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Knorpelschaden im Knie - Behandlung / Therapie

Die Mikrofrakturierung bei einem Knorpelschaden im Knie


Bei der einfachsten Methode wird versucht, den darunter liegenden Knochen zu stimulieren, wieder einen Ersatzknorpel zu bilden, der dann den Defekt auffüllen soll.

Ähnlich wie wir bei einem ungepflegten Rasen durch Vertikutieren (Auflockern mittels Einbringen zahlreicher Löcher) der Erde eine Verbesserung der Ernährung des Grases und damit ein Wiederaufblühen des Rasens erreichen, müssen wir eine Verbindung zwischen der unter dem Knorpel liegenden Knochenschicht und dem darunter liegenden Knochenmark mit seinen Stammzellen schaffen.

Dadurch wird ein Herauswachsen dieser so genannten Stammzellen aus der Tiefe erreicht. Die Stammzellen des Menschen haben die besondere Eigenschaft, gewebespezifische Zellen wie Knorpelzellen, Sehnenzellen, Knochenzellen, Bindegewebszellen etc. zu produzieren, je nachdem wie die Umgebung es erfordert. Bringt man zum Beispiel eine solche Stammzelle in die Umgebung von Knorpel, so stimuliert diese Stammzelle die Bildung von Knochenzellen.

2.1.1.4.jpgSo kann man über eine Gelenkspiegelung mit einem dornartigen Instrument 2 mm durchmessende Löcher in den Knochen schlagen. Diese Methode wird unter Narkose durchgeführt, ist also für den Patienten nicht zu spüren.

Durch die entstehende konische Form „platzt“ der Knochen um die Löcher herum. Zahlreiche feine Knochenrisse (daher der Name Mikrofrakturen) entstehen um das kleine Loch (Abb. 1a ).

Sie gewährleisten ein gewolltes zusätzliches Austreten von Blut. Hierdurch wird eine breitflächige Verbindung zum darunter liegenden mit Blut angefüllten Bälkchenknochen geschaffen. An der verbliebenen rauen Oberfläche bleibt das Blutgerinnsel gut haften, wobei die Löcher selbst wie Dübel wirken. 

Stammzellen, auch „Magic cells“ genannt, können so auf die Knochenoberfläche gelangen und hier im Laufe von Monaten eine kräftige Faserknorpelschicht bilden, die den gesamten Defekt ausfüllt. Diese Schicht kann sehr widerstandsfähig sein und makroskopisch kaum vom gesunden umgebenden Knorpel unterschieden werden.

Die Mikrofrakturierung wird ausschließlich mittels Endoskop vorgenommen. Die beschriebene Technik besticht durch ihre Einfachheit bei erstaunlicher Effizienz. Arthroskopische Kontrolluntersuchungen, ein halbes Jahr nach dieser Maßnahme, haben gezeigt, dass dieser Ersatzknorpel eine gute mechanische Festigkeit besitzt.

Die Transplantation von Knorpel-Knochenzylindern bei einem Knorpelschaden im Knie

2.1.1.4-4.jpgBei diesem Verfahren werden kleine Knorpel- Knochenzylinder aus wenig belasteten Kniearealen in den Knorpeldefekt in der Belastungszone verpflanzt (Abb. 2a).

Dieses Verfahren ist vor allem für größere Defekte geeignet, wozu jedoch meist zahlreiche Zylinder transplantiert werden müssen. Man spricht daher auch von einer Mosaikplastik. Neu entwickelte Instrumente erlauben auch ein endoskopisches Vorgehen.

Im Gegensatz zu der Mikrofrakturierung wird hier ein Ersatz mit hyalinem Knorpel erreicht, der langfristig widerstandsfähiger als der Faserknorpel ist. Unbekannt ist aber noch die Auswirkung der sich mit Faserknorpel füllenden Spenderdefekte als potentieller Herd einer Präarthrose.

Man kann die Knorpel-Knochenzylinder auch aus dem Gelenk zwischen Wadenbein und Schienbein gewinnen, wodurch das Risiko einer Gelenkschädigung im Knie selbst vermieden wird.

Die Knorpelzelltransplantation bei einem Knorpelschaden im Knie

2.1.1.4-6.jpgEinen ganz anderen Weg ist ein schwedisches Forscherteam unter Prof. Lars Peterson gegangen, in dem man Knorpel aus einem nicht belasteten Areal des Gelenkes bei einer Gelenkspiegelung (Arthroskopie) entnimmt, ihn mit einem Spezialverfahren im Labor von seinen Fasern befreit und die nun frei gewordenen Knorpelzellen im Reagenzglas durch Züchtung vermehrt.

Etwa nach 3 - 6 Wochen wird über eine Gelenkeröffnung der Knorpeldefekt zunächst mit einer vom angrenzenden Schienbeinkopf entnommenen Knochenhaut übernäht. In die daraus entstehende Tasche werden die gezüchteten Knorpelzellen eingespritzt (Abb. 4). Im Verlaufe von 1 bis 2 Jahren entsteht hieraus ein neuer Knorpel, der mit dem natürlichen eigenen Knorpel nahezu identisch ist.

Die guten mittel- und langfristigen Ergebnisse dieser an bisher 15.000 Patienten weltweit durchgeführten Operation untermauern den klinischen Wert dieses Verfahrens.

Aber diese Knorpelersatzoperation hat auch Nachteile:

  1. Zwei Operationen sind erforderlich; davon eine mit Gelenkeröffnung. 
  2. Die Operation ist technisch schwierig und zeitaufwendig (vor allem das Einnähen des Knochenhautlappens). 
  3. Das Verfahren der Zellkultivierung ist sehr teuer (3.000 bis 5.000 , ohne die eigentlichen Operationen selbst). 
  4. Der Knochenhautlappen (Periostlappen) neigt oft zu Verdickungen, wodurch eine neuerliche Arthroskopie mit Ausdünnung des Lappens erforderlich wird.

