Historie
Buechner1 schreibt 1896 über die erste Knieexartikulation, die von Fabricius Hildanus 1581 (Wilhelm Fabry, 1560–1634) durchgeführt wurde. Danach geriet diese Operationsmethode in Vergessenheit, bis sie 1830 durch den französischen Chirurgen Alfred-Armand-Louis-Marie Velpeau (1795–1867) 2 wieder populär wurde.
Der schottische Arzt James Syme (1799–1870) führte 1850 eine dokumentierte Knieexartikulation durch. Er bevorzugte sowohl eine Exartikulation supramalleolär (Syme-Amputation) als auch eine Hüftexartikulation gegenüber einer Amputation im Bereich der langen Röhrenknochen3 4. Die Chirurgen Rudolf Klapp, Marburg (1973–1949) 5, und August Bier, Berlin (1861–1949) 6, zogen eine Knieexartikulation einer Oberschenkelamputation vor, denn diese sei „unempfindlich, vorzüglich tragfähig und eignet sich zum Befestigen einer Prothese sehr gut“, so die Argumente für die Exartikulation7.
In der Folgezeit führte die Exartikulation im Kniegelenk ein „stiefmütterliches Dasein“. In der Kriegschirurgie des 18. bis 19. Jahrhunderts wurde die Amputation im Kniegelenk „einmütig abgelehnt“, schreibt Richard Toellner8. Max zur Verth9 bezeichnet das Kniegelenk in seinem Amputationsschema 1941 nicht nur als „unwichtig“, sondern sogar als „hinderlich“. Nur die Patella kommt mit dem Prädikat „minder wertvoll“ etwas besser weg. In seiner Darstellung der Amputationshöhen im Bereich der unteren Extremität ist die Knieexartikulation nicht einmal aufgeführt. Auch die Chirurgen Lothar Kreuz (1888–1969), Max Lange (1899–1975) und Hermann Watermann (1898–1963) erstellten Amputationsschemata, bei denen die Knieexartikulation nicht aufgeführt ist.
Baumgartner10 schreibt in seiner Habilitationsschrift 1973: „Diese Amputationshöhe ist wohl am meisten umstritten. Sie hat im deutschen Sprachgebrauch eine besonders schlechte Presse […].“ Auf dem medizinischen Symposium „Knieexartikulation – Warum immer noch verpönt?“ konstatiert er 2008: „Eine Knieexartikulation ist unendlich viel schlechter als ein ultrakurzer Unterschenkelstumpf, aber unendlich viel besser als jeder Oberschenkelstumpf“ 11. Des Weiteren erklärt er: „Der Knieexartikulationsstumpf ist dem Oberschenkelstumpf haushoch überlegen, von der operativen Technik bis zur Rehabilitation.“ 12
Aber nicht nur spezifisch die Knieexartikulation, sondern vielmehr die Amputationschirurgie selbst scheinen in der Chirurgie nicht ganz unproblematisch zu sein. So stellte Wolf Mutschler 2006 auf dem Deutschen Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU) in Berlin fest: „Amputationen werden häufig als einfache Operationen angesehen. Amputationen werden vielfach unerfahrenen Operateuren überlassen. Regelmäßige Probleme nach Amputationen sind Wundheilungsstörungen, neue Ulzerationen und orthopädietechnische Probleme.“ Diese Probleme bestehen bis heute unverändert.
Indikationen für eine Knieexartikulation
„Alle Amputationen im Bereich des Kniegelenkes sind insofern einfacher, als keine wesentlichen Muskelgruppen durchtrennt werden und die Operation als solche kleiner und schneller ist“, erklärt Dederich 198713. Baumgartner konstatiert 2008 und in dem genannten Brief von 2015: „Der Eingriff ist für jede Ätiologie geeignet, ausdrücklich auch bei arteriellen Verschlusskrankheiten.“ 14
Indikationen für eine Knieexartikulation sind: angeborene Fehlbildungen, periphere arterielle Verschlusskrankheiten, Unfallfolgen, Tumore und Systemerkrankungen. Bei Beugekontrakturen im Knie- und Hüftgelenksbereich ist zunächst eine Knieexartikulation zu versuchen. Bei nicht beherrschbaren Osteomyelitiden im Bereich des Unterschenkels und Fußes mit bereits multiplen rekonstruktiven und Infekt-entfernenden Eingriffen stellt die Knieexartikulation eine ausgesprochen anatomische Wahl der Amputationshöhe dar. Bei mehrfach nachgewiesener aseptischer Lockerung einer Knie-Totalendoprothese sowie multiplen operativen Eingriffen mit Re-Implantationen, die zu erneuten aseptischen Lockerungen und fehlendem „bone stock“ führen, kann ebenso eine Knieexartikulation mit erhaltenem Femurteil der Endoprothese15 indiziert sein.
