Osseointegration

Amputation Rekonstruktion Spezialisten an der HSS verwenden Osseointegration in der Extremitätenersatzoperation für amputierte Patienten, die eine Steckdose nicht toleriert haben oder nicht verwenden möchten. Es ist ein großer Fortschritt in der Amputationschirurgie für die unteren und oberen Extremitäten.

Was ist Osseointegration?

Osseointegration ist der wissenschaftliche Begriff für das Einwachsen von Knochen in ein Metallimplantat. Ein künstliches Implantat wird dauerhaft, chirurgisch verankert und in den Knochen integriert, der dann in das Implantat hineinwächst.

Die Osseointegration wird am häufigsten bei Zahnimplantaten und Gelenkersatzoperationen eingesetzt. Es ist in diesen Anwendungen seit Jahrzehnten sehr erfolgreich.

Was ist Osseointegration Gliedmaßenersatz?

Bei dieser Operation wird eine Gliedmaßenprothese direkt mit dem Skelett verbunden. Die Prothese ist ein maßgeschneidertes, poröses, beschichtetes Titanimplantat, das auf den Knochen des Stumpfes ausgerichtet ist.

HSS war das erste Krankenhaus in den Vereinigten Staaten, das die Osseointegration zur Behandlung von Menschen mit transtibialen Amputationen (unterhalb des Knies) einsetzte. Osseointegration Gliedmaßenersatzoperation kann in den folgenden Knochen durchgeführt werden:

• oberschenkelknochen)
• Tibia (Beinknochen)
• Humerus (Oberarmknochen)
• Radius und Ulna (Unterarmknochen)

Animation: Management einer Tibia-Amputation mit Osseointegration Rekonstruktion

Was sind die Vorteile der Osseointegration gegenüber herkömmlichen Prothesen?

Im Allgemeinen ist dieses Verfahren:

• verbessert die Beweglichkeit (Kontrolle der Beinprothese)
• verbessert die Propriozeption
• reduziert Nervenschmerzen
• beseitigt häufige Probleme im Zusammenhang mit der Prothese

Patienten mit einer osseointegrierten Extremität haben im Vergleich zu Patienten mit einer osseointegrierten Extremität eine bessere körperliche Kontrolle und eine intimere, emotionalere Verbindung zu ihrer Bein– oder Armprothese eine traditionelle Sockelprothese. Die direkte Skelettverbindung zwischen der Prothese und dem natürlichen Knochen des Patienten sorgt für eine überlegene Stabilität, Kraft und Energieübertragung (bei der die Muskelkraft des Stumpfglieds dort verringert wird, wo er sich mit der Prothese verbindet).

Insbesondere Patienten mit einer osseointegrierten Prothese haben die Propriozeption, die so genannte Osseoperzeption, dramatisch verbessert. Berührungsvibrationen des Implantats (z. B. beim Aufprall auf den Boden beim Gehen) können auf den natürlichen Knochen der Person übertragen werden. Dies hilft den Patienten, reibungsloser zu gehen, sich stabiler zu fühlen und die gesamte Kraft ihres Stumpfes effektiv auf die Prothese zu übertragen.

Es wurde gezeigt, dass knochenverankerte Prothesen zu besseren Patientenergebnissen führen als Standardprothesen auf Pfannenbasis. Eine osseointegrierte Prothese reduziert oder beseitigt häufige Probleme im Zusammenhang mit Steckdosen, einschließlich:

• Kneifen
• Schwitzen
• schlechte Passform oder häufiges Umrüsten
• schlechte Fähigkeit, die Prothese zu kontrollieren
• mangelndes Patientenvertrauen aufgrund von Mobilitätsproblemen
• Nervenschmerzen
• Haut, Reizungen, Wunden und Geschwüre

Bei herkömmlichen Beinprothesensystemen kann es zu einem schlechten Sitz zwischen Stumpf und Schaft kommen. Bei vielen Patienten treten in den ersten 12 bis 18 Monaten nach der Amputationsoperation signifikante Veränderungen in Größe und Form ihres Stumpfes auf.

