Exo­ske­letta­le Anbin­dung der Pro­the­se an das Femur­im­plan­tat bei trans­fe­mo­ra­ler Ampu­ta­ti­on (Step 3) – eine Arbeitshilfe

G. Kretschmer
Im folgenden Artikel wird Schritt für Schritt die exoskelettale Anbindung der Prothese an das osseointegrierte Implantat erläutert. Diese Arbeitshilfe beschreibt insbesondere die Aufgabenstellung für die Orthopädietechnik in diesem Zusammenhang und erläutert wichtige technische Details, beginnend mit der Versorgungsplanung vor Step 2 (Operation zur Anlage des Stomakanals mit Einbringung des Doppelkonus) und den ersten Arbeiten am Patienten nach der Operation in Step 2. Die allgemeinen Konstruktionsprinzipien einer Prothesenversorgung nach Osseointegration (Endo-Exo-Prothese) sind dem einer herkömmlichen zwar ähnlich, aber allein das Fehlen des Prothesenschaftes mit seinen vielfältigen Adaptionsmöglichkeiten zur Justierung des distalen Bauabschnittes erfordert eine exakte Vorab-Konstruktion. Dazu sind in diesem Artikel hilfreiche Parameter und aussagekräftige Grafiken aufgeführt. Ergänzt wird er durch wichtige Empfehlungen zur Nachsorge, und er benennt vielfältige Möglichkeiten zur Optimierung dieser Versorgungsform.

Ein­lei­tung

Kno­chen­ge­führ­te Pro­the­sen­sys­te­me haben sich in den letz­ten Jahr­zehn­ten mehr und mehr eta­bliert. Aus­ge­hend von den Ergeb­nis­sen in der Zahn­me­di­zin begann man in den 90er Jah­ren des 20. Jahr­hun­derts mit der Erfor­schung und Erpro­bung sol­cher Sys­te­me. Beson­ders bei Men­schen mit Ampu­ta­tio­nen, die Pro­ble­me mit den Weich­tei­len bzw. mit ihren schaft­ge­führ­ten Pro­the­sen haben, stel­len trans­ku­ta­ne osseo­in­te­grier­te Pro­the­sen­sys­te­me (TOPS) mitt­ler­wei­le eine siche­re Ver­sor­gungs­al­ter­na­ti­ve dar 1 2 3. Als Kon­tra­in­di­ka­tio­nen gelten:

Anzei­ge
  • mali­gne Erkrankungen,
  • Dia­be­tes mellitus,
  • wach­sen­des Skelett,
  • Immun­sup­pres­si­on,
  • Che­mo­the­ra­pie,
  • schlech­te Compliance,
  • ope­ra­ti­ons­tech­ni­sche Unmög­lich­keit von Step 1 sowie
  • Schwan­ger­schaft 4.

Eine Ver­sor­gung mit einem TOPS umfasst drei Schrit­te („Steps“):

  • Step 1 besteht in der Implan­ta­ti­on des Endomoduls;
  • in Step 2 wird der kreis­run­de Haut­durch­gang gesetzt und der Dop­pel­ko­nus (Brü­cken­mo­dul) mit dem innen­lie­gen­den Femur­stiel ver­schraubt (Abb. 1 u. 2);
  • in Step 3 erfolgt die exo­ske­letta­le Ver­bin­dung zum Femur­im­plan­tat 5.

4 bis 8 Wochen nach Step 1 kann Step 2 erfol­gen, mit Step 3 kann dann bereits nach 2 bis 5 Tagen fort­ge­fah­ren wer­den; mit den Übun­gen zur dosier­ten Teil­be­las­tung darf jedoch erst nach ärzt­li­cher Frei­ga­be begon­nen wer­den. Die Anbin­dung der Exo-Pro­the­se, bestehend aus den Haupt­kom­po­nen­ten Pro­the­sen­knie­ge­lenk und Pro­the­sen­fuß, an das Femur­im­plan­tat steht im Mit­tel­punkt die­ses Artikels.

Welt­weit gibt es eine Rei­he abwei­chen­der Kon­zep­te zur Osseo­in­te­gra­ti­on von Beinprothesen:

Das Grund­prin­zip die­ser Kon­zep­te stimmt aber über­ein: Ein Implan­tat wird über Ver­bin­dungs­mo­du­le und Adap­ter mit einer Pro­the­se ver­bun­den 6. Beim Endo-Exo-Pro­the­sen­kon­zept nach Aschoff/Grundei (ILP) stel­len fol­gen­de Haupt­kom­po­nen­ten die Ver­bin­dung zum Femur­im­plan­tat (Femur­stiel) her:

  • Dop­pel­ko­nus (Brü­cken­mo­dul),
  • Brü­cken­zy­lin­der und
  • Knie­an­schluss­ad­ap­ter (Abb. 3).

