Orthopädische Gelenk-Klinik

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Kniespezialist untersucht Knieschmerzen

Knieendoprothese (Knie-TEP): künstliches Kniegelenk bei Kniearthrose

Eine Knieendoprothese bezeichnet den Ersatz des meist durch Arthrose (Gelenkverschleiß) zerstörten Kniegelenks durch ein künstliches Gelenk. Da die Kniegelenke einer enormen Belastung durch das Körpergewicht ausgesetzt sind, aber auch durch Trauma oder Entzündungen geschädigt werden können, sind sie sehr anfällig für Verschleiß. Die Knieteilprothese ersetzt bei kleineren Gelenksschäden einen Teil des Kniegelenks. Die Knietotalendoprothese (Knie-TEP) ersetzt das Kniegelenk ganz.

Beide Prothesentypen werden operativ direkt im Knochen verankert. Die Prothese sorgt dafür, dass der Patient sein Knie nach einer schweren Kniearthrose wieder beschwerdefrei bewegen und belasten kann. Durch eine Endoprothesen-Operation im unserem Endoprothetikzentrum (EPZ) ist für die Patienten eine zertifizierte Einrichtung zugänglich, in der Spezialisierung der Operateure, Ergebnisqualität der Knieprothesen und Diagnostik laufend überwacht werden.

  1. Was ist eine Knieendoprothese (Knie-TEP)?
  2. Aufbau und Funktion der Knieprothese
  3. Prothesentypen: Knieteilprothesen und Knietotalendoprothesen
  4. Operation der Knieprothese
  5. Risiken und Komplikationen bei der OP der Knieprothese
  6. Rehabilitation und Leben mit Knieprothese
  7. Haltbarkeit: Wie lange hält eine Knieprothese?
  8. Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Knieendoprothese

Was ist eine Knieendoprothese?

Die Knieendoprothese ist eine fest im Knochen verankerte Prothese aus Metall und Kunststoffkomponenten (Polyethylen). Sie kann nach schwerer Arthrose oder einem Unfall das natürliche Kniegelenk ganz oder teilweise ersetzen.. Durch die Knieprothese wird der Patient wieder leistungsfähig und bis zu einem bestimmten Ausmaß auch sportfähig.

KnieprotheseDie Knieendoprothese ersetzt das natürliche Kniegelenk bei schwerer Arthrose. Dabei bedeckt ein Teil der Prothese das Ende des Oberschenkelknochens (Femur). Der andere Teil bedeckt das Schienbeinplateau. Die Polyethylen-Metall-Gleitpaarung stellt die Beweglichkeit im Kniegelenk wieder her. Ziel der Operation ist die Wiederherstellung eines normalen, beschwerdefreien Gehens nach einer schweren Kniearthrose. © Viewmedica

Knieprothesen gibt es - je nach Ausmaß und Schwere der Kniearthrose - in unterschiedlichen Modellen: Knieteilprothese und Knievollprothese.

Bei der Knieteilprothese wird nur ein Teil des Kniegelenks ersetzt. Bereiche, in denen die Knorpelgleitflächen noch intakt sind, werden belassen. Dadurch ist die Knieteilprothese ein Teil des gelenkerhaltenden Behandlungsspektrums. Der Einsatz einer Knie-TEP kann durch die Teilprothese häufig bis zu 15 oder 20 Jahre hinausgeschoben werden. Oftmals wird die Knieteilprothese auch “Schlittenprothese” genannt.

Moderne Knieendoprothesen sind sog. Oberflächenprothesen. Dabei entfernt man nur die verschlissene Knorpeloberfläche und der Knochen bleibt weitgehend intakt. Seitenbänder und das hintere Kreuzband bleiben erhalten. Durch die moderne Geometrie ermöglichen diese Knieprothesen maximale Beweglichkeiten und Drehbewegungen. Der natürliche Bewegungsablauf kann weitestgehend wiedererlangt werden. Das ermöglicht kurze Rehabilitationszeiten und eine frühe Mobilisation unserer Patienten.

In den letzten Jahren wurde das Design der Implantate derart verbessert und erweitert, dass eine individuelle Anpassung an den Patienten bei maximaler Erhaltung der nicht beschädigten Gelenkanteile möglich geworden ist. Wir verwenden zum Beispiel spezielle Prothesentypen für Frauen, Allergiker, Sportler oder auch speziell angefertigte Knieprothesen nach Maß.

Ziel ist der größtmögliche Erhalt körpereigener Gewebsstrukturen unter Verwendung des kleinstmöglichen Implantats.

Anatomie des Kniegelenks. Kniearthrose kann global als Pangonarthrose im gesamten Kniegelenk auftreten. Der Knorpelschaden kann aber auch lokal begrenzt in den einzelnen Kompartimenten (Abschnitten) des Kniegelenks auftreten. Diese Abschnitte sind das innere Kniegelenk, das äußere Kniegelenk und das retropatellare Gelenk. Anatomie des Kniegelenks. Tritt die Kniearthrose global im gesamten Kniegelenk auf, bezeichnet der Experte sie als Pangonarthrose. Der Knorpelschaden kann aber auch lokal begrenzt in den einzelnen Kompartimenten (Abschnitten) des Kniegelenks auftreten. Diese Abschnitte sind das innere Kniegelenk, das äußere Kniegelenk und das retropatellare Gelenk (Gelenk zwischen Oberschenkelknochen und Kniescheibe). © Medical Art @fotolia

Knieprothese und natürliche Funktion des Kniegelenks

Das Kniegelenk wird häufig als Scharniergelenk missverstanden: als Gelenk, das eigentlich nur eine Bewegung in eine Richtung erlaubt. Tatsächlich sind Beugen und Strecken des Beines die hauptsächlichen Bewegungsrichtungen des Knies. Das natürliche Kniegelenk muss aber zudem andere Bewegungen erlauben, um seine Funktion optimal zu erfüllen: Die Gelenkpartner im Kniegelenk (Oberschenkelknochen und Schienbein) verschieben sich auch seitlich und nach vorne in Bewegungsrichtung. Sie können sich bei manchen Bewegungen auch rotierend gegeneinander verschieben. Ein reines Scharniergelenk würde dieser Bewegungsaufgabe des natürlichen Kniegelenks nicht gerecht werden.