Obwohl die orthopädietechnische Versorgung einer Knieexartikulation von Orthopädietechnikern oft als herausfordernd angesehen wird, liegt es in unserer ärztlichen Verantwortung, die Lebensqualität (Quality of Life, QoL) des Amputierten und seiner Familie zu verbessern. Wir müssen die Aktivitäten des täglichen Lebens (AdL), die Selbsthilfefähigkeit, die Selbstständigkeit und die Unabhängigkeit wiederherstellen. Und die Orthopädietechnik muss sich mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Mittel und unter Berücksichtigung der anatomischen Besonderheiten darauf einstellen.
Anatomie und Biomechanik
Die Anatomie des Kniegelenkes ist im Standardwerk von Johannes Sobotta und Helmut Becher, „Atlas der Anatomie des Menschen“ 16, ausführlich dargelegt. Der wesentliche muskuläre Vorteil einer Knieexartikulation besteht darin, dass der Ansatz des M. adductor magnus am Epicondylus femoris medialis vollständig erhalten bleibt. Der M. adductor magnus ist einer der leistungsfähigsten und kräftigsten Muskeln des Beines17. Es ist ein sogenannter biphasischer Muskel, der bei der Fortbewegung auf das Hüftgelenk nach Bodenkontakt der Ferse extendierend und zu Beginn der Schwungphase flektierend wirkt. Seine anatomische Anordnung, und damit den langen Krafthebel im Vergleich zu den anderen, den Oberschenkelstumpf bewegenden Muskeln, verdeutlicht Abbildung 1. Die überlegene motorische Leistungsfähigkeit knieexartikulierter Patienten über Oberschenkelamputierte im Alltag ist bekannt und etwa im paralympischen Sprint unübersehbar18. Ebenfalls ist die Sitzposition bei einer Knieexartikulation anatomisch (Abb. 2).
Zieht man eine transfemorale Amputation vor, so muss man sich vergegenwärtigen, dass nach jedem amputierten Zentimeter der Oberschenkel einen wichtigen Anteil der muskulären Führung für den Oberschenkelschaft verliert.
Erfolgt eine transfemorale Amputation oberhalb des Canalis adductorius (Gefäßkanal), so stellt dies einen Verlust von 14 der 23 Muskeln (Abb. 3, blau) dar. Eine Amputation unterhalb des Canalis adductorius führt nur zu einem Verlust von 8 der 23 Muskeln (rot).
Weitere Vorteile bezüglich des muskulären Potenzials für die Rehabilitation Knieexartikulierter ergeben sich aus der Endbelastbarkeit des Stumpfes, dem langen Hebel und einem das Bewegungsausmaß des Hüftgelenks nicht einschränkenden Schaft. Die wirksame Umsetzung der Vorteile in die prothetische Versorgung fordert die Orthopädietechnik.
Operationstechnik
Vor der Operation sind der Patient und, wenn möglich, auch die Familie eingehend über die Vor- und Nachteile der gemeinsam gewählten Amputationshöhe aufzuklären. Dies umfasst eine detaillierte Diskussion über die Vorteile, die potenziellen Risiken sowie eventuelle Alternativen, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten ein umfassendes Verständnis der Situation haben.
Die geplante Schnittführung ist vor der Operation mit dem Patienten zu besprechen und anzuzeichnen (Abb. 4), um eine klare visuelle Vorstellung von der Operation zu geben und eventuelle Fragen und Bedenken bereits vor der Operation zu klären.
Im Operationssaal wird der Patient behutsam in eine gepolsterte Rückenlage gelagert, um maximalen Komfort und Stabilität während des Eingriffs zu gewährleisten. Bei Patienten ohne periphere arterielle Verschlusskrankheit kann eine Blutsperre angelegt werden, um den Blutverlust zu minimieren und die Sicht während der Operation zu verbessern.
