP 2; Abb. 5). Jetzt wird das Sto­ma ange­legt und das Implan­tat im Sin­ne einer ske­let­ta­len Ver­län­ge­rung von innen nach außen – von „Endo“ zu „Exo“ – mit­tels Dop­pel­ko­nus­ad­ap­ter per­ku­tan aus dem Stumpf herausgeführt.

Ortho­pä­die­tech­ni­sche Aufgaben

Nach Kon­so­li­die­rung am Ende der sechs­ten Woche nach der ers­ten OP wird der Ortho­pä­die-Tech­ni­ker die Siche­rungs­stif­te – je nach dem Ergeb­nis des Vor­ge­sprächs – kon­fi­gu­rie­ren. Die Mög­lich­kei­ten des Pro­the­sen­an­wen­ders, sei­ne Pro­the­se zu nut­zen, sein Mus­kel- und Gelenk­sta­tus, das Kraft- und Bewe­gungs­po­ten­zi­al des Stump­fes, sein ADL-Sta­tus und sein all­ge­mei­ner Habi­tus geben Auf­schluss über die Aus­wahl der unter­schied­li­chen Sperr­kör­per­ele­men­te für die Soll­bruch­stel­le im Brü­cken­zy­lin­der (Abb. 6).

Nach Kon­trol­le der inter­nen Siche­rungs­schrau­be zur Ver­bin­dung von Dop­pel­ko­nus und Implan­tat mit vor­ge­schrie­be­nem Dreh­mo­ment erfolgt die Mon­ta­ge des Brü­cken­zy­lin­ders auf den Dop­pel­ko­nus (Abb. 7). Nach einer all­ge­mei­nen Ein­wei­sung in die Pro­the­sen­tech­nik erfolgt dann das ers­te voll­stän­di­ge Anle­gen der Pro­the­se im Sit­zen (Abb. 8). Danach kann mit ers­ten vor­sich­ti­gen Belas­tungs­übun­gen und Schrit­ten begon­nen wer­den. Suk­zes­si­ve wird die Anfangs­be­las­tung von ca. 10 bis 15 kg gestei­gert und dann bis zur Über­nah­me des gesam­ten Kör­per­ge­wich­tes bei ­ver­ti­kal-axia­ler Belas­tung trai­niert. Zur Kon­trol­le des vor­ge­ge­be­nen Dru­ckes wird eine nor­ma­le Per­so­nen­waa­ge pro­the­sen­sei­tig belas­tet. Dabei soll­ten in den ers­ten drei Mona­ten Unter­arm­stüt­zen genutzt wer­den. Zugleich gewöhnt sich der Pro­the­sen­an­wen­der in die­ser Zeit an den metal­li­schen Kon­takt zwi­schen Implan­tat und Pro­the­se sowie an die Druck‑, Zug- und Hebel­kräf­te, die über die Pro­the­se auf das Implan­tat einwirken.

Adäquat zum Fort­schritt des Pro­the­sen­an­wen­ders soll­ten im ers­ten Ver­sor­gungs­jahr min­des­tens vier­tel­jähr­li­che Kon­troll­ter­mi­ne ein­ge­hal­ten wer­den. Die Erfah­rung der Autoren hat gezeigt, dass sich die Mus­ku­la­tur des Stump­fes, die jetzt nicht mehr in einem Schaft „ein­ge­sperrt“ ist, gut ent­wi­ckelt, dass die täg­li­che Tra­ge­dau­er der Pro­the­se steigt und dass sich die all­ge­mei­nen ­Mög­lich­kei­ten des Pro­the­sen­an­wen­ders deut­lich ver­bes­sern. Das hat zur Fol­ge, dass die Pro­the­se im Rah­men die­ser Ent­wick­lungs­schrit­te per­ma­nent ange­passt wer­den muss. Das gilt für den Brü­cken­zy­lin­der, den Knie­an­schluss­ad­ap­ter, den sta­ti­schen und dyna­mi­schen Pro­the­sen­auf­bau sowie die Jus­tie­rung der elek­tro­ni­schen Passteile.