Daher haben z. B. gekoppelte Knieprothesen, die eingesetzt werden, wenn Außen- und Kreuzbänder nicht mehr funktionstüchtig sind, weder die Haltbarkeit, noch den Bewegungskomfort, den eine heutige Knieendoprothese herstellen muss. Sie geben lediglich die Beuge- und Streckfunktion des Knies frei.

Moderne Knieendoprothesen berücksichtigen die Komplexität des Kniegelenks. So ist es immer sinnvoll, die natürlichen Seitenbänder auch bei der Knieprothese für die seitliche Stabilisierung des Kniegelenks einzusetzen.

Aufbau einer Knieprothese

Bei einer Knieendoprothese handelt es sich um ein sogenanntes „künstliches Kniegelenk".

Die Knieprothese soll die natürliche Knorpelgleitfläche des Kniegelenks ersetzen, um die Beweglichkeit wiederherzustellen. Dazu müssen künstliche Gleitflächen eingebracht werden. Die in einer Knieendoprothese gebräuchlichste Gleitfläche ist die Metall-Polyethylen-Gleitfläche. Als Metallkomponente wird im Bereich der Knieprothese meist eine Legierung aus Chrom, Kobald und Molybdän verwendet. Diese Legierung kann Spuren von Nickel aufweisen, sodass im Falle einer Nickelallergie eine Metallprothese ohne Nickel (z. B. Titan) gewählt wird.

Die Knieprothese muss ähnlich komplex aufgebaut sein, wie das natürliche Kniegelenk, um die Aufgaben des Kniegelenks übernehmen zu können.

Knieendoprothese von schräg hinten © Viewmedica Die Knieendoprothese ist – passend für jeden Gelenkpartner im Kniegelenk – aus drei Komponenten aufgebaut: Oberschenkelkomponente, Schienbeinkomponente und Kniescheibenkomponente. © Viewmedica

Die Oberschenkelkomponente der Knieprothese

Die Femurkomponente der Knieprothese aus Metall bedeckt das untere Ende des Oberschenkels im Kniegelenk. Sie muss die paarigen, walzenförmigen Enden des Oberschenkels (Oberschenkelrollen) im künstlichen Kniegelenk exakt nachformen. Vorne in der Mitte zwischen den Femorkondylen (Oberschenkelrollen) weist die Femurkomponente einen Spalt bzw. eine Vertiefung auf. Diese entspricht der patellaren Gleitrinne (Trochlea), welche die Kniescheibe in sich aufnimmt. So kann die Patella (Kniescheibe) stabil gleiten, wenn das Kniegelenk sich beim Gehen beugt und streckt.

Schienbeinkomponente der Knieprothese

Die Scheinbeinkomponente bedeckt das Schienbeinplateau (Tibia), auf dem der Oberschenkel im Kniegelenk gleitet. Kreuzband und Meniskusfixieren und stützen das Kniegelenk. Auch die Tibiabasisplatte (Schienbeinkomponente) ist in der Regel aus Metall. Um der von oben kommenden Metallkomponente des Oberschenkels eine Gleitpaarung zu bieten, ist sie bedeckt durch eine elastische, aber haltbare Kunststoffschicht aus Polyethylen. Um die Haltbarkeit der Schienbeinkomponente zu verbessern, kann sie durch einen Stiel (Stem) im Knochen verankert werden.

Kniescheibenkomponente der Knieprothese

Wenn die Kniescheibe auf der Rückseite durch eine Patellaarthrose geschädigt ist, kann eine Polyethylengleitfläche aus hartem Kunststoff ihre Gleitfähigkeit wiederherstellen. Diese Kniescheibenkomponente muss nicht bei jeder Knie-TEP verwendet werden. Ist das Femoropatellargelenk (Gelenk zwischen Kniescheibe und Oberschenkelknochen) noch intakt, kann die natürliche Kniescheibe belassen werden.

Die Komponenten einer Knieprothese sind so aufgebaut, dass immer eine Metalloberfläche auf einer Kunststoffoberfläche gleitet (Gleitpaarung). Dadurch wird das künstliche Kniegelenk haltbarer und nutzt nicht so schnell ab.

Materialien der Knieendoprothesen und Metallallergien

  • Biokompatibilität:
    Die Materialien der Knieprothese müssen unter den besonderen Bedingungen innerhalb des menschlichen Körpers chemisch stabil bleiben und dürfen keine unerwünschten chemischen oder biologischen Reaktionen auslösen. Weiterhin dürfen sie nicht altern (rosten), sodass nur ganz bestimmte Materialien zum Einsatz kommen.
  • Stabilität und mechanische Belastbarkeit:
    Die verwendeten Materialien der Knieprothese müssen auch unter Last formstabil bleiben und dürfen diese Funktion auch über viele Jahre (im Idealfall lebenslang!) nicht verlieren.
  • Formbarkeit:
    Die verwendeten Stoffe in einer Knieprothese müssen so formbar sein, dass sie sich an die Situation in einem natürlichen Gelenk gut anpassen lassen. Dennoch muss die mechanische Stabilität immer erhalten bleiben und die Prothese bruchsicher sein.