Die Schnittführung erfolgt mit einem zirkulären Hautschnitt 12–15 cm distal des Kniegelenkspaltes (Abb.5). Nach scharfem Durchtrennen der Haut und des Unterhautfettgewebes wird die Muskulatur des proximalen Unterschenkels der Anatomie folgend dargestellt und stumpf separiert. Nun wird das proximale Schienbein atraumatisch freigelegt und anschließend die Muskulatur scharf durchtrennt. Dabei gilt es zu berücksichtigen, dass die Haut im Kniegelenksbereich überaus elastisch ist und sich bereits während des operativen Eingriffs zurückzieht.
Nach dem Bilden des Hautlappens und der Desinsertion des Lig. patellae am unteren Pol der Patella wird das Kniegelenk freipräpariert und dargestellt. Nun werden die laterale und mediale Gelenkkapsel durchtrennt, die Seitenbänder reseziert und die Kreuzbänder dargestellt und reseziert – dabei versucht der Assistent, das rechtwinklig gebeugte Kniegelenk nach ventral zu luxieren. Nach der Durchtrennung der dorsalen Gelenkkapsel wird der Unterschenkel nach ventral luxiert.
Bei regelhafter Durchblutung kann man die Menisken erhalten. Dabei ist zu beachten, dass die Menisken ihre proximalen Verbindungen zur Gelenkkapsel und den Seitenbändern behalten. Bei älteren Patienten und solchen mit Gefäßerkrankungen ist das bradytrophe Gewebe der Menisken zu entfernen, da diese aufgrund fehlender Durchblutung nekrotisch werden (Abb. 6) 19 20.
Präparation der Arteria und Vena poplitea und einzelne Ligatur jeden Gefäßes – keine „Massenligatur“. Aufsuchen und Darstellen des N. fibularis und tibialis in der Tiefe der Poplitea und Absetzen 5 cm proximal (!) der Amputationshöhe – oberhalb der Poplitea. Somit liegen die Nervenstümpfe proximal der Femurkondylen. Baumgartner21 macht darauf aufmerksam, dass der N. fibularis glatt durchtrennt werden kann, während der N. tibialis aufgrund seiner Arterie einer Ligatur bedarf (Abb. 6). Jetzt sollten in der TMR-Technik die Transposition des N. fibularis mit einer Länge von 1,5 cm in den M. semimembranosus und des N. tibialis mit einer Länge von 1,5 cm in den M. biceps femoris erfolgen.
Nun werden die Mm. gastrocnemii vom dorsalen distalen Femur gelöst und der hintere Hautlappen gebildet. Baumgartner22 empfiehlt in seiner Operationslehre, die proximalen Muskelanteile durchaus zu erhalten, wenn die Durchblutung gewährleistet ist. Eine Polsterung des Stumpfendes mit den Gastrocnemius-Muskeln ist nicht ratsam, da dies zu einer Verlängerung des Knieexartikulationsstumpfes führt, das Risiko von Instabilitäten erhöht und die volle Endbelastbarkeit beeinträchtigen kann. Die Patella sollte ihrem anatomischen Zug folgen und sich proximal der Femurkondylen in das femoropatellare Gleitlager einfügen. Die Patella stellt „absolut kein Hindernis“ 23 24 25 für die orthopädietechnische Versorgung dar. Sie ist ein Hypomochlium, welches den Stumpf rotationsstabil in der Prothese hält und die Prothese in der Stand- und Gangphase führt.
Alle Gefäßprothesen sollten, wenn möglich, bis zur Leiste hin unbedingt entfernt werden. Sie stellen ein großes Hindernis bei der orthopädietechnischen Versorgung dar.
Tiefe Narbeneinziehungen nach cranial sollten verhindert werden. Bei vorhandenen Narbenverziehungen aufgrund früherer Operationen sollte immer eine plastische Narbenkorrektur in Betracht gezogen werden. Solche Narben können Kanäle bilden, die bei modernen Schaftsystemen, die auf dem Prinzip einer konstanten Druckdifferenz zwischen Haut und Schaftmaterial basieren, einen Luftkanal schaffen. Dies kann den sicheren Halt der Prothese erheblich erschweren.
Eine Synovektomie wird nicht empfohlen. Eine Ausnahme bildet die rheumatoide Arthritis. Eine anfängliche übermäßige Bildung und Sekretion von Synovialflüssigkeit reguliert sich normalerweise von selbst.