Grund­auf­bau in der Werkstatt

Erst nach OP 1 steht die defi­ni­ti­ve Stumpf­län­ge fest, und die Pas­s­tei­le – auch zwi­schen Stumpf und Pro­the­sen­ge­lenk – kön­nen geplant und der Kos­ten­vor­anschlag für die exo­pro­the­ti­sche Ver­sor­gung auf­ge­stellt wer­den. Nach OP 2 wird dann zunächst der Grund­auf­bau der Pro­the­se ent­spre­chend den auf­bau­re­le­van­ten Maßen des Pro­the­sen­an­wen­ders in der Werk­statt vor­ge­nom­men. Die Knie­ge­lenk­mit­te des Pro­the­sen­ge­len­kes soll­te dabei rund 20 mm über dem Knie­ge­lenk­spalt der kon­tralate­ra­len Sei­te lie­gen (Abb. 9). Da die vom jewei­li­gen Her­stel­ler bekann­ten Auf­bau­wer­te für jedes Pas­s­teil unter­schied­lich sind, muss an die­ser Stel­le der Ver­sor­gung end­gül­tig bekannt sein, wel­che Pas­s­tei­le ver­wen­det wer­den. Wei­ter­hin müs­sen zwin­gend das Streck­de­fi­zit, die all­ge­mei­nen bio­me­cha­ni­schen Regeln zum Auf­bau einer Pro­the­se, die Mög­lich­kei­ten des Pro­the­sen­an­wen­ders, sein Mus­kel- und Gelenk­sta­tus, das Kraft- und Bewe­gungs­po­ten­zi­al des Stump­fes, der ADL-Sta­tus des Pati­en­ten und sein all­ge­mei­ner Habi­tus beach­tet wer­den. Unter Berück­sich­ti­gung die­ser Para­me­ter lässt sich dann im Sin­ne einer Drei­ecks­be­rech­nung die Stre­cke der Rück­ver­la­ge­rung berech­nen (Abb. 10). Danach wird der Knie­an­schluss­ad­ap­ter gewählt und die Pro­the­se in einem simu­lier­ten Test­auf­bau gefer­tigt (Abb. 11).

Auf den indi­vi­du­el­len, aber stets kor­rek­ten Pro­the­sen­auf­bau ist ganz beson­de­rer Wert zu legen. Die berufs­üb­li­chen Regeln, bio­me­cha­ni­sche Aspek­te sowie die Vor­ga­ben der Pas­s­teil­her­stel­ler sind dabei zwin­gend ein­zu­hal­ten. Die über­wie­gen­de Anzahl der Pro­the­sen­an­wen­der mit skelett­adaptierten Pro­the­sen hat einen täg­li­chen Last­wech­sel, der deut­lich ober­halb von 10.000 Schrit­ten pro Tag liegt. Even­tu­el­le Auf­bau­feh­ler wür­den dann in glei­cher Fre­quenz auf den Pro­the­sen­an­wen­der und im Beson­de­ren auf Implan­tat, Femur und Exo­pro­the­se einwirken.

Sta­ti­sche und dyna­mi­sche Anprobe

So vor­be­rei­tet erscheint der Ortho­pä­die-Tech­ni­ker zur Anpro­be mit einer Pro­the­se, die sofort ange­legt wer­den kann und für den Pro­the­sen­an­wen­der voll funk­ti­ons­fä­hig ist. Nach der Kon­fi­gu­ra­ti­on des Brü­cken­zy­lin­ders wird die­ser mon­tiert und die indi­vi­du­el­le Rota­ti­on ein­ge­stellt. Die jeweils ganz indi­vi­du­el­le Kon­fi­gu­ra­ti­on erfolgt je nach dem Ergeb­nis des Vor­gesprächs. Ins­be­son­de­re sind dabei die Mög­lich­kei­ten des Pro­the­sen­an­wen­ders, sein Mus­kel- und Gelenk­sta­tus, das Kraft- und Bewe­gungs­po­ten­zi­al des Stump­fes, sein ADL-Sta­tus und sein all­ge­mei­ner Habi­tus bezüg­lich der Soll­bruch­stel­le zu berück­sich­ti­gen (Abb. 12).

Nach einer all­ge­mei­nen Ein­wei­sung in die Funk­ti­on der Pro­the­se und der ESKA-Anschluss­ad­ap­ter wird die Exo­pro­the­se jetzt erst­ma­lig für den Pro­the­sen­an­wen­der ange­legt. Mit geeig­ne­ten Gerä­ten lässt sich der werk­statt­sei­ti­ge Pro­the­sen­auf­bau prü­fen und kann jetzt im Detail modi­fi­ziert wer­den (Abb. 13). Um wäh­rend der Anpro­ben aus dem Gese­he­nen und den Rück­mel­dun­gen des Pro­the­sen­an­wen­ders die rich­ti­gen Schlüs­se zu zie­hen und die­se tech­nisch umzu­set­zen, sind umfang­rei­che Kennt­nis­se über das gesun­de, aber auch über das patho­lo­gisch ver­än­der­te Gang­bild erfor­der­lich. Denn durch die Ampu­ta­ti­on sind die mus­ku­lä­ren Kräf­te­ver­hält­nis­se deut­lich ver­än­dert, und die unfall­be­ding­ten Gelenk­funk­tio­nen sowie das Gleich­ge­wicht sind nicht mehr so, wie sie sein soll­ten. Im Beson­de­ren sind hier die bio­me­cha­ni­schen Aspek­te der Anfangs­kraft, des Beschleu­ni­gungs­we­ges und der Koor­di­na­ti­on von Ein­zel­im­pul­sen sowie der Impuls­er­hal­tung zu berücksichtigen.