Moderne Knieendoprothesen stellen sogenannte Freiformkörper dar, die mit ihrer hochkomplexen Geometrie verschiedensten Biege- und Druckbelastungen ausgesetzt sind. Somit muss ihre Metalllegierung genügend stabil, aber auch elastisch sein. Diese Eigenschaft erfüllen Titanlegierung nur ungenügend, da sie sind zu spröde sind. Die Belastungen auf eine Hüftendoprothese sind anders, sodass Titanlegierungen eingesetzt werden können. Somit ist für eine Knieendoprothese eine Legierung aus Chrom, Kobalt und Molybdän die am besten geeignete. Darüber hinaus verfügt diese Legierung über deutliche bessere Gleiteigenschaften, was den Abrieb im künstlichen Gelenk minimiert. Allerdings enthält die Chrom-Kobalt-Molybdän-Legierung zu einem kleinen Teil Nickel, was bei einer Nickelallergie berücksichtigt werden muss.

Welche Knieprothesen bei Metallallergie?

Generell ist bis heute nicht eindeutig bewiesen, dass eine allergische Reaktion der Haut auf bestimmte Metalle (insbesondere Nickel) auch zu einer allergischen Reaktion am Knochen führt. Der Grund dafür ist, dass allergische Reaktionen AUF der Körperoberfläche einem anderen biologischen Mechanismus als allergischen Reaktionen IM Körper unterliegen.

D. h., es ist nicht zwingend gesagt, dass eine durch den Hautarzt nachgewiesene Nickelallergie auch zu einer allergischen Reaktion auf nickelhaltige Knieendoprothesen führt! Trotzdem möchten wir jedem potentiellen Risiko einer möglichen Abstoßung der Knieendoprothese vorbeugen. Weil Knieprothesen aus Chrom-Kobalt-Molybdän-Legierungen in Einzelfällen zu allergischen Reaktionen auf nickelhaltige Knieprothesen führen können, gibt es spezielle Allergieimplantate. Diese Knieprothesen haben spezielle Beschichtungen aus Titan oder eine in einem Plasmaverfahren hergestellte Oberfläche aus Oxinium®. Titanbeschichtete Implantate weisen eine minimal geringere Gleitfähigkeit gegenüber Chrom-Kobalt-Molybdän-Legierungen auf, sind aber notwendig, um einer allergischen Reaktion auf Nickel vorzubeugen. Somit sind wir in der Lage, in (fast) jedem Fall der individuellen Patientensituation auf ein geeignetes Implantat zurückgreifen zu können.

Gleitkomponente (Inlay) aus Polyethylen

Als Gleitkomponente wird eine im Vergleich zum Metallanteil weichere Kunststoffkomponente (Polyethylen) eingesetzt. Diese Komponente nennt man auch Inlay. Standardmäßig bestehen die Inlays aus hochmolekularem Polyethylen (UHMWPE: Ultra-High-Molecular Weight-Polyethylene). Dieser Werkstoff ist in der Industrie weit verbreitet (Kunststoffflaschen, PET) und seine biologischen und mechanischen Eigenschaften sind gut erforscht.

Er ist biologisch inert, das bedeutet, er löst im Körper kaum oder keine Wechselwirkungen (Allergien, Abstoßung, etc.) aus. Darüber hinaus ist er sehr verschleißarm und weist die notwendige Elastizität zwischen den beiden Metallkomponenten der Knieendoprothese auf. Diese Eigenschaft ist für den Bewegungsablauf enorm wichtig.

Das Inlay bildet also gegenüber den Metallkomponenten den “weicheren” Gleitpartner. Trotz seiner zuvor genannten Eigenschaften unterliegt er daher im Laufe der lebenslangen Belastung einem gewissen Abrieb. Aus diesem Grund wird heutzutage das Polyethylen mit speziellen Verfahren noch besser haltbar gemacht und z.B. mit Röntgenstrahlung behandelt. Dadurch werden sog. freie Radikale aus den langen Kohlenstoffketten des Polyethylens geradewegs “herausgeschossen”. Durch dieses Verfahren erhalten die Kohlenstoffketten die Möglichkeit der Quervernetzung (Cross-Linking, hochvernetztes Polyethylen), was den Stoff haltbarer und stabiler gegen Abrieb macht.

Prothesentypen: Knieteilprothesen und Knietotalendoprothesen

Für verschiedene Ausgangssituationen der Arthrose im Kniegelenk wurden verschiedene Arten von Knieprothesen entwickelt. Die Standardprothese ist die Knietotalendoprothese (Knie-TEP), die die Gelenkflächen von Oberschenkel und Unterschenkel im Kniegelenk vollständig bedeckt.

Wenn die Kniearthrose aber auf einen bestimmten Bereich des Kniegelenks begrenzt ist, dann kann häufig eine Teilprothese helfen.

Knieteilprothesen: unikondyläre (nur eine der beiden Oberschenkelrollen betreffende) Teilprothesen (Schlittenprothesen)

KnieteilprotheseDie Knieteilprothese (Schlittenprothese oder Repicciprothese) ersetzt bedarfsgerecht nur den Teil des Kniegelenks, der Arthrose hat. © Gelenk-Klinik

Ähnlich wie in der Zahnmedizin, hat sich auch in der Endoprothetik (Prothetik innerhalb des menschlichen Körpers) ein strukturerhaltendes Vorgehen durchgesetzt: Wenn nur ein Teilbereich eines Gelenks von Arthrose befallen ist, müssen noch gut funktionierende Gelenkanteile nicht geopfert werden. Man kann mithilfe unikondylärer Knieteilprothesen, also Prothesen, die nur eine der beiden Oberschenkelrollen (Kondylen) betreffen, einen Teil des Kniegelenks endoprothetisch versorgen.