Der Knorpel der Femurkondylen und der Patellarückfläche, sofern die Patella in situ belassen wird, sind wesentliche anatomische Strukturen eines Gelenkes und sollten unangetastet bleiben. Sie dienen als „Polster und vor allem als natürliche Barriere gegen Infekte“, stellt Baumgartner26 basierend auf seiner langjährigen Erfahrung fest.
Das Legen des Hautlappens und der Narbe kann intrakondylär (Abb. 7b) oder retrokondylär (Abb. 7a) erfolgen, sollte aber immer außerhalb der zukünftigen Belastungszone liegen.
Der Wundverschluss hat schrittweise zu erfolgen. Nach Öffnen der Blutsperre erfolgt eine sorgfältige Blutstillung und Spülung des Knieexartikulationsstumpfes und das Einlegen einer zuverlässigen Drainage mit doppelten Redons für 24–48 Stunden. Der Hautlappen wird in einer Linie spannungsfrei zugerichtet. Die Hautnaht wird zwischen die Femurkondylen oder dorso-cranial über den Kondylen und damit außerhalb der späteren Belastungszonen gelegt (Abb. 7).
Verbandtechnik: Zunächst wird mit sterilen Kompressen und lockerer Verbandwatte abgedeckt. Darüber ist locker eine Zweizugbinde zu legen – kein üblicher Zug, kein üblicher Kompressionsverband, denn die Patella und die Femurkondylen sind die empfindlichsten Stellen des Knieexartikulationsstumpfes.
Bei der postoperativen Lagerung ist darauf zu achten, den Knieexartikulationsstumpf nicht hochzulegen; die Femurkondylen müssen frei liegen.
Kontraindikationen
Aufgrund der funktionellen Überlegenheit ist eine Knieexartikulation immer einer Oberschenkelamputation vorzuziehen. Eine klare Kontraindikation für eine Knieexartikulation ist bei einer progredienten Winiwater-Buerger-Krankheit gegeben. Bei einem rezidivierenden Infekt einer Knie-TEP ist bei infiziertem Femur eine Knieexartikulation nicht möglich. Eine relative Kontraindikation besteht bei Beugekontrakturen im Hüftgelenksbereich. Eine periphere arterielle Verschlusskrankheit stellt keine Kontraindikation für eine Knieexartikulation dar.
Fehler bei der Knieexartikulation
Legt der Chirurg die Wundnarbe in den Bereich der zukünftigen Belastungszone des Beines in der Knieexartikulationsprothese, führt dies zu einem großen Hindernis und einer Ablehnung des Gebrauchs der Prothese (Abb. 8).
Eine Hautdehiszenz bei nicht spannungsfrei adaptierter Wundnarbe auch außerhalb der Belastungszone ist eine Behinderung für den Amputierten. Der Stumpf ist voll endbelastbar, aber die Haut retrahiert sich (Abb. 9).
Ein Dekubitus im Bereich der Femurkondylen durch postoperativ falsche Lagerung und zu enge Wickelung (Abb. 10) führt zu einer unnötigen prolongierten Rehabilitation eines an sich kurz nach der Amputation voll gehfähigen Patienten.
Druckstellen, die während des Gebrauchs der Knieexartikulationsprothese über der Patella und über dem lateralen und medialen Femurkondylus bei primär korrekter Hautnaht außerhalb der Belastungszone und regelhafter Wundheilung entstehen, zwingen den Amputierten immer wieder, seine gewohnten Aktivitäten des täglichen Lebens einzuschränken (Abb. 11).
Der Patella sollte die Möglichkeit gegeben werden, sich in ihr physiologisches femoropatellares Lager „zurückziehen“ zu können. Wird die Patella heruntergeschlagen (Abb. 12) und verlaufen sowohl die Wundheilung als auch die Stumpfformung regelhaft, ist der Knieexartikulationsstumpf nicht belastbar. Als anatomische altersbedingte Veränderungen ist die Retropatellararthrose primärer Auslöser von anhaltenden Schmerzen (vorderer Kniegelenkschmerz) mit daraus folgender Nichtbelastung des amputierten Beines; deshalb ist eine Verlagerung der Patella unterhalb der Femurkondylen kontraindiziert.