Vor­un­ter­su­chun­gen

Eine adäqua­te Ver­sor­gungs­pla­nung erfolgt bereits vor Step 2. Dabei wird eine ers­te Ver­mes­sung der indi­vi­du­el­len ana­to­mi­schen Ach­sen des Pati­en­ten durch­ge­führt. Sie erfolgt bei aus­ge­rich­te­ter Becken- und Rumpf­hal­tung (gerin­ge Len­denlordose, kei­ne Becken­ab­kip­pung nach vor­ne). Dabei wird vor­ran­gig die initia­le Femur­fle­xi­on gemes­sen und das Hüft­ge­lenk auf mög­li­che Kon­trak­tu­ren unter­sucht. Zudem muss die unge­fäh­re Län­ge vom Tro­chan­ter bis zur fik­ti­ven Posi­ti­on des Brü­cken­zy­lin­ders erfasst wer­den, auch wenn dabei Mess­un­ge­nau­ig­kei­ten nicht ver­meid­bar sind. Im Abgleich mit den Mess­ergeb­nis­sen aus der radio­lo­gi­schen Dia­gnos­tik und der geplan­ten Län­gen­aus­wahl des Dop­pel­ko­nus (bzw. des Brü­cken­mo­duls), i. d. R. Grö­ße 3, 4 oder 5, kann eine ers­te unge­fäh­re Posi­ti­on des spä­te­ren Brü­cken­zy­lin­ders ermit­telt wer­den. Von die­ser ima­gi­nä­ren Posi­ti­on aus muss nun der Abstand zur Auf­bau­be­zugs­li­nie (Lot­senk­rech­te in spe­zi­el­ler bio­me­cha­ni­scher Posi­ti­on) gemes­sen wer­den; die­ser Wert bestimmt den Ante­rior-pos­te­rior-Ver­satz bzw. die Län­ge des Knie­an­schluss­ad­ap­ters (Abb. 4). Im Rah­men die­ser Kon­sul­ta­ti­on sind auch die sons­ti­gen Bau­län­gen zur exo­pro­the­ti­schen Ver­sor­gung zu erfas­sen. Alter­na­tiv zu den übli­chen ana­to­mi­schen Maßen sind aus eige­ner Erfah­rung fol­gen­de im Lie­gen gemes­se­nen Maße zu empfehlen:

  • SIAS (Spi­na ilia­ca ante­rior supe­ri­or) bis Unter­kan­te Taluskopf,
  • Tro­chan­ter-major-Pro­mi­nenz bis zur Tube­ro­si­tas des V. Mit­tel­fuß­kno­chen (Basis V).

Bei unge­nau tast­ba­rer Tro­chan­ter­ma­jor-Pro­mi­nenz ist die deut­lich mar­kan­te­re Ober­kan­te der Tro­chan­ter-major-Pro­mi­nenz zu wäh­len. Ver­wen­det man die­ses zusätz­li­che Kon­troll­maß, so ist immer auf eine iden­ti­sche Adduk­ti­ons­stel­lung des Stump­fes zu ach­ten – eine Abduk­ti­on des Stump­fes ver­grö­ßert die­ses Längenmaß.

Durch­füh­rung der Versorgung

Die exo­ske­letta­le Anbin­dung (Step 3) kann in den meis­ten Fäl­len weni­ge Tage nach Step 2 erfol­gen; nur in Aus­nah­me­fäl­len ist eine län­ge­re War­te­zeit erfor­der­lich. In jedem Fall soll­te zu die­ser Zeit bereits mit Übun­gen zur dosier­ten Belas­tung des Implan­tats begon­nen wer­den. Als Mess­mit­tel bzw. Übungs­ge­gen­stand hat sich dabei eine hygie­nisch ver­sie­gel­te Per­so­nen­waa­ge mit einem adäqua­ten Höhen­aus­gleich bewährt. Im Fol­gen­den wer­den die ein­zel­nen Schrit­te beschrieben.

Mon­ta­ge des Brückenzylinders

Nach Ent­fer­nung des Kunst­stoff-Dum­mys wird am Dop­pel­ko­nus (bzw. am Brü­cken­mo­dul) der exter­ne Konus des Dop­pel­ko­nus (bzw. des Brü­cken­mo­duls) sicht­bar (Abb. 5), auf den der mehr­tei­li­ge Brü­cken­zy­lin­der mon­tiert wird. Zuvor muss jedoch der in Step 2 mon­tier­te Dop­pel­ko­nus (bzw. das Brü­cken­mo­dul) auf fes­ten Sitz im Femur­im­plan­tat kon­trol­liert wer­den; dazu wird die dista­le inne­re Ver­schluss­schrau­be (Abb. 2) mit dem vor­schrifts­mä­ßi­gen Dreh­mo­ment von 16 Nm nach­ge­zo­gen. Dies ist ein Arbeits­schritt, der inner­halb der ers­ten 10.000 Schrit­te wie­der­holt zu kon­trol­lie­ren ist und zukünf­tig bei jedem tur­nus­mä­ßi­gen War­tungs­ter­min vom Tech­ni­ker vor­zu­neh­men ist. Der Brü­cken­zy­lin­der ist das stumpf­sei­ti­ge Kopp­lungs­stück; dar­über hin­aus fun­giert er als pri­mä­res Sicher­heits­ele­ment, und zwar in der Funk­ti­on einer Zahn­schei­ben-/Rutsch­kupp­lung (Abb. 6). Zusätz­lich blo­ckie­ren Sperr­kör­per­stif­te die Kupp­lungs­kom­po­nen­ten, die im Fal­le einer Tor­si­ons-Über­las­tung bre­chen. Fer­ner ist hier die Rota­ti­on der Knie­ach­se ein­stell­bar. Denn an der Ver­bin­dung zwi­schen Dop­pel­ko­nus (Brü­cken­mo­dul) und Femur­im­plan­tat kann kei­ne Rota­ti­ons­ein­stel­lung vor­ge­nom­men wer­den; auch die Posi­ti­on des Brü­cken­zy­lin­ders auf dem Dop­pel­ko­nus (Brü­cken­mo­dul) ist nicht jus­tier­bar. Um die tech­ni­sche Knie­ach­se des Pro­the­sen­knie­ge­len­kes zur Fron­tal­ebe­ne funk­ti­ons­ge­recht aus­rich­ten zu kön­nen, ist durch Lösen der Ver­schluss­schrau­be und durch das Ver­dre­hen der kom­bi­nier­ten Rotationssicherungsscheibe/Zahnscheibe eine Rota­ti­ons­ver­stel­lung in 6°-Schritten mög­lich. Eine Rota­ti­ons­ver­stel­lung um jeweils 3° ist mit einer sepa­ra­ten Rota­ti­ons­si­che­rungs­schei­be mög­lich. Bei der Aus­wahl der Sperr­kör­per­stif­te wer­den Kör­per­ge­wicht und Mobi­li­tät des Pati­en­ten berück­sich­tigt; dazu gibt es ent­spre­chen­de Pla­nungs­vor­ga­ben des Her­stel­lers mit Tor­si­ons­mo­men­ten von 50 bis 145 Nm.

