In der Revisionssituation sind Rettungsverfahren („salvage procedure“) nicht definiert oder gar standardisiert und, wie der Begriff schon ahnen lässt, für die Patienten oft einhergehend mit einem schlechteren Outcome. Sie erfordern höchste Ansprüche an den Chirurgen und seine Infrastruktur. Aufgrund der kleinen Fallzahlen, verteilt auf wenige Zentren, fehlen bis heute klare Behandlungsrichtlinien. Hierbei reichen die Behandlungsstrategien vom erneuten Gelenkersatz zum Ausbau der Prothese im Sinne einer Sine-Sine-Arthroplastik oder Resektionsarthroplastik bis hin zur Arthrodese des Gelenks.

Der künstliche Gelenkersatz am Humeroulnargelenk hat in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung gewonnen, dies gestützt auf die erzielten Erfolge in der rheumatoiden Arthritis, mit reproduzierbaren Standzeiten von über 80 % in 10 Jahren. Vergleichbare Resultate wie bei Hüft- und Kniegelenkersatz sind heute bezüglich Erhaltungsraten, Funktion und Schmerzfreiheit keine Seltenheit mehr. Dieser Tatbestand führte zu einer Ausweitung der Indikationsstellung von der klassischen rheumatoiden Arthritis hin zu der posttraumatischen Situation. Dass das Patientenspektrum sich geändert hat, ist unter anderem auch dem Tatbestand zu verdanken, dass heute dem rheumatoiden Arthritis-Patient hochwirksame Medikamente zur Verfügung stehen (Biologika: TNF-α-Inhibitoren), die zumindest den Krankheitsverlauf verzögern. Aggressive destruktive Verlaufsformen sind seltener geworden. Zwar lassen sich auch vergleichbare Resultate in Bezug auf Funktion und Schmerzfreiheit erreichen, jedoch sind die Komplikationsraten verbunden mit Revisionsraten deutlich höher [12, 18]. Des Weiteren sind auch Vergleiche kaum möglich, da es sich um eine gemischte Population handelt, denn die Indikationsstellungen bei nichtentzündlichen Erkrankungen werden in einer Gruppe von posttraumatischen Situationen zusammengefasst. Bei genauer Betrachtung wird unter diesem Oberbegriff jedoch eine Reihe von Pathologien zusammengefasst wie Kontrakturen, Achsenfehlstellungen, ligamentäre Instabilitäten, Knochenverlust, Pseudarthrose, intra- und periartikuläre Ossifikationen, latente Infekte, Ankylose und instabile Narben bei vielfach multiplen Voreingriffen.

Für die Revisionssituation hat sich ein Prothesenkonzept durchgesetzt, das als „sloppy hinge“ bezeichnet wird. Bei diesem Prothesentyp sind Humerus- und Ulnakomponente locker miteinander verkoppelt. Die Verbindung der beiden Prothesenkomponenten führt zu einer hohen Sicherheit in Bezug auf Instabilität und Luxation. Dies ist von besonderer Bedeutung bei fehlender Seitenbandinstabilität, Situationen, die in der posttraumatischen Situation nicht selten vorkommen [15, 18].

Solche Revisionseingriffe bedürfen einer minutiösen präoperativen Abklärung und Vorbereitung. Häufig ist auch ein Knochenaufbau mit Allograft nötig, um eine sichere Verankerung der Implantate und eine Wiederherstellung der Anatomie zu gewährleisten. Hierbei handelt es sich um komplexe anspruchsvolle Eingriffe, die eine entsprechende Erfahrung des Operateurs und seiner Infrastruktur voraussetzen. Ist ein sekundärer Wiedereinbau einer Ellenbogenprothese oder Wechsel einer Prothese wegen Lockerung nicht möglich, so kommt als Rückzugsverfahren eine Resektionsarthroplastik in Betracht – eine Maßnahme, die häufig zu einer Instabilität im Sinne eines „floating elbow“ führt. Im Alltag wird dann das Tragen einer zusätzlich geführten Bewegungsorthese nötig, um eine einigermaßen geführte Bewegung des Ellenbogengelenks zu ermöglichen Als letzte Maßnahme ist auch eine Ellenbogenarthrodese in Betracht zu ziehen – ein für den Patienten einschneidendes Ereignis mit daraus resultierender bleibender Einschränkung der Ellenbogenfunktion. Dies ist ein mutilierender Eingriff, der wenigen Patienten vorbehalten werden sollte und als Eingriff als Ultima Ratio zu verstehen ist.