Die Teil- oder auch Schlittenprothesen werden nur in einem Kompartiment (Abschnitt) des Knies eingesetzt. Sie erlauben es, einen Großteil des Kniegelenks zu erhalten, wenn der Knorpelschaden nur in bestimmten Bereichen auftgetreten ist. Bei der Knieteilprothese gibt es, wie bei der Knietotalendoprothese, einen Metallgleitpartner. Er wird so eingebracht, dass er nur einen Teil des Oberschenkels bedeckt. Schienbeinseitig wird auf einer Metallunterlage ein Inlay aus Polyethylen eingebracht. Das Metallstück ruht und gleitet auf dem Inlay wie eine Schlittenkufe.

Repicci-Prothese: Die knochensparende Knieteilprothese

Eine weitere Möglichkeit, wenn nur ein Teil des Gelenkknorpels von Arthrose betroffen ist, bildet die sogenannte “Repicci-Prothese”. Es handelt sich dabei um ein reduziertes Modell der Schlittenprothese. Diese sieht keine Metallkomponente unter dem Inlay vor. Dadurch verringert sich der Knochenabrieb auf der Schienbeinseite, sodass im Falle eines Prothesenwechsels in späteren Jahren noch eine gut belastbare Knochenfläche zur Verfügung steht.

In ca. 90 % der Fälle, in denen eine Schlittenprothese eingesetzt wird, ist der innere Teil des Knies zwischen Oberschenkel und Schienbein betroffen. Oft ist eine Veränderung der Beinachse Ursache für diese Verschleißart des Kniegelenks: Die Beine sind zu einem O-Bein geformt, sodass die Hauptbelastung des Körpergewichts auf die innere Seite des Kniegelenks wirkt. Man spricht von einer medialen Gonarthrose (Kniearthrose) bzw. im Falle einer schweren O-Bein-Stellung von einer Varusgonarthrose. In seltenen Fällen kann allerdings auch die äußere Kniegelenkseite betroffen sein, man spricht dann von einer lateralen Gonarthrose. Diese tritt oft im Zusammenhang mit bestehenden X-Beinen auf. Man spricht auch von einer Valgusgonarthrose.

Kniescheibenprothese: Patellofemorale Knieprothese

Einen speziellen Fall der Arthrose stellt die sogenannte Patellofemoralarthrose dar. Diese betrifft lediglich die Gelenkfläche zwischen Kniescheibe (Patella) und Oberschenkel (Femur). Ist kein anderer Teil des Kniegelenks von der Arthrose betroffen, kann man eine Teilprothese einsetzen, die dann (Patellofemoralprothese).

"Fixed-Bearing" und "Mobile-Bearing" Prothese

Im Bereich der Knietotalendoprothesen wird entweder eine „Mobile Bearing"- oder eine „Fixed Bearing"-Prothese empfohlen. Beim "Fixed-Bearing" wird das Inlay fest mit dem im Knochen verankerten Metall verbunden.

Beim "Mobile-Bearing" bleibt das Inlay dagegen selbstrotierend, d. h. es ist gegenüber dem Oberschenkelknochen und dem Schienbein beweglich. Stöße können so theoretisch besser abgefedert werden.

Um sich für die geeignete Prothese entscheiden zu können, ist eine gute Beratung und eine angemessene Modellauswahl durch den Orthopäden wesentlich.

Neueste Studien zeigen, dass beide Arten der Knieprothesen die gleichen Abriebarten aufwiesen. Zuvor hatte man angenommen, dass beim “Mobile Bearing”-Inlay ein geringerer Abrieb des Polyethylens erreicht werden kann. Je geringer der Kunststoffabrieb ist, desto länger ist die Haltbarkeit der Knieprothese. Das “Mobile Bearing”-Inlay erreichte den erwarteten Haltbarkeitsvorteil also nicht. So verwendet man heutzutage fast ausschließlich “Fixed Bearing”-Inlays, da diese einfacher herzustellen sind.

Die ursprüngliche Idee, dass beim Mobile bearing Inlay ein geringerer Abrieb des Kunststoffeinsatzes erreicht werden kann, wurde durch die Ergebnisse in der Praxis nicht bestätigt. Je geringer der Kunststoffabrieb ist, desto länger ist die Haltbarkeit der Knieprothese. Aktuelle Studien haben aber gezeigt, dass beide Arten von Kunststoffeinsatz die gleichen Abriebraten aufweisen. Die Mobile bearing-rpothesen haben also nicht den erwarteten ahltbarkeitsvorteil gezeigt. So werden heutzutage fast ausschließlich Fixed bearing Inlays aufgrund ihrer einfacheren Herstellung verwendet.

Ihr Orthopäde wird sie ausführlich über die für Sie besonders gut geeignete Prothesenauswahl informieren.

Wie funktioniert eine Knie-Totalendoprothese

Unterschiedliche Modelle von Knieprothesen erfüllen unterschiedliche Aufgaben, je nach Voraussetzungen, die ein Patient mitbringt. Die Wahl einer geeigneten Knieprothese richtet sich nach dem Alter, den Lebensumständen und den medizinischen Voraussetzungen des Patienten mit Kniearthrose.

Wenn die Seitenbänder des Kniegelenks nicht mehr intakt sind, ist eine gekoppelte Knieprothese erforderlich, die gegen Dislokation (Verrenkung) geschützt ist. Diese verbindet Ober- und Unterschenkelkomponenten fest miteinander.

Wenn die Weichteile, vor allem die Seitenbänder des Kniegelenks, intakt sind, wählt man in der Regel eine ungekoppelte Knieprothese. Diese erhält die maximale Beweglichkeit des Kniegelenks.

Von wesentlicher Bedeutung ist die Verbindung von Ober- und Unterschenkelkomponenten. Aufgrund der oben dargestellten, komplexen Bewegungsrichtungen des Kniegelenks empfehlen sich in der Praxis ungekoppelte Totalendoprothesen: Oberschenkelkomponente und Unterschenkelkomponente sind also bei der ungekoppelten Knieprothese nicht fest miteinander verbunden.