Der Knie­an­schluss­ad­ap­ter ist das Kopp­lungs­ele­ment am Exo-Pro­the­sen­sys­tem; er ver­bleibt dort spä­ter dau­er­haft ver­schraubt (Abb. 7). Die­ser Adap­ter ermög­licht den indi­vi­du­el­len Ver­satz zwi­schen dem Brü­cken­zy­lin­der und dem Pro­the­sen­knie­ge­lenk bzw. einer zusätz­li­chen modu­la­ren Adap­ti­on (Ver­län­ge­rung oder ggf. Dreh­ad­ap­ter) über dem Pro­the­sen­knie­ge­lenk. Im rea­len Ver­sor­gungs­all­tag ist der Ver­satz von 12 mm die kleins­te ange­wen­de­te Dimen­si­on des Knie­an­schluss­ad­ap­ters; erhält­lich ist er in Abstu­fun­gen von jeweils 6 mm; das Sor­ti­ment endet mit einer Adap­ter­län­ge von 78 mm. Die intui­ti­ve Ein­hand­be­die­nung des Knie­an­schluss­ad­ap­ters, rea­li­siert durch den Dreh-Schnell­ver­schluss, garan­tiert eine siche­re und gut hand­hab­ba­re Ver­bin­dung zum Brü­cken­zy­lin­der bzw. zum Femurimplantat.

Sta­ti­scher Prothesenaufbau

An die Mon­ta­ge des Brü­cken­zy­lin­ders schließt sich der sta­ti­sche Pro­the­sen­auf­bau am Pati­en­ten an. Emp­feh­lens­wert ist jedoch eine Vor­ab-Kon­struk­ti­on der Pro­the­se sowie eine Vor­ein­stel­lung des Exo-Sys­tems mit einer simu­lier­ten Femur­ein­heit unter Beach­tung der Län­gen­ma­ße und der tech­nisch-bio­me­cha­ni­schen Auf­bau­vor­ga­ben (Abb. 8). Begon­nen wird mit der Über­prü­fung der post­ope­ra­ti­ven Femur­fle­xi­on. Dazu hat sich eine impro­vi­sier­te Ver­län­ge­rung des Implan­ta­tes bewährt, auf der nun ein genau­er Fle­xi­ons­wert gemes­sen wer­den kann; die­ser ist maß­geb­lich für das wei­te­re tech­ni­sche Pro­ce­de­re (Abb. 9). Beob­ach­tun­gen des Autors zufol­ge kann die­ser Wert jedoch nicht voll­stän­dig bzw. nicht unkri­tisch über­nom­men wer­den, weil der Zeit­ab­schnitt nach Step 1 von Inak­ti­vi­tät, ins­be­son­de­re für den Stumpf, geprägt ist. Bei aus­blei­ben­der Hüft­ex­ten­si­on reagie­ren die Hüft­beu­ger (ins­be­son­de­re M. psoas major, M. ilia­cus und M. rec­tus femo­ris) mit einer Ver­kür­zung. Aber auch bei einer Kon­troll­mes­sung inner­halb der ers­ten Wochen ist der gemes­se­ne Wert der Femur­fle­xi­on i. d. R. deut­lich höher, als er bei Belas­tung mit der Exo-Pro­the­se wäre. Dafür gibt es ver­mut­lich meh­re­re Grün­de: Im ein­bei­ni­gen Stand – ohne sei­ne Pro­the­se – wird der Anwen­der immer sei­ne Kör­per­span­nung asym­me­trisch auf­bau­en, wobei die ver­kürz­te Hüft­beu­ge­mus­ku­la­tur (s. Hüft­beu­ger) die Femur­fle­xi­on ver­stär­ken wird. Beim Belas­ten der Exo-Pro­the­se ist eine stär­ke­re Lordose­hal­tung im Bereich der Len­den­wir­bel­säu­le zu beob­ach­ten, denn die Mehr­zahl der Pro­the­sen­an­wen­der drückt den Stumpf unwill­kür­lich nach hin­ten, um damit zusätz­lich das Pro­the­sen­knie­ge­lenk zu sichern. Auch eine geschwäch­te Bauch­mus­ku­la­tur (ins­be­son­de­re M. obli­quus exter­nus abdo­mi­nis, M. obli­quus inter­nus abdo­mi­nis und M. rec­tus abdo­mi­nis) begüns­tigt die Becken­kip­pung nach vorn.

Um die Exo-Pro­the­se für die sta­ti­sche Anpro­be vor­zu­kon­stru­ie­ren, muss neben den Län­gen­ma­ßen auch der AP-Ver­satz – also die Grö­ße des Knie­an­schluss­ad­ap­ters – fest­ge­legt wer­den. Mit der ers­ten prä­ope­ra­ti­ven Ver­mes­sung konn­te ein unge­fäh­rer AP-Ver­satz fest­ge­legt wer­den; im Anschluss an Step 2 gilt es nun, einen exak­ten Wert zu bestim­men. Dies ist mit Hil­fe der genau­en Stumpf­län­ge (Tro­chan­ter – Brü­cken­zy­lin­der) und der kor­rekt mess­ba­ren Femur­fle­xi­on deut­lich bes­ser mög­lich. Für die arith­me­ti­sche Län­gen­aus­wahl des Anschluss­ad­ap­ters (AP-Ver­satz) könn­te man die Rechen­re­gel für recht­wink­li­ge Drei­ecke (Satz des Pytha­go­ras) anwen­den: Um die unbe­kann­te Kathe­te b zu berech­nen, müss­te die Wur­zel aus c2–a2 gezo­gen wer­den, also aus der qua­drier­ten Stumpf­län­ge c (Tro­chan­ter – Brü­cken­zy­lin­der) in adäqua­ter Femur­fle­xi­on und der qua­drier­ten tech­ni­schen Bau­län­ge a (Lot­senk­rech­te). Aller­dings ist die­se Vor­ge­hens­wei­se unge­nau, denn die nach ven­tral ver­lau­fen­de Femur­krüm­mung und die tat­säch­li­che Posi­ti­on des Femur­im­plan­tats im Femur­schaft machen im All­ge­mei­nen eine exak­te Maß­an­ga­be unmög­lich. Trotz­dem emp­fiehlt sich eine mög­lichst genaue Vor­ein­stel­lung des AP-Ver­sat­zes. Dazu ist eine ver­ein­fach­te Län­gen­ein­tei­lung des Stump­fes nötig, um den Wert pro 1° Fle­xi­on dar­aus abzuleiten.