Ursachen für Revisionen

Für das Verständnis und für die Wahl der chirurgischen Therapie ist die profunde Analyse, die zur Revision führt, sinnvoll. Hierbei unterscheidet man zwischen prothesenbedingten und nicht prothesenbedingten Ursachen. Hauptursachen sind Infektionen, aseptische und septische Lockerungen, Polyethylenabrieb und periprothetische Frakturen. Zu berücksichtigen sind auch Umstände, die patientenspezifisch sind, wie z. B. der Zustand der Weichteile bei mehrfach voroperierten Patienten. Aufgrund der exponierten Lage der knöchernen Strukturen und der dünnen Weichteildeckung sind erhöhte Infektraten zu erwarten. Auch besteht in der Revisionssituation die erhöhte Gefahr einer Nervenläsion insbesondere des N. ulnaris, denn häufig ist präoperativ nicht bekannt, ob dieser im Rahmen der vorgängig durchgeführten Eingriffe vorverlagert wurde. Auch der Streckapparat kann im Vorfeld der mehrfach erfolgten Operationen beschädigt sein, eine schwerwiegende Komplikation die zu einem Verlust der aktiven Extension führen kann [4]. Ein insuffizientes Knochenlager kann ggf. einen Allograftaufbau bedingen. Bei erheblichem Knochenverlust sind Rekonstruktionen im Sinne von Composite-Allograftaufbau nötig.

Erhalt oder Wechsel der Prothese

Beim Vorliegen einer symptomatischen Lockerung der Prothesenkomponenten empfiehlt sich eine frühzeitige Revision, denn in der Regel ist das Knochenlager noch gut erhalten, und somit sind auch einzeitige Wechsel technisch relativ einfach möglich. Das Hauptproblem besteht aber darin, dass solche Lockerungen sich klinisch stumm verhalten können. Dennoch sollte bei radiologisch klar ersichtlichen Säumen am Knochenzementmantel, die dann auch im zeitlichen Verlauf zunehmen, eine frühzeitige Revision in Betracht gezogen werden. Die meisten periprothetischen Frakturen entstehen auf dem Boden einer initial vorliegenden Lockerung der Prothesenkomponenten. Ein adäquates Ereignis im Sinne eines Traumas lässt sich häufig in der Anamnese nicht erheben.

Die Inzidenz solcher Frakturen wird mit etwa 5 % angegeben [14]. Je nach Lokalisation der Fraktur kann in seltenen Fällen eine konservative Therapie erfolgen. Ansonsten müssen aufwendige Osteosynthesen durchgeführt werden. Noch komplexer wird die Situation bei implantierten Schulter- und Ellenbogenprothesen (interprothetische Frakturen). In der Regel gelingt jedoch in solchen Situationen eine Osteosynthese, vorausgesetzt die Implantate sind nicht gelockert. Die Abb. 1 zeigt eine interprothetische Fraktur nach häuslichem Stolpersturz bei einer 63-jährigen Patientin. Aufgrund einer arthritischen Destruktion wurden eine anatomische Schulterprothese vor 20 Jahren und eine Ellenbogenprothese vor über 16 Jahren implantiert. Bei stabilen Prothesenkomponenten entschlossen wir uns, die Fraktur mit einer Doppelplattenosteosynthese zu stabilisieren. Gleichzeitig wurde die semizirkuläre Trümmerzone mit Allograft aufgebaut. Lange Implantate sind für eine genügende Überbrückung der Fraktur nötig. Nach Möglichkeit sollen winkelstabile Implantate verwendet werden, die auf Höhe der jeweiligen Implantate eine monokortikale Fixation ermöglichen. Gleichzeitig werden auch für die Fixation der Platten häufig Cerclagen gebraucht. Durch die orthogonale Platzierung der Platten erreicht man eine Rotationsstabilität. Kleine knöcherne Defekte können entweder mit Eigenspongiosa oder Spenderknochen aufgefüllt werden.