Fallvorstellungen
Fallvorstellung 1: ♂, 67,3 Jahre – Motorradunfall – Polytrauma – Versuch des Erhalts des Beines über 15 Tage – Beinerhalt nicht möglich und Knieexartikulation (Abb. 13) – die Knieexartikulation war nach 10 Tagen voll endbelastbar.
Fallvorstellung 2: ♂, 51,6 Jahre – Arbeitsunfall – Langholztransporter – Knieexartikulation, da es nicht möglich war den Unterschenkel zu erhalten – 37 Tage nach dem Unfall voll endbelastbar – 5 Monate nach dem Unfall Wiederaufnahme der beruflichen Tätigkeit (Abb. 14 a u. b).
Fallvorstellung 3: ♀, 36,6 Jahre – Suizidversuch – lange Intensiv-
behandlung – Erhalt des Beines nach mehrfachen plastischen Operationen nicht möglich – Knieexartikulation – 14 Tage nach der Knieexartikulation voll endbelastbarer Knieexartikulationsstumpf (Abb. 15).
Fallvorstellung 4: ♂, 48,6 Jahre – CRPS Stad III (chronisches regionales Schmerzsyndrom – ehem. M. Sudeck) – 49 Voroperationen in 5 Jahren nach Patellafraktur – Knieexartikulation – 7 Tage nach der Knieexartikulation voll endbelastbarer Knieexartikulationsstumpf (Abb. 16).
Sport nach Knieexartikulation
Im Kniegelenk amputierten Personen sind keine Grenzen bei der Sportausübung gegeben. Möglich sind neben vielen weiteren zum Beispiel:
- Schwimmen
- Radfahren
- Bergwandern
- Laufen
- Rudern
- Wurf-Disziplinen
- Klettern
Aufgrund der Anatomie und der Biomechanik nach einer Knieexartikulation gewinnen die Amputierten in der Kategorie „OS-amputiert“ alle Medaillen:
Tanja Göldner: Europameisterschaft 2019
Heinrich Popow: Paralympics London 2012, Paralympics Rio de Janeiro 2016
Fazit
Die Knieexartikulation hat eine lange und wechselhafte Geschichte. Die erste dokumentierte Knieexartikulation wurde 1581 von Hildanus durchgeführt. Danach geriet sie in Vergessenheit, bis Velpeau 1830 sie wieder einführte. Syme dokumentierte 1850 eine Knieexartikulation und bevorzugte diese Methode gegenüber einer Oberschenkelamputation. Im 20. Jahrhundert wurde die Knieexartikulation von den Chirurgen weitgehend abgelehnt. Baumgartner et al. heben hervor, dass es unsere ärztliche Pflicht ist, die Qualität des Lebens (QoL) und die Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL) eines Amputierten so weit als möglich am Normalen wiederherzustellen.
Trotz dieser andauernden Vernachlässigung bietet die Knieexartikulation herausragende Vorteile gegenüber der sonst üblichen Oberschenkelamputation, insbesondere weil wesentliche Muskelgruppen des Oberschenkels vollständig erhalten bleiben, die entscheidend für die Stabilität und Funktion des Stumpfes und damit der Mobilisation des Amputierten sind. Moderne Techniken und Erkenntnisse betonen die Bedeutung der Knieexartikulation, insbesondere bei arteriellen Verschlusskrankheiten, Unfallfolgen und Tumoren. Die Operationstechnik ist weniger invasiv und ermöglicht eine schnellere Rehabilitation.
Die Fallbeispiele zeigen die erfolgreiche Anwendung der Knieexartikulation und die schnelle Wiederherstellung der Belastbarkeit. Sportliche Aktivitäten sind für Patienten mit Knieexartikulation sehr gut möglich und können zu herausragenden sportlichen Leistungen führen, wie die Erfolge von Heinrich Popow bei den Paralympics zeigen. Die Knieexartikulation ist eine wertvolle Option in der modernen Chirurgie und sollte häufiger angewendet werden.
Der Autor:
Dr. med. Ralf-Achim Grünther
Diakonie Klinikum Südwestfalen
acci.gruenther@t‑online.de
www.ralf-achimgruenther.de
Begutachteter Beitrag/reviewed paper
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- Konservative Versorgung einer adulten Skoliose mit einem modularen Bausatz – ein Versorgungsbeispiel — 6. März 2026
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