Kon­struk­ti­on der Exo-Prothese

Das An- und Abneh­men der Exo-Pro­the­se zum Zweck der Ände­rung soll­te – ins­be­son­de­re beim aller­ers­ten Mal – auf ein Mini­mum redu­ziert wer­den; das schafft Ver­trau­en und ver­mei­det unnö­ti­ge Irri­ta­tio­nen am Sto­ma. Dem Pati­en­ten soll­ten dabei die Wich­tig­keit einer kor­rek­ten Ver­mes­sung und die Prä­zi­si­on des Pro­the­sen­auf­baus ver­mit­telt wer­den, bei­spiels­wei­se durch die Kon­struk­ti­on der Pro­the­se in des­sen Gegenwart.

Die Aus­wahl des geeig­ne­ten Knie­an­schluss­ad­ap­ters soll­te anhand der im Fol­gen­den genann­ten Hin­wei­se erfolgen:

  • Ein­tei­lung der Stumpf­län­ge (Tro­chan­ter bis Ende Brü­cken­zy­lin­der) im Ver­hält­nis zur Län­ge von Tro­chan­ter major bis zur ana­to­mi­schen Knie­ach­se (kon­tralate­ral) (Abb. 10)
  • ¾ Stumpf < 3 mm/1° Fle­xi­on (theo­re­tisch, da tech­nisch nicht sinnvoll)
  • Stumpf < 3 mm/1° Flexion

  • ½ Stumpf 3 mm/1° Flexion
  • Stumpf < 2 mm/1° Fle­xi­on (Abb. 11)

Anmer­kung: Grund­ei nennt in sei­ner Doku­men­ta­ti­on zwar einen all­ge­mei­nen Wert von 3 mm/1° Fle­xi­on, aber auch er ver­weist auf die Unge­nau­ig­keit durch die Femur­krüm­mung 7.

Wird ein Pro­the­sen­knie­ge­lenk ver­wen­det, bei dem die Knie­ach­se im Ver­hält­nis zur Mit­te des pro­xi­ma­len Pyra­mi­den- oder Gewin­de­an­schlus­ses rück­ver­la­gert ist, muss die­ser Wert bei der Län­gen­be­rech­nung des Knie­an­schluss­ad­ap­ters sub­tra­hiert wer­den. Nur bei Pro­the­sen­knie­ge­len­ken, bei denen die Mit­te des pro­xi­ma­len Anschlus­ses iden­tisch mit ihrem Auf­bau­be­zugs­punkt ist, muss der theo­re­ti­sche AP-Ver­satz rein rech­ne­risch nicht redu­ziert wer­den (Abb. 12 u. 13). Die nach­fol­gen­de Bei­spiel­rech­nung und die dazu­ge­hö­ri­ge Gra­fik sol­len dem bes­se­ren Ver­ständ­nis die­ses Zusam­men­hangs dienen:

  • Der Mess­wert der Femur­fle­xi­on muss um 3 bis 5° redu­ziert in die Berech­nung auf­ge­nom­men werden.
  • Abbil­dung 8 und Abbil­dung 14 ver­an­schau­li­chen bei­spiel­haft die Zusam­men­hän­ge: Für eine Stumpf­län­ge (Tro­chan­ter – Brü­cken­zy­lin­der) von 250 mm bei 400 mm Gesamt­län­ge vom Tro­chan­ter bis zur ana­to­mi­schen Knie­ach­se des erhal­te­nen Bei­nes bedeu­tet das > ½ Stumpf­län­ge und < Stumpf­län­ge; damit ist der Fak­tor 2,5 oder 3 anzusetzen.
  • Bei Ver­wen­dung eines Pro­the­sen­knie­ge­len­kes vom Typ „Geni­um“ (Otto­bock) ist die Knie­ach­se (Auf­bau­be­zugs­punkt) im Ver­hält­nis zur Mit­te der pro­xi­ma­len Anschluss­op­ti­on um 5 mm nach pos­te­rior verlagert.
  • 12° Femur­fle­xi­on (unbe­las­tet), auf 9° redu­ziert, 9 × 2,5 mm (Wert aus Femur­län­ge und Femur­krüm­mung) = 22,5 mm — 5 mm (kon­struk­ti­ons­be­ding­ter Minus­be­trag) oder bei 9 × 3 mm (Wert aus Femur­län­ge und Femur­krüm­mung) = 27 mm — 5 mm (kon­struk­ti­ons­be­ding­ter Minus­be­trag) die dafür ver­füg­ba­ren Adap­ter­grö­ßen betra­gen dem­nach 18 mm und 24 mm.