Abb. 1
figure 1

Interprothetische Fraktur bei stabilen Prothesenkomponenten sowohl an der Schulter wie auch am Ellenbogen. a Prä- und b frühpostoperatives a.-p.-Bild nach Osteosynthese

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Die genaue Analyse der vorhandenen Knochensubstanz ist im Hinblick auf einen notwendigen Aufbau zu beurteilen. Der Aufbau kann dann von einer Spongiosaplastik über die Beckenspahnentnahme bis hin zum Allograftaufbau reichen. Bei großen Knochendefekten mit begleitender Lockerung der liegenden Prothesenkomponenten stellt sich dann die Frage, ob allenfalls ein zweizeitiges Vorgehen gewählt werden muss. Der aus dem Trauma resultierende strukturelle Defekt, kombiniert mit einer vorbestehenden mangelnden Knochenstruktur, resultierend aus über die Jahre beispielsweise entstandenen Lyseherden durch Polyethylenabrieb, kann eine Reimplantation verunmöglichen. Erst nach Wiederherstellung des Knochen-Containments ist dann zeitlich verzögert an einen Wiedereinbau überhaupt zu denken. Bei großen Defekten ist eine Allograft-Implantat-Verbund-Rekonstruktion möglich, sofern kein Infekt vorliegt und die Weichteile dies auch erlauben [2, 6, 16].

Am Beispiel einer 75-jährigen Patientin mit einer rheumatoiden Arthritis wird eine solch aufwendige Rekonstruktion illustriert. Im Jahr 2003 wurde eine Ellenbogenprothese vom Typ GSB III implantiert. Auf dem Boden einer Lockerung der humeralen Komponente, die bei der klinisch asymptomatischen Patientin primär nicht angegangen wurde, entstand dann im weiteren Verlauf eine periprothetische Fraktur. Die Fraktur wurde über einen dorsalen trizepserhaltenden Zugang [11] mittels Doppelplattenosteosynthese und homologer Spongiosaplastik versorgt. Bei festsitzender Ulnakomponente und nicht zur Verfügung stehender neuer Humeruskomponente musste die liegende Schaftkomponente erneut einzementiert werden. Wegen einer Nekrose des distalen Humerus, die zu einer erneuten Lockerung und zum Ausbruch der Prothese führte (Abb. 2), erfolgte 9 Monate später wiederum eine aufwendige Revision. Es wurde eine Resektion des nekrotischen Humerusanteils durchgeführt mit einem Allograft-Composite-Aufbau des distalen Humerus (Abb. 3). Gleichzeitig musste die Ellenbogenprothese gewechselt werden. Neu wurde eine Ellenbogenprothese vom Typ Coonrad/Morrey implantiert. Die Dockingstelle zwischen Spender- und Eigenknochen wurde mit einer write: Humeruslangschaftkomponente überbrückt. Die Prothese wurde zementiert. Die Stabilität des Allograft-Composite-Aufbaus wurde zusätzlich durch eine Plattenosteosynthese erhöht.

Abb. 2
figure 2

Präoperative a.-p.-Aufnahme des linken Ellenbogens mit Lockerung der humeralen Ellenbogenprothesenkomponente

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Abb. 3
figure 3

Intraoperative Aufnahme, die den Allograft-Composite-Verbund kurz vor Einbau zeigt

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Die Stabilisierung der fenestrierten Ulna, Fenestrierung im Rahmen des Ausbaus der Ulnakomponente, erfolgte mit Miniplättchen und zusätzlichen Drahtcerclagen (Abb. 4).