Merkmale der ungekoppelten Knieprothese:

  • Haltbarkeit:
    Aufgrund der Beweglichkeit aller Komponenten wird die ungekoppelte Knieprothese weniger stark belastet als eine Knieprothese, bei der alle Komponenten fixiert sind. Dadurch ist sie haltbarer und verschleißt weniger schnell als die gekoppelte Knieprothese.
  • Bandunterstützung:
    Ungekoppelte Prothesen benötigen die natürlichen Bänder um das Kniegelenk: Innenband, Außenband und hinteres Kreuzband. Damit integrieren diese Prothesen die Führung und seitliche Stabilisierung des Kniegelenks in den natürlichen Bandapparat. Nur wenn die natürlichen Bänder nicht mehr leistungsfähig sind, empfiehlt sich eine gekoppelte Knieprothese. Diese vermeidet die Dislokation oder Luxation (Ausrenken) des künstlichen Kniegelenks.

Gekoppelte Knieendoprothese bei gestörter Bandfunktion im Knie

Wartet man mit der Operation der Knieprothese zu lange, sind die Bänder meist so instabil, dass ein ungekoppelter Oberflächenersatz nicht mehr möglich ist.

Dann muss auf ein sog. gekoppeltes System zurückgegriffen werden. Diese Prothesen sind mit einer Drehachse verbunden. Das Knie wird um diese Drehachse gebeugt und gestreckt. Solch eine Knieprothese heißt auch Scharnierendoprothese.

Bei extremer Seitenbandblockierung, etwa infolge einer schweren X- oder O-Bein-Stellung, ist ebenfalls der Einbau eines mechanisch gekoppelten und mit längeren Stielen in Oberschenkelknochen und Schienbein verankerten Prothesentyps erforderlich. Insbesondere die Seitenbänder und das hintere Kreuzband müssen erhalten sein, müssen erhalten sein, damit ein natürlicher und stabiler Bewegungsablauf möglich ist.

Ablauf einer Knieprothesen-Operation

Das Kniegelenk wird mit nur einem Hautschnitt zentral geöffnet. Dann wird der erkrankte Gelenkknorpel abgetragen und Reste des erkrankten Knochens entfernt. Um möglichst wenig Knochen abtragen zu müssen, wird die neue Metalloberfläche geschlechts- und größenspezifisch an den Knochen angepasst. Bei diesem Eingriff bleiben die wichtigen Bänder des Kniegelenks erhalten, sodass das Knie auch nach der Operation noch die nötige Stabilität aufweist und die Bewegungen der natürlichen Beweglichkeit nahe kommen. Lediglich die Oberflächen von Oberschenkel und Schienbein ersetzt man. Dafür werden genau positionierte Sägeschnitte und Fräsungen durchgeführt, um die Prothesenkomponenten möglichst knochensparend auf den Knochen aufzusetzen.

Möglichst knochensparend werden lediglich die Oberflächen von Oberschenkel und Schienbein ersetzt. Dafür werden genau positionierte Sägeschnitte und Fräsungen durchgeführt, um die Prothesenkomponenten auf den Knochen aufzusetzen.

Operation der Knieprothese: Zunächst bereitet man den Knochen mit Sägeschnitten vor. Dann werden in das Kniegelenk Platzhalter eingesetzt, um die Beweglichkeit zu prüfen. Anhand der Platzhalter entscheidet der Orthopäde über die geeignete Prothesengröße. Dann kann das Implantat in den Knochen von Ober- und Unterschenkel befestigt werden. © Viewmedica

Üblicherweise versucht man, so viel wie möglich vom ursprünglichen Kniegelenk zu erhalten. Das gilt auch für die Bandstrukturen, so dass in den meisten Fällen Innen- und Außenband und das hintere Kreuzband erhalten bleiben.

Das vordere Kreuzband muss bei Knietotalendoprothesen aufgrund der Prothesengeometrie und Bauweise entfernt werden. Es wird aber beim Bewegungsablauf von der Knieprothese entsprechend ersetzt. Dagegen kann bei einer Knieteilprothese auch das vordere Kreuzband erhalten bleiben, sodass der Patient sich dem natürlichen Bewegungsablauf (Kinematik) entsprechend bewegen kann.

Befestigung der Knieendoprothese

Es gibt verschiedene Methoden, eine Knieprothese sicher und haltbar im umliegenden Knochen zu implantieren.

Zementbefestigung der Knieprothese

In den meisten Fällen wird eine Knieendoprothese zementiert befestigt. Dafür eignet sich ein schnell bindender Knochenzement aus Kunststoff (Polymethylacrylat).

Zementfreie Befestigung der Knieprothese

Bei der zementfreien Befestigung wird die Endoprothese über das "press-fit"-Verfahren im Knochen befestigt. Die Knochenbälkchen verbinden sich mit der aufgerauten Oberfläche der Prothesenrückseite und sorgen nach wenigen Wochen für eine hohe Festigkeit des Implantates.

Zementfreie Befestigung

Bei der zementfreien Befestiggung wird die Endoprothese über das "press-fit" Verfahren im Knochen befestigt. Die Knochenbälkchen verninden sich dann mit der aufgerauhten Oberfläche der Prothesenrückseite, und sorgen nach wenigen Wochen für eine hohe Festigkeit des Implantates.

Bei der Hybridbefestigung wird die Oberschenkelkomponente meist zementiert und die Schienbeinkomponente im "press-fit"-Verfahren befestigt. Auch die Patellakomponente der Knieprothese zementiert man meist.

Ihr Kniespezialist wird die Befestigungsstrategie bei der Operartionsvorbereitung mit Ihnen besprechen.

Risiken und Komplikationen nach der OP der Knieprothese

Wie bei jeder anderen Operation bestehen auch bei dieser gewisse Risiken. Zu den häufigsten zählen Infektionen der Wunde, Thrombose, Nachblutungen sowie Vernarbungen, die zu Bewegungseinschränkungen führen können.