Nach kur­zer Ein­wei­sung in Funk­ti­on und Hand­ha­bung des Knie­an­schluss­ad­ap­ters (Auf­ste­cken des an der Exo-Pro­the­se mon­tier­ten Knie­an­schluss­ad­ap­ters auf den stumpf­sei­tig befes­tig­ten Brü­cken­zy­lin­der, Ver­schlie­ßen des schwar­zen Dreh­ver­schlus­ses und Sichern der Sport-Spann­schrau­be an der Vor­der­sei­te des Knie­an­schluss­ad­ap­ters; Abb. 15) kann die Exo-Pro­the­se ange­legt und dosiert teil­be­las­tet wer­den. Dazu sind zu die­sem Zeit­punkt Unter­arm­geh­stüt­zen eine drin­gen­de Vor­aus­set­zung. Bei einer Teil­be­las­tung von weni­ger als einem Drit­tel des Kör­per­ge­wich­tes sind die bei­den Auf­bau­be­zugs­li­ni­en der Endo-Exo-Pro­the­se zu prüfen:

  • In der Fron­tal­ebe­ne ver­läuft die Auf­bau­be­zugs­li­nie wie folgt: aus SIAS durch die Knie­ge­lenk­mit­te (hier bis max. 20 mm late­ra­li­siert) und durch die Mit­te des Fuß­ad­ap­ters (auch hier bis max. 20 mm nach late­ral abwei­chend). Die Län­gen­mar­kie­rung, jeweils an bei­den Sei­ten, lau­tet: Knie­ach­se anatomisch/technisch, SIAS links/rechts, Tro­chan­ter links/rechts sind hori­zon­tal auf iden­ti­scher Position.
  • In der Sagit­tal­ebe­ne sind die drei Auf­bau­be­zugs­punk­te Tro­chan­ter major, Knie­ach­se tech­nisch und Fuß­ge­lenk­ach­se tech­nisch zuein­an­der in einer lot­ge­rech­ten Auf­bau­be­zugs­li­nie (Abb. 16a u. b) (Abb. 17).

Auf­schluss­reich ist auch eine visu­el­le Über­prü­fung der Rumpf­aus­rich­tung in bei­den Ebe­nen (anterior/posterior, links/rechts) sowie ein Blick ins Gesicht des Pati­en­ten, denn des­sen Augen und Mimik sen­den aus­sa­ge­kräf­ti­ge Signa­le zum ers­ten Emp­fin­den. In der Regel wird die ers­te Belas­tung des Kno­chens bzw. des Hüft­ge­len­kes als unge­wohnt, aber nicht als unan­ge­nehm emp­fun­den. Auch das Gewicht der Pro­the­se wird pri­mär nicht wahr­ge­nom­men. In den dar­auf­fol­gen­den Tagen müs­sen die Übun­gen zur redu­zier­ten sta­ti­schen Teil­be­las­tung unter Zuhil­fe­nah­me einer Per­so­nen­waa­ge (Ach­tung: Höhen­aus­gleich für die kon­tralate­ra­le Sei­te erfor­der­lich) fort­ge­führt wer­den. Für den Anwen­der gilt der Leit­satz: Die begin­nen­de Mobi­li­sie­rung hat sehr acht­sam und dis­zi­pli­niert zu erfolgen.

Nach­sor­ge und Optimierung

Soll­te die Kom­pres­si­ons­strumpf­ver­sor­gung des Stump­fes im bis­he­ri­gen post­ope­ra­ti­ven Ver­lauf noch nicht erfolgt sein, ist die­se The­ra­pie nach erfolg­tem sta­ti­schem Pro­the­sen­auf­bau drin­gend indi­ziert. Die post­ope­ra­ti­ve Kom­pres­si­ons­ver­sor­gung am Stumpf dient der Ödem­be­hand­lung. Bei die­ser spe­zi­el­len Ver­sor­gungs­form muss ergän­zend die mul­ti­di­rek­tio­na­le Weich­teil­sta­bi­li­tät und die Ver­mei­dung einer früh­zei­ti­gen Weich­teil­des­zen­denz sicher­ge­stellt wer­den. Her­kömm­li­che zir­ku­lä­re Kom­pres­si­ons­strumpf­ver­sor­gun­gen am Ober­schen­kel­stumpf, ins­be­son­de­re bei den ins­ge­samt rela­tiv tie­fen trans­ku­ta­nen Weich­teil­tun­neln, sind nicht befrie­di­gend, da der Kom­pres­si­ons­strumpf an einem Ampu­ta­ti­ons­stumpf stark elon­gie­rend (also die Weich­tei­le län­gend, von der Extre­mi­tät weg­zie­hend) wirkt. Daher hat der Autor bei meh­re­ren post­ope­ra­ti­ven Kom­pres­si­ons­ver­sor­gun­gen die zir­ku­lä­re Kom­pres­si­on durch einen dista­len Anpress­druck unter­stützt. Die bis­he­ri­gen Ergeb­nis­se in Bezug auf die Kom­pres­si­ons­wir­kung und das Anwen­der­emp­fin­den las­sen einen deut­li­chen The­ra­pie­vor­teil erah­nen. Wei­te­re Jus­tie­run­gen an der Exo-Pro­the­se wer­den erst mit Beginn erhöh­ter Teil­be­las­tung und im Ver­lauf der reha­bi­li­ta­ti­ven Maß­nah­men vor­ge­nom­men. Die auf das Hüft­ge­lenk aus­ge­rich­te­te Phy­sio­the­ra­pie und die all­täg­li­che Pro­the­sen­nut­zung ver­rin­gern die post­ope­ra­ti­ve Femur­fle­xi­on – je nach Inten­si­tät der Anwen­dung – zuneh­mend. Denn die Viel­zahl ortho­gra­der Schrit­te ohne den blo­ckie­ren­den Schaftrand ermög­licht eine Deh­nung der ver­kürz­ten Hüft­beu­ge­mus­ku­la­tur und bewirkt eine Stär­kung der hüft­stre­cken­den Mus­ku­la­tur. Die­ser The­ra­pie­er­folg erfor­dert eine Nach­jus­tie­rung bzw. eine Ände­rung der Adap­ter­di­men­si­on (Abb. 18). Vor­ran­gig ist dabei auf eine aus­rei­chen­de Stand­si­cher­heit und das mühe­lo­se Ein­lei­ten der Schwung­pha­se zu ach­ten. Im Rah­men der damit ver­bun­de­nen Werk­statt­ter­mi­ne soll­te ana­ly­siert wer­den, ob die kon­struk­ti­ve 4°-Valgität des defi­ni­ti­ven Knie­an­schluss­ad­ap­ters aus­reicht – bei einem höhe­ren Adduk­ti­ons­wert soll­te der unte­re Bau­ab­schnitt zusätz­lich nach late­ral ver­setzt wer­den. Eine sol­che Modi­fi­zie­rung erhöht die Abduk­to­ren­span­nung in der mitt­le­ren Stand­pha­se, wodurch sich die Late­ral­fle­xi­on des Rump­fes ver­rin­gert (Abb. 19a–d).