Abb. 4
figure 4

a.-p.-Aufnahme 6 Monate postoperativ mit fest einliegenden Ellenbogenprothesenkomponenten und Überbrückungsosteosynthese

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In der Literatur werden unterschiedliche Ergebnisse angegeben, wenn solch große Defekte mit Allograft-Implantat-Verbund-Rekonstruktionen behandelt werden müssen [6, 8, 16, 21]. Einerseits stellt die Inkorporation des verwendeten Allografts ein Problem dar. Dies kann von fehlender Einheilung über ein nur partielles „Bridging“ bis zum kompletten Einwachsen reichen. Die Komplikationsraten, insbesondere was Infekte anbelangt, sind hoch. Zum Beispiel berichtet Mansat [10] in der Aufarbeitung von 13 Fällen mit Allograft-Prothesis-Composite-Aufbau über 4 tiefe Infekte. Dabei konnte nur in 9 Fällen eine „graft to host union“ beobachtet werden. Amryfeitz [2] berichtet über lediglich einen tiefen Infekt bei 11 Fällen mit einem mittleren Follow-up von 75 Monaten. In 3 Fällen fand sich radiologisch keine Integration. Bei 3 weiteren Fällen konnte nur ein partielles Einheilen des Allografts beobachtet werden. Erwähnenswert ist auch der Tatbestand, dass es schwierig ist, eine genaue Quantifizierung der Einheilung zwischen Spenderknochen und Eigenknochen zu definieren. Die Dockingstelle sollte auch mit einer genügend langen Schaftprothese überbrückt werden. Somit erreicht man zusätzlich eine Rotationsstabilität.

Resektionsarthroplastik, Sine-Sine-Arthroplastik

Im Zeitraum zwischen 1998 und 2014 wurden an der Schulthess-Klinik 537 Ellenbogenprothesen bei 449 Patienten implantiert, wobei 42 Infektionen auftraten. Die Infektrate betrug somit 7,8 %. In der Literatur schwanken die Zahlen je nach Angaben zwischen 2 und 13 % [1, 13, 19, 20]. Diese Zahlen zeigen auf, dass die Infektraten deutlich höher sind als Vergleichsweise in der Hüftchirurgie, wo im internationalen Standard Infektraten unter 1 % erwartet werden.

Dies liegt unter anderem an den lokal dünnen Weichteilverhältnissen, einer fehlenden muskulären Deckung der exponierten Knochenstrukturen, so wie dies bei der proximalen Ulna vorliegt. Die Hauptpopulation, die eine Ellenbogenprothese benötigt, ist immer noch der Polyarthritispatient. Die oft bei diesen Patienten vorhandene medikamentöse immunsuppressive Medikation begünstigt zusätzlich eine erhöhte Infektionsrate [3, 5, 17].

Bei Infekten ist ein Ausbau der Prothese oft unumgänglich, denn in der Regel handelt es sich hierbei um Spätinfekte, und eine Heilung kann nur dann erwartet werden, wenn sämtliches Fremdmaterial entfernt ist [19, 22, 23]. Die Bedeutung des Knochenerhalts beim notwendigen Ausbau der Prothesenkomponenten lässt sich hier am besten veranschaulichen. Bei Erhalt der Kondylen können durch die daraus resultierende Knife-in-fork-Deformität funktionell erstaunliche Resultate erzielt werden. Die Führung der proximalen Ulna wird durch die Kondylen gewährleistet. Der Erhalt der Kondylen erlaubt eine relativ geführte stabile Bewegung im Ellenbogengelenk, vergleichbar mit dem freihändigen Balancieren eines Kindes auf einer Wippe (Abb. 5). Nur für solche Situationen sollte der Begriff der Resektionsarthroplastik verwendet werden. Durch diesen Knochenerhalt kann zudem ein Wiedereinbau der Ellenbogenprothese im Verlauf evaluiert werden [7, 15]. Hierfür haben sich sog. „halbgekoppelte“ Prothesentypen bewährt, z. B. die Coonrad/Morrey-Prothese. Bei diesen Prothesentypen sind die einzelnen Komponenten durch ein Scharniergelenk miteinander verbunden. Dieser Koppelungsmechanismus übernimmt die stabilisierende Funktion des in der Regel insuffizienten Bandapparates. Durch eine zusätzliche anteriore Abstützung mittels Flansch wird die Stabilität nochmals erhöht. Die unverblockte Prothese stellt einen reinen Oberflächenersatz dar und hat sich für diese Indikationsstellung nicht durchgesetzt.