Das Wis­sen hier­über liegt zwar natur­ge­mäß im Berufs­bild des Ortho­pä­die-Tech­ni­kers; zur eigen­stän­di­gen Ver­sor­gung mit einer ske­lett­ge­führ­ten Endo-Exo-Pro­the­se ist jedoch eine zusätz­li­che Zer­ti­fi­zie­rung durch das Unter­neh­men ESKA Ortho­pa­e­dic erfor­der­lich. Um dem natür­li­chen Gang­bild ent­spre­chend den jewei­li­gen Mög­lich­kei­ten des Pro­the­sen­an­wen­ders so nahe wie mög­lich zu kom­men, bedarf es eines sta­ti­schen und dyna­mi­schen Pro­the­sen­auf­baus, nicht nur des Ando­ckens der Pro­the­se mit­tels eines Verbindungsadapters.

Zum Nach­weis über die rich­ti­ge Lage der Pro­the­sen­pas­s­tei­le, den Auf­bau der Pro­the­se an sich sowie die Win­kel­be­las­tun­gen, die durch den Pro­the­sen­auf­bau auf den Pro­the­sen­an­wen­der, das Implan­tat und die Exo-Pro­the­se wir­ken, lässt der Chir­urg zum Abschluss der Ver­sor­gung ein Rönt­gen­bild im Stand anfer­ti­gen (Abb. 14). Rei­ni­gung und Pfle­ge des Sto­mas erfol­gen mor­gens und abends – nur mit Was­ser und pH-neu­tra­ler, unpar­fü­mier­ter Sei­fe. Eine zusätz­li­che Des­in­fek­ti­on oder die Ein­nah­me von Medi­ka­men­ten ist nicht erfor­der­lich. Stan­dard­mä­ßig soll­ten medi­zi­ni­sche und ortho­pä­die­tech­ni­sche Fol­ge­ter­mi­ne – im ers­ten Jahr vier­tel­jähr­lich, spä­ter ein­mal jähr­lich – ver­ein­bart werden.

Fazit

Schaft­ge­führ­te Pro­the­sen wer­den noch lan­ge ihre Berech­ti­gung behal­ten. Das ESKA-endo­st­iel­adap­tier­te Exo-Pro­the­sen­ver­sor­gungs­kon­zept „nach Dr. Grund­ei“ wird sich jedoch aller Vor­aus­sicht nach als wei­te­re Vari­an­te zur pro­the­ti­schen Ver­sor­gung Ampu­tier­ter durch­set­zen. Das zement­los ein­zu­brin­gen­de Implan­tat mit sei­ner drei­di­men­sio­na­len Ober­flä­che und struk­tu­rel­ler Tie­fe garan­tiert eine jahr­zehn­te­lan­ge siche­re Ver­bin­dung zwi­schen Kno­chen und Implan­tat. Auf­grund der Anzahl der Ver­bin­dungs­ad­ap­ter las­sen sich indi­vi­du­el­le Stumpf­stel­lun­gen berück­sich­ti­gen und aktu­el­le elek­tro­ni­sche Gelenk- und Fuß­sys­te­me in den Pro­the­sen­auf­bau inte­grie­ren. Durch das Zusam­men­wir­ken der betei­lig­ten Berufs­bil­der, die Ein­hal­tung bio­me­cha­ni­scher Aspek­te zum Auf­bau einer Pro­the­se, die Ein­hal­tung der Auf­bau­richt­li­ni­en der Pas­s­teil­her­stel­ler sowie die Com­pli­an­ce des Pro­the­sen­an­wen­ders kön­nen für den Pati­en­ten best­mög­li­che Ergeb­nis­se im Sin­ne eines „Gleich­zie­hens“ mit einem Nicht­am­pu­tier­ten ­erreicht werden.

Für die Autoren:
Andre­as Tim­mer­mann, OTM
Schütt und Grund­ei Sani­täts­haus und Ortho­pä­die­tech­nik GmbH
Gra­pen­gie­ßer­str. 21, 23556 Lübeck
Andreas.Timmermann@schuett-grundei.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
Tim­mer­mann A., Grund­ei H. Das endo­st­iel­adap­tier­te Exo-Pro­the­sen­ver­sor­gungs­kon­zept „nach Dr. Grund­ei“. Erst- und Fol­ge­ver­sor­gun­gen auch nach Jahr­zehn­ten mit einer schaft­ge­führ­ten Pro­the­se. Ortho­pä­die Tech­nik, 2019; 70 (7): 22–25

 

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