Nach dem Weg­fall eines Pro­the­sen­schaf­tes mit einem funk­ti­ons­si­chern­den Sitz­bein-Con­tain­ment ist die phy­sio­lo­gi­sche Bein-Becken-Rota­ti­on im Hüft­ge­lenk wie­der­her­ge­stellt, aber der Auf­fas­sung des Autors zufol­ge noch nicht voll­um­fäng­lich. Denn eine lang­jäh­ri­ge sitz­bein­über­grei­fen­de Schaft­ge­stal­tung wird mus­ku­lä­re Dys­ba­lan­cen in den Hüft­ro­ta­to­ren (ins­be­son­de­re Mm. glu­t­ei medi­us und mini­mus, M. piri­for­mis, Mm. gemel­li, M. obtu­ra­to­ri­us inter­nus, M. ten­sor fasciae latae) und eine Elas­ti­zi­täts­min­de­rung im Kap­sel-Band-Appa­rat des Hüft­ge­len­kes hin­ter­las­sen haben. An einer  künst­li­chen Extre­mi­tät ohne Tor­si­ons­ele­ment feh­len die sonst ana­to­misch vor­han­de­nen tor­si­ons­fä­hi­gen Abschnit­te (ins­be­son­de­re ana­to­mi­sches Knie­ge­lenk und Tibia/Fibula auf dem Talus) distal der Ampu­ta­ti­ons­li­nie. Gera­de aus die­sem Grund muss auch wei­ter­hin oder auch erst­mals ein Tor­si­ons­ele­ment in die Kon­fi­gu­ra­ti­on der Exo-Pro­the­se inte­griert sein. Daher emp­fiehlt der Autor den Ein­satz – zumin­dest test­wei­se im Rah­men der Auf­bau­op­ti­mie­rung – von Tor­si­ons­ad­ap­tern, also axia­len Rota­ti­ons­dämp­fern mit auto­ma­ti­scher Rück­stel­lung und ein­stell­ba­rem Tor­si­ons­wi­der­stands­mo­ment. Sen­si­bel ein­ge­stell­te tor­si­ons­ge­währ­leis­ten­de Kom­po­nen­ten för­dern auch die Mus­kel­ar­beit der hüft­ge­lenk­si­chern­den Mus­ku­la­tur, ins­be­son­de­re bei Ein­lei­tung der Stand­pha­se, der Last­über­nah­me und der ein­sei­ti­gen Kör­per­un­ter­stüt­zung in der mitt­le­ren Stand­pha­se. Da aber ein schwam­mi­ger, rotie­ren­der Auf­tritt einen Unsi­cher­heits­fak­tor dar­stellt und wäh­rend der frü­hen Reha­bi­li­ta­ti­ons­pha­se ein zu hohes Maß an Kon­zen­tra­ti­on erfor­dert, emp­fiehlt es sich, mit einem maxi­ma­len Wider­stands­wert zu beginnen.

Sta­tik­ana­ly­se und Aufbauoptimierung

Nach einer 8- bis 12-wöchi­gen Reha­bi­li­ta­ti­ons­pha­se – je nach Reha-Fort­schritt – sind eine appa­ra­ti­ve Sta­tik­ana­ly­se und eine Auf­bau­op­ti­mie­rung durch­zu­füh­ren. Im Rah­men die­ser Ana­ly­sen zur Kon­trol­le der Belas­tungs­si­tua­ti­on wird eine Kraft­mess­plat­te ein­ge­setzt. Der exo­ske­letta­le Teil der TOPS-Ver­sor­gung ist dabei so aus­zu­rich­ten, dass die Kraft­ein­lei­tungs­punk­te an bei­den Füßen, die Belas­tungs­li­ni­en und die Nei­gung der Kraft­vek­to­ren den bio­me­cha­ni­schen Refe­renz­wer­ten 8 ent­spre­chen und dass die Pro­jek­ti­ons­li­ni­en auch mög­lichst sei­ten­gleich ver­lau­fen. Der direk­te Ver­gleich links/rechts ist wich­tig, da die osseo­in­te­grier­te Extre­mi­tät jetzt eine ähn­lich direk­te Kraft­ein­lei­tung erfährt wie die nicht ampu­tier­te Extre­mi­tät (Abb. 20a–d).

Von min­des­tens glei­cher Bedeu­tung ist eine Ana­ly­se der Dyna­mik. Die­se wird bei defi­nier­ter Geh­stre­cke mit wech­seln­den Geh­ge­schwin­dig­kei­ten und in fixier­ter Beob­ach­tungs­po­si­ti­on in bei­den Betrach­tungs­ebe­nen geprüft und digi­tal auf­ge­zeich­net und bewer­tet. Dar­über hin­aus sind ein direk­tes, nahes Mit­lau­fen mit dem Pati­en­ten und eine Bewer­tung aus wech­seln­den Distan­zen und Per­spek­ti­ven erfor­der­lich. Die Exper­ti­se eines Gang­ana­ly­ti­kers ist maß­ge­bend, aber auch das sub­jek­ti­ve Emp­fin­den des Pro­the­sen­an­wen­ders darf nicht unbe­rück­sich­tigt blei­ben. Exper­ten für eine sol­che Gang­ana­ly­se kön­nen nur Medi­zi­ner, Phy­sio­the­ra­peu­ten und Tech­ni­ker mit einer ent­spre­chen­den Zusatz­qua­li­fi­ka­ti­on sein.