Infektion nach Knieprothesen-Operation

Besteht eine Infektion im Bereich der Prothese, muss diese mit Antibiotika behandelt werden. Nur wenn die Behandlung nicht erfolgreich ist, kann es sein, dass die Prothese zur Ausheilung des Gelenks wieder entfernt und zu einem späteren Zeitpunkt durch eine neue ersetzt werden muss.

Arthrofibrose: überschießende Narbenbildung und Entzündung nach Knieprothese

Die zellbiologische Regulationstherapie kann eine Arthrofibrose nach der Operation einer Knie-TEP konservativ behandeln. Das Kniegelenk sollte erst wieder saniert werden, bevor das Knie trainiert werden kann. Die Tiefenwirkung der wIRA-Strahlung (wassergefilterte Infrarot-A-Strahlung) wirkt schmerzlindernd und aktiviert den Stoffwechsel. Anwendungsgebiete der wIRA-Strahlung sind z. B. Bewegungsstörungen und postoperative Unbeweglichkeit im Knie.Die zellbiologische Regulationstherapie kann eine Arthrofibrose nach der Operation einer Knie-TEP konservativ behandeln. Das Kniegelenk sollte erst wieder saniert werden, bevor das Knie trainiert werden kann. Die Tiefenwirkung der wIRA-Strahlung (wassergefilterte Infrarot-A-Strahlung) wirkt schmerzlindernd und aktiviert den Stoffwechsel. Anwendungsgebiete der wIRA-Strahlung sind z. B. Bewegungsstörungen und postoperative Unbeweglichkeit im Knie. © Gelenkreha.de

Die Arthrofibrose ist eine mögliche Komplikation nach einer Knieoperation. Sie geht mit Knieschmerzen, stark verringerter Beweglichkeit des Kniegelenks sowie entzündungsähnlichen Beschwerden einher. Mit einer Arthrofibrose ist das Kniegelenk häufig, wie bei einer Entzündung, geschwollen und gerötet. Anstatt die Beweglichkeit nach der Kniearthrose wieder freizugeben, wird das Kniegelenk immer unbeweglicher. Ursache der Beschwerden bei Arthrofibrose sind Wucherungen von Narbengewebe, die durch ein biochemisches Ungleichgewicht im Kniegelenk ausgelöst werden.

Viele Kniespezialisten beachten die Gewebsreaktion nach der Operation zu wenig. Sie prüfen im Röntgenbild den perfekten Sitz der Prothese und hoffen, dass die natürliche Beweglichkeit nach physiotherapeutischer Behandlung freigegeben wird. Zu starke Belastungen fördern jedoch die Arthrofibrose eher, als dass sie diese hemmen. Zunächst muss das Gewebsmilieu saniert werden, bevor sinnvolles Training und Muskelaufbau möglich sind.

In 4 bis 10 % aller Fälle von Komplikationen nach Knieendoprothesen-OP ist die Arthrofibrose ursächlich. Bei der Untersuchung muss natürlich zunächst eine bakterielle Protheseninfektion und ein ungünstiger Sitz der Knieprothese ausgeschlossen werden.

Häufig führt der Orthopäde in diesen Fällen Narkosemobilisierungen (passives Durchbewegen des Kniegelenks während der Narkose) durch, um das Narbengewebe im Kniegelenk zu entfernen. Das bedeutet die erneute Belastung einer Operation für die betroffenen Patienten.

Ein weiteres Modul der zellbiologischen Regulationstherapie bei Arthrofibrose im Kniegelenk ist die biomechanische Stimulation (ZRT-Matrix-Therapie). Sanfte Vibration im Gewebe um das Kniegelenk aktivieren den Stoffwechsel und sanieren das Milieu. Ein weiteres Modul der zellbiologischen Regulationstherapie bei Arthrofibrose im Kniegelenk ist die biomechanische Stimulation (ZRT-Matrix-Therapie). Sanfte Vibration im Gewebe um das Kniegelenk aktivieren den Stoffwechsel und sanieren das Milieu. © Gelenkreha.de

Wir haben bei Arthrofibrose sehr gute Erfahrungen mit der Zellbiologischen Regulationstherapie:gemacht: Dieses Verfahrens normalisiert das entzündungsfördernde Milieu im Kniegelenk und reduziert die Narbenbildung. Die Arthrofibrose kann dadurch gestoppt werden. So verbessert die Zell-Matrix-Therapie die Beweglichkeit des Kniegelenks ohne erneute Operation.

Lockerung der Knieprothese

Lockert sich die Knieprothese aus ihrer Verankerung im Knochen, begrenzt dies ihre Lebensdauer. Eine gelockerte Prothese kann den hohen Anforderungen beim Gehen, Stehen und bei der Kraftübertragung im Kniegelenk nicht mehr gerecht werden. In diesen Fällen muss die Endoprothese entfernt und ein neues Implantat in einer Revisionsoperation (Wiederholung eines Eingriffs) eingesetzt werden.

Protheseninfekt: septische Lockerung

Es gibt zwei Ursachen für eine Prothesenlockerung. Die dramatischste Ursache ist die septische Lockerung: Wenn sich nach dem Einbau der Prothese ein Bakterienfilm auf dem Implantat ablagert, kann die resultierende Immunantwort des Körpers zu einer Osteolyse, was heißt dem Abbau des Knochens rund um das Implantat, führen. In diesem Fall ist es dringend erforderlich, das Implantat mit Antibiotikainfusionen zu sanieren. Im schlimmsten Fall muss die Knieprothese sogar ausgewechselt werden.