Darüber hinaus ist der Winkel, in dem der verbleibende Beinknochen in der Pfanne ruht, bei der Beinprothese häufig ungleichmäßig. Dies wird Malalignment genannt. Solche ungünstigen Winkel können zu Gleichgewichtsproblemen und schlechter Energieübertragung führen. Dies kann es für Patienten schwierig machen, sich gut zu bewegen, und sogar zu Stürzen und Brüchen führen.

Verbesserte Bewegung in den oberen Extremitäten

Bei Patienten mit Arm- und Handprothesen entfällt der große Gurt und Schaft, der häufig in der Prothetik der oberen Extremitäten verwendet wird. Dadurch kann der Patient die natürliche Schulter- und Ellbogenbewegung seines Körpers aktiv nutzen.

Osseointegrierte Armimplantate sind auch mit myoelektrischen (bionischen) Prothesen kompatibel. Diese ermöglichen Muskelzuckungen im Restarm, mit der Armprothese zu kommunizieren, damit Patienten ihren prothetischen Ellbogen, ihr Handgelenk und ihre Hand aktiv bewegen können. Neue Technologien verwenden Mustererkennungsalgorithmen, um Muskelbewegungssignale in Echtzeit vom Stumpf zum Gehirn und dann zurück zu Mikrocontrollern weiterzuleiten, die die Bewegung des bionischen Arms oder der Hand steuern. In einigen Fällen wird gezielte Muskel-Reinnervation (TMR) verwendet, um die Muskelsignale zu verbessern.

Einzelne Arten von Prothesen, die für unterschiedliche Zwecke wie Schwimmen oder Laufen entwickelt wurden, können einfach mit einem Inbusschlüssel (Inbusschlüssel) oder Schnellverschlüssen an das Implantatabutment angeschlossen und von diesem getrennt werden.

Reduzierte Nervenschmerzen

Viele Amputierte leiden auch unter Nervenschmerzen im Stumpf, die durch ein Neurom verursacht werden. Dies wird oft als „Phantom“ Bein- oder Armschmerzen beschrieben. In den meisten Fällen übt das Tragen einer Pfannenprothese zusätzlichen Druck auf die verbleibende Extremität aus, was diese Nervenschmerzen verschlimmert.

Neue chirurgische Eingriffe zur Schmerzlinderung bei Amputationsneuromen können nun auch zusammen mit der Osseointegrationschirurgie durchgeführt werden. Dazu gehören:

• gezielte Muskel-Reinnervation (TMR)
• regenerative periphere Nervenschnittstelle (RPNI) mit freiem Muskeltransplantat

Wer ist ein Kandidat für den Ersatz der Osseointegration?

Osseintegration Bein- oder Arm-Ersatz ist besonders hilfreich für Amputierte, die schlechte Erfahrungen mit ihrer Schaftprothese gemacht haben.

Die Verwendung eines Sockels ist oft besonders schwierig für Patienten, deren stumpfes Glied eine der folgenden ist:

• kurz
• breit
• vernarbt
• schmerzhaft

Vorher-Nachher-Röntgenaufnahmen zeigen Fehlstellungen zwischen einem oberhalb des Knies amputierten Stumpfschenkel mit einer pfannenbasierten Prothese (links) und einem ausgerichteten, osseointegrierten Beinimplantat und einer verbundenen Prothese (rechts)

Wie wird eine Osseointegrations-Gliedmaßenersatzoperation durchgeführt?

Der Prozess beginnt mit Front- und Seitenansicht Röntgenaufnahmen und CT-Scans der Extremität. Diese werden verwendet, um präzise Messungen für ein maßgeschneidertes Implantat zu bestimmen, das in den Knochen passt.