Fazit

Das Beson­de­re des trans­ku­ta­nen osseo­in­te­grier­ten Pro­the­sen­sys­tems gegen­über kon­ven­tio­nell schaft­ge­führ­ten Ober­schen­kel­pro­the­sen besteht dar­in, dass die Kraft­über­tra­gung nun zen­tral ins Ske­lett und nicht mehr nur rand­stän­dig über den Pro­the­sen­schaft ver­läuft. Das TOPS zusam­men mit dem exo­ske­let­ta­len Sys­tem lässt den Anwen­der eine sen­so­ri­sche und osse­oper­zep­ti­ve Rück­kopp­lung erfah­ren. Die­se zusätz­li­chen Infor­ma­tio­nen ver­bes­sern die all­täg­li­che Nut­zungs­qua­li­tät. Ist zudem der Kopp­lungs­ab­schnitt Brü­cken­zy­lin­der – Knie­ach­se bzw. der gesam­te pro­the­ti­sche Grund­auf­bau aus­ge­wo­gen jus­tiert und die Pas­s­teil­aus­wahl adäquat, lässt sich laut der TOPS-Kli­en­tel des Autors die Exo-Pro­the­se umso bes­ser steu­ern und intui­tiv belas­ten. Im wei­te­ren Ver­lauf wird sich die Belas­tungs­dau­er lin­kes Bein/rechtes Bein anglei­chen und die Sym­me­trie wäh­rend des Gang­zy­klus har­mo­ni­sie­ren.  Hier­aus resul­tiert schließ­lich die Fähig­keit, sich nicht nur mit mitt­le­rer bis hoher Geh­ge­schwin­dig­keit bei effi­zi­en­ter Schritt­län­ge fort­zu­be­we­gen, son­dern auch bei gerin­gem Tem­po trotz mini­ma­ler Schritt­län­ge über eine funk­tio­nel­le Kniefle­xi­on beim Gehen zu ver­fü­gen. Die­se Funk­tio­na­li­tät erscheint auf den ers­ten Blick unwich­tig, ist aber ins­be­son­de­re beim Auf­ent­halt in engen Räu­men und beeng­ten All­tagsi­tua­tio­nen von Bedeu­tung (Bewe­gung in Men­schen­an­samm­lun­gen, im Fahr­stuhl, im eng „ver­bau­ten“ Büro, im Werk­statt­be­reich, in öffent­li­chen Ver­kehrs­mit­teln). Kann man in die­sen Situa­tio­nen in „Tip­pel­schrit­ten“ nicht knieflek­tie­rend gehen, so wer­den die erhal­te­ne Sei­te und die gesam­te Kör­per­sym­me­trie überlastet.

Voll­um­fäng­lich erfolg­reich wird eine TOPS-Ver­sor­gung dann, wenn es mit die­sem Sys­tem gelingt, einen kon­ti­nu­ier­li­chen Mus­kel­auf­bau des Glu­te­a­lare­als zu errei­chen und die unter­schied­lich aus­ge­präg­te Weich­teil­des­zen­denz – ins­be­son­de­re bei volu­mi­nö­sen Stümp­fen – auf­zu­hal­ten bzw. zu ver­zö­gern. Für die Zukunft wäre ein zusätz­li­cher Sicher­heits­me­cha­nis­mus wün­schens­wert, der den Femur-Implan­tat-Ver­bund auch bei kri­ti­scher ante­rior-pos­te­rio­rer Bie­ge­last bzw. bei Zug-Hebel-Belas­tun­gen schützt. Sol­che Kräf­te tre­ten im Fal­le eines abrup­ten Ein­kni­ckens des Knie­ge­len­kes auf – der Sturz wird durch den sta­ti­schen Fle­xi­ons­an­schlag des Pro­the­sen­knie­ge­len­kes abge­fan­gen, was schlimms­ten­falls eine peri­pro­the­ti­sche Frak­tur zur Fol­ge hat 9. Der­ar­ti­ge Stür­ze sind jedoch glück­li­cher­wei­se auf­grund der weit­ent­wi­ckel­ten Sen­sor­tech­nik in den aktu­el­len pro­zessor­ge­steu­er­ten Knie­ge­len­ken äußerst selten.

Das hier vor­ge­stell­te Endo-Exo-Pro­the­sen­sys­tem (ILP) ist ein durch­dach­tes und welt­weit bewähr­tes Pro­the­sen­sys­tem 10; dar­über hin­aus bie­tet bei­spiels­wei­se das schwe­di­sche OPRA-Sys­tem in der nahen Zukunft ein enor­mes Gestaltungpotenzial.

Zu nen­nen ist hier das weg­wei­sen­de For­schungs­pro­jekt von Dr. Jörn Probst und Dr. Tobi­as Weigel vom Fraun­ho­fer-Trans­la­ti­ons­zen­trum für Rege­ne­ra­ti­ve The­ra­pien (TLZ-RT) in Würz­burg in Zusam­men­ar­beit mit Prof. Dr. Hei­ke Wal­les, Otto-von-Gue­ri­cke-Uni­ver­si­tät Mag­de­burg, und dem Bun­des­wehr­kran­ken­haus Ber­lin, ver­tre­ten durch Ober­starzt Prof. Dr. med. Chris­ti­an Wil­ly, zur Rea­li­sie­rung einer mecha­nisch belast­ba­ren und bak­te­ri­en­dich­ten Ver­bin­dung zwi­schen Implan­tat und kuta­nem Gewe­be. Zu erwäh­nen ist dar­über hin­aus die visio­nä­re For­schungs­ar­beit von Prof. Dr. med. univ. Oskar Asz­mann, Team­lei­ter des Kli­ni­schen Labors für Bio­ni­sche Extre­mi­tä­ten­re­kon­struk­ti­on an der Uni­ver­si­täts­kli­nik für Chir­ur­gie der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Wien, und sei­nen Part­nern in Lon­don, Genua, Mas­sa­chu­setts und Göte­borg mit dem Pro­jekt „Natu­ral Bio­nicS“, dem welt­weit ers­ten bidi­rek­tio­na­len voll implan­tier­ten Sys­tem, das Ner­ven­si­gna­le in die Pro­the­se schickt und wie­der zurück­lei­tet 11.

