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Univ. Prof. Dr. Karl Zweymüller |
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Die Zweymüller-
Hüftendoprothese
Operation
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Die Zweymüller-Hüftendoprothese Ausgangspunkt dieser Entwicklung war die Habilitationsschrift über die zementfreie Verankerung von Implantaten aus dem Jahre 1978 (Knochen- und Gelenkersatz mit Biokeramischen Endoprothesen, Facultas-Verlag, Wien 1978),aufgrund derer Einladungen von zwei Schweizer Firmen erfolgten, als medizinischer Autor für ein neu zu entwickelndes zementfreies Hüftendoprothesensystem zu arbeiten. Im Rahmen dieser Entwicklungstätigkeit fand dieses Hüftendoprothesensystem, welches erstmalig am 5. Oktober 1979 implantiert wurde, bald ein relativ großes nationales und internationales Interesse. Anfang Jänner 1991 wurde dann als sichtbares Zeichen des Erfolges bei Sulzer in Winterthur die Herstellung der 100.000 Zweymüller Hüftendoprothese feierlich begangen. Bis heute wurden etwa 1 Million der Hüftendoprothesenschäfte aus Titanlegierung und etwa 500.000 der Schraubpfannen aus Reintitan weltweit, vor allem aber in Europa implantiert. Die Abbildung 1 zeigt den Zweymüller-Hüftprothesenschaft aus einer Titan-Schmiedelegierung zur Verankerung ohne Knochenzement. Dieser Schaft war - ebenso wie dessen Weiterentwicklung (Abb. 4,7) - ein konischer Geradschaft mit rechteckigem Querschnitt. Somit ist das Verankerungsprinzip seit mittlerweile mehr als 33 Jahren unverändert geblieben
Schäfte der 1.Generation (1979-1986)
Weiterentwicklung des Schaftsystems
1986 wird der SL-Schaft
eingeführt. SL im Sinne von "Stufenlos" oder "Stepless". Mit
zunehmender Prothesengröße nimmt sowohl die Länge, als auch die Dicke des
Schaftes zu. Durch diese Maßnahme vereinfacht sich die Implantation
signifikant und auch die Verankerung im Knochen und somit die
Primärstabilität des Schaftes wird verbessert. Diese Schäfte stellen
somit die 2. Generation der Implantate dar (Abb. 4,5)
Bis jetzt wurden mehr als 1 Million des SL Alloclassic sowie des SL- PLUS Schaftes implantiert.
Eine weitere Entwicklung stellt der MIA-Schaft zur knochenschonenderen Implantation dar (Abb. 8). Dieser Schaft bleibt ebenso wie die früheren dem Konstruktions- und Verankerungsprinzip treu. Es wurde lediglich zum Zwecke der gewebeschonenden Präparation und Implantation ein Teil der Prothesenschulter reduziert. Damit ist aber auch gewährleistet, dass sowohl das Konstruktionsprinzip als auch die Stabilität der Prothesen unverändert erhalten bleiben.
2003 wurde zur Versorgung von Hüften mit speziellen anatomischen Gegebenheiten der lateralisierende Schaft zusätzlich eingeführt. Dieser Schaft verfügt über eine größere Halslänge sowie einen geänderten Schenkelhals-Schaftwinkel. (Abb. 9, Abb. 10, Abb. 11, Abb. 12)
Bei dem im Jahre 2003 eingeführten lateralisierten SL-Plus Schaft wurde der Hals - Schaftwinkel von 131° auf 123° reduziert.