Das Implantat wird erstellt und in den Stumpfknochen eingeführt und mit einem Doppelpfosten, auch Doppelkegel genannt, verbunden. Die Operation zur Vorbereitung und Installation des Implantats erfolgt während eines einzigen Krankenhausaufenthalts und nicht in separaten Operationen. Chirurgen befassen sich auch mit Neuromen oder Problemen mit Weichteilen und arbeiten mit plastischen Chirurgen zusammen, um Weichteilkonturierungen durchzuführen, um die Vorteile des Extremitätenersatzes zu verbessern. Dies beinhaltet normalerweise das Entfernen, Anheben und Festziehen von überschüssigem oder losem Weichgewebe.

An der HSS haben wir ein interdisziplinäres Team von Heilpraktikern für Osseointegrationsverfahren zusammengestellt. Jede Person spielt eine wesentliche Rolle bei der Gewährleistung der besten Ergebnisse für den Patienten. Das Team umfasst:

• chirurgen, Anästhesisten und Krankenschwestern
• Fachleute für Prothetik, die als Orthesen oder Prothetiker bekannt sind
• Physiotherapeuten und Ergotherapeuten

Wie lange dauert die Genesung nach einer Osseointegrationschirurgie?

Der durchschnittliche Krankenhausaufenthalt beträgt drei bis vier Tage. Das Wachstum des Knochens in das Implantat dauert etwa drei Monate. Die meisten Patienten können innerhalb von etwa drei Monaten nach der Operation ohne Krücken gehen.

Wiederherstellung des osseointegrierten Beinimplantats: Die ersten Tage und Wochen

Am Tag nach der Operation wird ein Gummifuß am Ende des Abutments angebracht, und die Patienten können das neue Implantat allmählich belasten. Dieser „Ladevorgang“ beginnt mit 20 Pfund Belastung für 10 bis 15 Minuten, vier bis sechs Mal pro Tag. Die Patienten verwenden dann Krücken und arbeiten über mehrere Wochen mit einem ambulanten Physiotherapeuten zusammen, um die Gewichtsbelastung schrittweise zu erhöhen, bis die Beinprothese angebracht ist.

Nach vier Tagen können die Patienten täglich duschen und das Stoma mit Wasser und Seife reinigen. In den ersten Wochen wird der Operationsbereich in Gaze eingewickelt, um eine Infektion zu verhindern.

Die Beinprothese wird je nach Knochenqualität zwischen 3 und 10 Wochen nach der Operation am Implantat befestigt. Danach verwenden die Patienten weitere sechs Wochen Krücken.

Videos: HSS-Patient Jesse Levine demonstriert das Anschließen und Trennen seiner osseointegrierten Beinprothese

Was sind die Risiken einer Osseointegration?

Die Wahrscheinlichkeit, Risiken einzugehen, ist gering, kann jedoch Folgendes umfassen:

• implantatlockerung
• Fraktur
• Infektion

Erfahren Sie, warum HSS außergewöhnlich niedrigere Infektionsraten aufweist als viele andere Krankenhäuser.

Zum Schutz der Patienten im Falle eines schweren Sturzes verfügt die Verbindung zwischen Implantat und Prothese über einen ausfallsicheren Mechanismus zum Schutz von Knochen und Implantat. Dies ist vergleichbar mit Skibindungen, die sich bei einem Sturz automatisch lösen.

Wie lange hält eine osseointegrierte Prothese?

Es wird erwartet, dass das Implantat nach erfolgreicher Osseointegration mit dem Knochen viele Jahre hält. Verbindungsteile mit der Prothese müssen möglicherweise im Laufe der Zeit vom Prothetiker gewechselt werden.

Dieses Verfahren wird in Schweden seit 1990 durchgeführt, ist jedoch relativ neu, sodass nicht viele langfristige Ergebnisse verfügbar sind. Implantatdesigns haben sich in den letzten Jahren verbessert, und wir erwarten, dass diese über Jahrzehnte hinweg gut funktionieren.

Die Notwendigkeit einer Revisionsoperation ist bei Frakturen, Lockerungen oder tiefen Infektionen möglich.