Dank­sa­gung

An die­ser Stel­le dankt der Autor dem uner­müd­li­chen TOPS-Initia­tor und ‑Ope­ra­teur Dr. med. Horst H.  Asch­off, Lei­ter der Sek­ti­on Endo-Exo-Pro­the­tik der Unfall­chir­ur­gi­schen Kli­nik der Medi­zi­ni­schen Hoch­schu­le Han­no­ver, für sein Wir­ken zum Wohl der vie­len ursprüng­lich „nicht pro­the­sen­fä­hi­gen“ Pati­en­ten und dafür, dass er uns Ortho­pä­die­tech­ni­ker für die­se Ver­sor­gungs­form begeis­tern konn­te. Ein beson­de­rer Dank gilt dem Team um Ober­starzt Prof. Dr. med. Chris­ti­an Wil­ly und Ober­feld­arzt Dr. med. Den­nis Vogt, Kli­nik für Unfall­chir­ur­gie und Ortho­pä­die, Zen­trum für Sep­ti­sche und Rekon­struk­ti­ve Chir­ur­gie des Bun­des­wehr­kran­ken­hau­ses Ber­lin, für die wert­vol­le Zusam­men­ar­beit auf dem Gebiet der TOPS und wei­te­rer span­nen­der Versorgungsthemen.

Der Autor:
Ger­not Kret­schmer, OTM
Pro-Samed Sani­täts­haus e. K.
Greifs­wal­der Stra­ße 154–156
10409 Ber­lin
Gernot.Kretschmer@pro-samed.de

Sprech­stun­de für TOPS und
Ampu­ta­ti­ons­me­di­zin
in der Kli­nik für Ortho­pä­die und Unfallchirurgie,
Sep­tisch-rekon­struk­ti­ve Chirurgie
im Bun­des­wehr­kran­ken­haus Berlin
Ter­mi­ne: +49 (0) 30 2841 – 1901
und 1903
endoexoberlin@Bundeswehr.org

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
Kret­schmer G. Exo­ske­letta­le Anbin­dung der Pro­the­se an das Femur­im­plan­tat bei trans­fe­mo­ra­ler Ampu­ta­ti­on (Step 3) – eine Arbeits­hil­fe. Ortho­pä­die Tech­nik, 2021; 72 (8): 48–57
  1. Schrö­ter P, Mül­ler CH, Oelß­ner B. Trans­ku­ta­ne osseo­in­te­grier­te Pro­the­sen­sys­te­me (TOPS). Ortho­pä­die Technik,2020; 71 (8): 30–36
  2. van de Meent H, Lei­jen­dek­kers RA, War­lé MC, Fröl­ke JPM. Kno­chen­ver­an­ker­te osseo­in­te­grier­te Pro­the­sen für Pati­en­ten mit Ober- oder Unter­schen­kel­am­pu­ta­ti­on. Ortho­pä­die Tech­nik, 2019; 70 (8): 42–46
  3. Hebert JS, Reha­ni M, Stie­gel­mar R. Osseo­in­te­gra­ti­on for lower-limb ampu­ta­ti­on: a sys­te­ma­tic review of cli­ni­cal out­co­mes. JBJS Reviews, 2017; 5 (10): e10
  4. Schrö­ter P, Mül­ler CH, Oelß­ner B. Trans­ku­ta­ne osseo­in­te­grier­te Pro­the­sen­sys­te­me (TOPS). Ortho­pä­die Tech­nik, 2020; 71 (8): 30–36
  5. Schrö­ter P, Mül­ler CH, Oelß­ner B. Trans­ku­ta­ne osseo­in­te­grier­te Pro­the­sen­sys­te­me (TOPS). Ortho­pä­die Tech­nik, 2020; 71 (8): 30–36
  6. Schrö­ter P, Mül­ler CH, Oelß­ner B. Trans­ku­ta­ne osseo­in­te­grier­te Pro­the­sen­sys­te­me (TOPS). Ortho­pä­die Tech­nik, 2020; 71 (8): 30–36
  7. Grund­ei H. Bewe­gung ist Leben – Das ESKA stiel­adap­tier­te Endo-Exo Pro­the­sen­ver­sor­gungs­kon­zept. Anlei­tung für den Ortho­pä­die­tech­ni­ker [Blatt­samm­lung]
  8. Bell­mann M, Blu­men­tritt S, Pusch M, Schmalz T, Schö­ne­mei­er M. Das 3D L.A.S.A.R. – eine neue Genera­ti­on der Sta­tik-Ana­ly­se zur Opti­mie­rung des Auf­baus von Pro­the­sen und Orthe­sen. Ortho­pä­die Tech­nik, 2017; 68 (12): 18–25
  9. Bun­ke S, Wul­ff W, Kraft M. Risi­ko­ana­ly­se im Gebrauch einer kno­chen­ver­an­ker­ten Glied­ma­ßen­pro­the­se. Ortho­pä­die Tech­nik, 2011; (10): 800–804
  10. 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
  11. Stur­ma A, Gstött­ner C, Sal­min­ger St, Asz­mann OC. Osseo­in­te­gra­ti­on bei trans­hu­me­ra­ler Ampu­ta­ti­on: Vor­tei­le, Her­aus­for­de­run­gen und Limi­ta­tio­nen. Ortho­pä­die Tech­nik, 2020; 71 (8): 46–51
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