Fallbeispiel
Die SL-PLUS Familie SL-PLUS Standard SL-PLUS Lateral
Abb. 11: Die SL-PLUS Familie. Die Standardschäfte sowie die lateralisierenden Schäfte sind dargestellt. Beide Schäfte gibt es unbeschichtet und Hydroxylapatit-beschichtet. (siehe "Möglichkeiten zur Verbesserung der Osseointegration")
Die SL-PLUS Familie Abb. 12: Die SL-PLUS Familie. Die MIA-Schäfte "standard" sowie "lateralisierend" sind dargestellt. Auch bei diesen Schäften gibt es eine unbeschichtete sowie eine Hydroxylapatit-beschichtete Variante (siehe "Möglichkeiten zur Verbesserung der Osseointegration")
Entwicklung der Pfanne 1985 wurde von Professor Zweymüller eine
knochenzement-
1992 erfolgte die Weiterentwicklung dieser Pfanne mit der Firma PLUS Orthopedics. Diese, nun doppelkonisch geformte (biconische) Pfanne besteht ebenfalls aus Reintitan (Abb. 14) und wird in die präparierte knöcherne Gelenkspfanne eingeschraubt. Es resultiert eine stabile Implantation unter Vorspannung. Von der Bicon-Pfanne sind 9 verschiedene Größen verfügbar. Unter diesen wählt der Operateur wiederum die geeignetste für den jeweiligen Patienten während der Operation aus. Es gibt weiters eine Pfanne vom "Standardtyp" für den normalen, harten Knochen (Abb. 14a), sowie eine Pfanne vom "Porosetyp" für den weichen, porotischen Knochen (Abb. 14b). Etwa 500.000 dieser Bicon Pfannen wurden bisher implantiert. Zusammen mit 14 Schaftgrößen sowie 3 Standardhalslängen stellt dieses System somit ein Baukastensystem dar, mit dem eine große Zahl von Kombinationsmöglichkeiten gegeben ist.
Gleitflächen Große Bedeutung muss heute
den artikulierenden Oberflächen (Gleitpartnern) zugeschrieben
werden. Der Abrieb zwischen künstlicher Gelenkskugel und dem Einsatz
in der Pfanne entscheidet über den Langzeiterfolg des Implantates.
Dabei sind sowohl die Menge als auch die biologische Verträglichkeit
des Abriebmaterials entscheidend. Das heute überwiegend verwendete
Material als Einsatz in der Metallpfanne ist nach wie vor das
hochdichte Polyäthylen (Abb. 15, 16).
Seit 1998 ist bei der Zweymüller-Hüftendoprothese auch eine Keramik-Keramik-Kombination verfügbar (Abb. 17). Der Abrieb der artikulierenden Keramikteile beträgt nur 3-5 µm (3-5 Tausendstel Millimeter) pro Jahr. Der Keramikabrieb ist ferner gut körperverträglich. Diese Kombination wird deshalb bei jüngeren Patienten (unter 65 Jahren) vermehrt angewandt.
Der Aufbau dieser Konstruktion ist auch in Abb. 18 ersichtlich. Polyäthyleninlay und Keramikinlay werden stabil in der Titaniumpfanne verankert. Nur diese hat somit Kontakt zum körpereigenen Knochengewebe.
a)
Biologische Verankerung im Knochen Der SL-PLUS® Schaft besteht aus einer geschmiedeten Titan-Aluminium-Niobium-Legierung (Ti6Al7Nb). Die Pfanne ist aus Reintitan gefertigt. Titan wird vom Körper akzeptiert und vom körpereigenen Knochengewebe gut eingebaut (osseointegriert). Man spricht deshalb von biologischer Verankerung (Literaturnachweis: Zweymüller K., Lintner F., Semlitsch M.: Biologic fixation of a press-fit titanium hip joint endoprosthesis. Clinical Orthopaedics and Related Research 235: 195-206, 1988) (Abb. 19 - 21). Allergien gegen Titan sind nicht bekannt. Demgegenüber stellt die Verwendung von Knochenzementen (Acrylharzen) eine rein mechanische Verankerung dar und führt zur massiven Beeinträchtigung der Blutgefäßversorgung des Markraumes des Oberschenkelknochens.
Auch bei der Titanpfanne kann
somit eine ähnliche
Einbautendenz durch körpereigenes Knochengewebe wie beim Schaft
gesehen werden. Bleibt diese Osseointegration über Jahre bestehen? Die folgenden Bilder illustrieren dies. Abb. 22a und b zeigen das Präparatröntgen einer 83-jährigen Patientin, welche 20,7 Jahre nach Implantation des Titaniumschaftes verstorben ist. Es finden sich stabile Verhältnisse. Die Abbildungen c und d zeigen, dass das Implantat (Ti) stabil im umgebenden Knochen verankert ist (Dünnschliffpräparate Prof. Dr. F. Lintner, Pathologie, Otto-Wagner-Spital). Dies bedeutet, dass die Osseointegration auch beim alten und sehr alten Menschen auch noch nach vielen Jahren funktioniert.
Dazu wird die Beschichtung des oberen Drittels
Verwendung der Zweymüller-Hüftendoprothese Jährlich werden in den folgenden Ländern etwa 50.000
Schäfte und Australien
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