Osteolyse durch Kuststoffabrieb

Eine weitere Ursache für eine Lockerung der Knieprothese ist die sogenannte aseptische Osteolyse (Knochenabbau). Diese Art der Lockerung beruht nicht auf einem bakteriellen Prozess. Stattdessen kommt es zu einem Abrieb von Polyethylenpartikeln aus dem Inlay der Knieprothese. Dieser Vorgang kann bei dafür empfänglichen Patienten e eine Immunantwort im Gewebe provozieren. Die dadurch freigesetzten Fresszellen (Makrophagen) können den Plastikabrieb jedoch nicht eliminieren, sodass die Immunreaktion nicht zurückgeht. Die permanent aktiven Immunzellen können zu einer Osteolyse in der Umgebung der Knieprothese beitragen. Dies zerstört die Verankerung der Knieprothese im Knochen und die Prothese löst sich.

Wechseloperation der Knieprothese

Die Wechseloperation zum Austausch einer Knieprothese ist anspruchsvoller als die Erstimplantation. Durch die vorangegangene Knieprothesen-OP ist die Menge an Knochensubstanz, die für das Implantat zur Verfügung steht, geringer. Daher erfordert der Prothesenwechsel besondere Erfahrung und ein knochensparendes Vorgehen des Operateurs.

Nachbehandlung der Knie-Prothesen-Operation

Bereits am ersten Tag nach der Operation wird das Kniegelenk vorsichtig von einer motorbetriebenen Schiene bewegt. Ab dem zweiten postoperativen Tag beginnt der Patient mit einer intensiven Physiotherapie. Hierbei erlernt er unter anderem das Gehen mit zwei Unterarmgehstöcken, sodass bis zur Entlassung nach ca. 4–5 Tagen auch das Treppensteigen möglich ist.

Im direkten Anschluss an den Klinikaufenthalt erfolgt eine drei- bis vierwöchige ambulante oder stationäre Rehabilitation.

Haltbarkeit und Lebensdauer einer Knieprothese

Eine Knieendoprothese hält 15 bis 25 Jahre. Nach 20 Jahren sind noch 90 % der Knieprothesen intakt. Nur 5 % aller Knieprothesen müssen vor dem 15. Jahr nach der Operation ausgetauscht werden.

Die Haltbarkeit und Lebensdauer einer Knieprothese hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  • Körpergewicht des Patienten: Je leichter der Patient ist, umso weniger schnell nutzt sich die Knieprothese ab.
  • Aktivitätsniveau:
    Je mehr Sport, körperliche Arbeit und allgemeiner Aktivität auf der Knnieprothese lastet, um so höher ist die Gefahr für Abrieb und Lockerung des Implantates. Sportarten mit wenig Kniebelastung wie Radfahren oder Schwimmen sind hier ideal, um alle Vorteile von Sport ohne die Nachteile der Abnützung des Implantates zu bekommen.
  • Knochenqualität des Patienten:
    Je höher die Knochendichte ist, umso besser lässt sich eine Endoprothese im Knochen befestigen. Bei Patienten mit Osteoporose oder verminderter Knochenqualität hält die Endoprothese weniger lange als bei Patienten mit höherer Knochendichte.

Was können Sie tun, damit die Knieprothese lange hält?

  • Setzen Sie auch nach der Reha selbstständig die gymnastischen Übungen fort, um eine Versteifung des Gelenks zu verhindern.
  • Tragen Sie flache Schuhe mit weichen Sohlen und gegebenenfalls Pufferabsätzen.
  • Weisen Sie bei eitrigen Entzündungen (auch an anderen Körperstellen) den Arzt auf die Prothese hin und denken Sie an verschriebene Antibiotika.
  • Vermeiden Sie ein Hinknien.
  • Heben oder tragen Sie keine schweren Lasten.
  • Meiden Sie schwere körperliche Arbeit.
  • Bevorzugen Sie gelenkschonende Sportarten wie Schwimmen, Gymnastik oder Radfahren.
  • Verzichten Sie auf Kontakt- und Risikosportarten wie Fußball, Tennis, Joggen oder Reiten.

Sport und Knieprothese

Generell gilt: Sport mit Knieprothese ist erwünscht und sinnvoll. Allerdings sollten gelenkschonende Aktivitäten mit Maß und Ziel ausgeübt werden. Die Vorteile, die der gesamte Organismus durch sportliche Aktivitäten gewinnt (Förderung der Kondition, Durchblutung und Koordination, überwiegen gegen die Risiken einer Verletzung. Deshalb sollten Patienten mit einer Knieprothese sturz-, verletzungs- und kontaktintensive Sportarten meiden.

Auch die Belastungsintensität für die Kniegelenke ist ein Kriterium für die Auswahl der richtigen Sportart.

Grundsätzlich zu empfehlen sind Sportarten wie Nordic Walking, Schwimmen, Rudern, Golfen, Langlaufen, Gymnastik, Yoga, Wandern und Radfahren. Moderates Krafttraining ist ebenfalls gut geeignet.

Beim Reiten, Joggen, Ski fahren, Tennis und Badminton kommt es sehr darauf an, wie intensiv und risikofreudig Sie diese Aktivitäten betreiben.