Abb. 5
figure 5

Knife-in-fork-Deformität

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Geht ein Prothesenausbau mit einem erheblichen Substanzdefekt einher, so fehlt eine suffiziente knöcherne Führung. Daraus resultiert dann eine Floating-elbow-Situation. Der Begriff einer Sine-Sine-Arthroplastik beschreibt diesen Umstand viel treffender und sollte hierfür verwendet werden (Abb. 6).

Abb. 6
figure 6

Röntgenbilder in 2 Ebenen mit erheblichem knöchernem Substanzdefekt nach Ausbau einer Ellenbogenprothese wegen eines Spätinfekts

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Arthrodese

Die Ellenbogenarthrodese ist glücklicherweise selten nötig. In unseren Breitengraden ist dies ein sehr seltener Eingriff, der in wenigen Ausnahmefällen vorzuziehen ist. Die möglichen Indikationen sind einerseits die posttraumatische schmerzhafte Arthrose bei jungen Patienten, die für eine Ellenbogenprothese per se nicht qualifizieren, oder die posttraumatische Instabilität des Ellenbogens. Ein nichtbeherrschbarer Infekt kann ebenfalls zur Arthrodese führen, und nicht selten wird bei diesen Eingriffen auch ein Knochenaufbau nötig. Kontraindikationen sind ein erheblicher Knochenverlust, unzureichende Weichteile, eine erhebliche Verkürzung und Pathologien der benachbarten Gelenke. Die Fallzahlen sind sehr klein, und die Erfahrungen beschränken sich auf wenige Fälle. In der Literatur wird lediglich über Einzelfälle berichtet. Größere Fallberichte beschränken sich auf maximal 15 Patienten [8]. Ein Hauptproblem stellt die hohe Pseudarthroserate dar.

In der Regel erfolgt die Fusion in einer 90°-Flexion im Ellenbogengelenk. Individuell angepasste Fusionswinkel sind aber je nach Bedürfnis des Patienten zu berücksichtigen. Der optimale, für den jeweiligen Patienten gewählte Fusionswinkel kann präoperativ durch das jeweilige Anpassen jeweils einer Orthese in den verschieden zu wählenden Fusionswinkeln simuliert werden.

Fazit für die Praxis

  • Mit der Ausweitung der Indikationsstellung ist mit einer steigenden Anzahl von Primärimplantationen von Ellenbogenprothesen zu rechnen. Folglich ist auch eine Zunahme der Komplikationen zu erwarten, die zu einer Revision führen.

  • Die erneute Prothesenimplantation steht in direkter Relation zur Ursache der Revision und ist oft nicht mehr möglich.

  • Ein insuffizienter „bone stock“ verunmöglicht den Wiedereinbau einer Ellenbogenprothese oder Bedarf eines Aufbaus mit Allograft. Diese komplexen Revisionseingriffe sind per se schon mit höheren Komplikationsraten behaftet. Sie erfordern eine entsprechende Erfahrung des Operateurs und seiner Infrastruktur.

  • Weitere „salvage procedures“ sind die Resektionsarthroplastik, die mit einem beträchtlichen Funktionsverlust einhergeht, resultierend aus einer Instabilität im Sinne eines „floating elbows“.

  • Die Ellenbogenarthrodese ist ein Rettungsanker im Sinne einer Ultima Ratio und führt zu einer beträchtlichen, bleibenden Funktionseinbuße.