Gänzlich ungeeignet sind alle Kampfsportarten, Rugby und Hockey sowie Kontaktsportarten wie Fußball, Basketball, Handball und Volleyball. Grundsätzlich kommt es darauf an, Ihre gewählte Sportart vernünftig und bewusst auszuüben. Denken Sie ans Tragen von Kniebandagen sowie an Aufwärmphasen und Dehnübungen. Vermeiden Sie unnötige Risiken und Überforderung.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Knieprothese

Wann ist der richtige Zeitpunkt für die Operation einer Knieprothese?Einen optimalen Zeitpunkt für den Einsatz einer Knieendoprothese gibt es nicht. Das wichtigste Kriterium ist der individuelle Leidensdruck des Patienten. Werden die Schmerzen zu stark und die langfristig erforderlichen Mengen an Schmerzmitteln zu groß, kann eine Prothese die Situation deutlich verbessern. Zudem ist es wichtig, die Operation der Knieendoprothese durchzuführen, bevor der Verschleiß an Weichteilen (Seitenbänder, hinteres Kreuzband) und die Rückbildung der Muskulatur zu weit fortgeschritten sind. Mit gesunden Bändern und leistungsfähiger Muskulatur startet der Patient wesentlich besser in die Rehabilitation. Damit sichert er sich auch die Aussichten auf ein gutes Ergebnis nach der Operation der Knieprothese.
Wie lange bleibt man nach Knieprothese im Krankenhaus? Der stationäre Aufenthalt nach der Operation einer Knieendoprothese dauert 3 bis 4 Tage – im Falle einer Knieteilprothese. Bei der Operation einer Knie-TEP (Vollprothese) kann der stationäre Aufenthalt 5 bis 7 Tage dauern.
Wie lange dauert die Rehabilitation nach Knieprothese?Die Rehabilitation nach einer Knieprothese dauert 2 bis 3 Wochen. Bei einer Knievollprothese kann es etwas länger dauern, weil die Operation belastender ist. Da bei einer Knieteilprothese ein kleinerer Schnitt genügt, ist der Heilungsvorgang schneller beendet. Es ist natürlich empfehlenswert, die in der Rehabilitation erlernten Übungen zum Trainieren der Muskulatur und zur Verbesserung der Koordination lebenslang durchzuführen: Je besser die körperlichen Voraussetzungen sind, umso stärker wird die Knieprothese entlastet und von einer angemessen trainierten Muskulatur geführt. Begleitendes Training erhöht die möglichen Gehstrecken und die Lebensdauer einer Knieendoprothese erheblich.
Wie lange dauert die Krankschreibung (Arbeitsunfähigkeit) nach Knieprothese? Übt ein Patient vor allem sitzende Tätigkeiten aus, muss er davon ausgehen, etwa sechs Wochen im Job zu fehlen. Patienten mit schwerer körperlicher Tätigkeit müssen sich vor der Wiedereingliederung in den Beruf gut beraten lassen. Schwere körperliche Arbeit und das Tragen schwerer Lasten reduziert die Lebensdauer einer Knieprothese erheblich. Die maximale Belastung beträgt bei einer Knieprothese etwa 15 kg. Eine berufliche Änderung oder eine Änderung des Tätigkeitsschwerpunktes kann daher in einigen Fällen empfehlenswert sein.
Wann ist nach einer Knieprothesenoperation wieder Sport möglich?In der Rehabilitation werden maßvolle, gut kontrollierte Kräftigungsübungen durchgeführt. Wenn nach etwa 3 Monaten die Operationswunde gut abgeheilt und die Beinmuskulatur durch Physiotherapie wieder gestärkt ist, kann der Patient mit maßvollen Sporteinheiten, z. B. Radfahren, Wandern, Joggen, Skilanglauf oder Schwimmen, beginnen.
Wie lange hält eine Knieprothese?Bei Knievollprothesen wurden regelmäßig Haltbarkeiten von bis zu 30 Jahren gesehen. Knieteilprothesen halten etwa 15–25 Jahre. Nur 5 % der Knieprothesen fallen bis zum 15. Jahr nach der Operation aus. Das bedeutet: Über 95 % aller Knieprothesen halten länger als 15 Jahre. Eine gesunde Lebensweise und Kontrolle des Körpergewichts können die Haltbarkeit einer Prothese verlängern.
Welcher Arzt ist der richtige für eine Knie-TEP? Ihre Wahl sollte einen ausgewiesenen, zertifizierten Kniespezialisten treffen. Es gibt eine wichtige Entscheidungshilfe, um einen in der Knieendoprothetik wirklich erfahrenen Arzt zu erkennen: Eine Einrichtung mit dem Zertifikat EndoProthetikZentrum (EPZ) garantiert, dass die dort arbeitenden Spezialisten über Jahre hinweg viel Erfahrung gesammelt haben, mehr als 100 Knieprothesen pro Jahr operieren und in Diagnostik und Nachsorge strenge Qualitätsstandards erfüllen. Die orthopädische Gelenk-Klinik war das erste Endoprothetikzentrum Baden-Württembergs. Sie hält dieses Zertifikat schon seit der Einführung im Jahr 2014 und wurde unter der Leitung von Professor Sven Ostermeier zertifiziert.
Können gesetzlich versicherte Patienten mit Kniearthrose von einem Spezialisten der orthopädischen Gelenk-Klinik operiert werden?Die orthopädische Gelenk-Klinik empfängt in der Ambulanz auch gesetzlich versicherte Patienten für eine ausführliche Diagnose und ambulant durchführbare Therapien. Wenn die Operation einer Knieendoprothese notwendig wird, besteht die Möglichkeit, diese in der angeschlossenen Privatklinik einzusetzen. Mit den meisten gesetzlichen Krankenkassen gibt es integrierte Versorgungsverträge. Außerdem bietet das Endoprothetikzentrum der Gelenk-Klinik den Kostenträgern von gesetzlich versicherten Patienten einen Tarif an, der dem Niveau der öffentlichen Krankenhäuser entspricht. In den meisten Fällen wird der Antrag gesetzlich versicherter Patienten nach Einreichen eines Kostenvoranschlages bei der Versicherung genehmigt. Auf diesem Wege können sich auch gesetzlich versicherte Patienten direkt einen hochspezialisierten Operateur aussuchen. Weitere Informationen zum Einsatz von Knieprothesen bei gesetzlicher Krankenversicherung gibt es hier.

Literaturangaben
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Facharzt für Orthopädie und Unfallchirurgie

 
Prof. Dr. Sven Ostermeier, Facharzt für Orthopädie in Freiburg

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