In letzter Zeit sind Verfahren entwickelt worden, um das Einnähen des Periostlappens zu vermeiden.

2.1.1.4-7.jpgDabei werden die Zellen in einer so genannten Matrix, einem Gerüst aus unterschiedlichen biologischen oder synthetischen Materialien, gezüchtet. Diese nunmehr „lebendige“ Matrix wird dann in den Knorpeldefekt mit einem kleinen Schnitt eingebracht und häufig nur mit Gewebekleber fixiert.

Bei Verwendung einer Matrix aus Hyaluronsäure (einem wesentlichen Bestandteil der Gelenkflüssigkeit) ist sogar das Kleben entbehrlich (Abb. 5). Einer deutschen Firma ist es gelungen, die Zellen in winzigen Bläschen aus körpereigenem Blut zu züchten. Jedes nur einen halben Millimeter durchmessende Bläschen fasst 200.000 Knorpelzellen. Innerhalb von 10 Minuten nach Einbringen in den Knorpeldefekt kleben die Bläschen fest am Knochen.







Die O-Bein- oder X-Bein-Arthrose: Die Gelenktoilette bei einem Knorpelschaden im Knie

Eine angeborene O-Bein- oder X-Beinfehlstellung führt zu einer einseitigen Belastung des Gelenkes. Dabei ist es beim O-Bein der Gelenkabschnitt an der Innenseite und beim XBein an der Außenseite, der den größten Teil des Körpergewichts zu tragen hat, und damit vor allem bei genetisch nicht so vollkommenem Knorpel zu dessen vorzeitiger Abnutzung führt. Im Verlaufe vieler Jahre verstärkt sich durch Verschmälerung des entsprechenden Gelenkabschnittes die Fehlstellung des Beines. Den gleichen Effekt hat man auch nach Entfernung des ganzen Meniskus, eine Operation, der heute nur noch ausnahmsweise vorkommen sollte. Mit der Zeit führt die Fehlstellung zu einer schmerzhaften Arthrose des überlasteten Gelenkabschnittes. Durch Abrieb von Knorpel, aber auch durch die erneute Bildung von sehr scharfkantigen Knochenanbauten wird die Gelenkhaut gereizt. Dies wiederum ist die Ursache für den nun folgenden chronischen Schmerz. Ähnlich dem Sandkorn im Auge, das zu einer schmerzhaften Rötung der Augenbindehaut führt, die erst mit der Beseitigung des Sandkorns zur Ruhe kommt, finden wir bei der Gelenkspiegelung (Arthroskopie) eine stark gerötete Gelenkhaut. Das gründliche arthroskopische Auswaschen des Gelenkes, verbunden mit der Abtragung spitzer Knochenanbauten und der Entfernung instabiler Knorpelteile sowie zerstörter Meniskusanteile führt in der Regel zu einer Beruhigung des Gelenkes und damit zur Schmerzfreiheit. Wir sprechen daher von einer Gelenktoilette. Dieser Eingriff ist bei Wiederaufflammen der Entzündung wiederholbar. Es ist aber offensichtlich, dass hiermit die Ursache der Arthrose nicht behandelt werden kann. Hierzu müsste die Fehlstellung der Gelenkachse korrigiert werden oder ein Ersatz der zerstörten Oberfläche mit einer Metallschiene und einem Kunststoffteil vorgenommen werden.

2.1.1.4-9.jpg

Die Umstellungsosteotomie bei einem Knorpelschaden im Knie


Für diesen größeren Eingriff, der im Gegensatz zur Gelenktoilette einen stationären Aufenthalt erforderlich macht, wird das Schienbein unterhalb des Kniegelenkes schräg von innen nach außen soweit mit einem Meißel durchtrennt, bis nur noch eine schmale Knochenbrücke außen stehen bleibt. Dann wird der Knochen vorsichtig nach außen aufgebogen, bis die gewünschte leichte X-Beinstellung von 2 - 3 Grad erreicht ist. Die entstandene keilförmige Öffnung des Knochens wird mit einer Metallplatte und Schrauben in dieser Position fixiert (Abb. 9).

In den nächsten 6 Wochen, in denen der Patient mit Gehhilfen das Bein entlasten muss, füllt sich der Knochen von außen nach innen wieder mit Knochensubstanz auf, wodurch die Öffnung verschlossen wird. Wir sprechen dann von einer Umstellungsosteotomie. Dieser Eingriff wird in der Regel mit einer arthroskopischen Gelenktoilette verbunden. Gleichzeitig können mit einer Mikrofrakturierung die freiliegenden Knochenareale „vertikutiert“ werden. Die frühere Entfernung eines Knochenkeils mit einem Schnitt an der Außenseite des Unterschenkels und Durchtrennung des Wadenbeines ist wegen der recht hohen Komplikationsrate (Lähmungsrisiko des Fußhebers) weitgehend verlassen worden.

Der Oberflächenersatz bei einem Knorpelschaden im Knie

2.1.1.4-10.jpgAb dem 60-zigsten Lebensjahr tendieren heute die meisten Chirurgen und Orthopäden zu einem Oberflächenersatz des betroffenen Gelenkabschnitts. Bisher erforderte dies einen recht langen Schnitt (ca. 20 - 25 cm) mit entsprechend vermehrten postoperativen Schmerzen und längerer Rehabilitation.

Seit einigen Jahren wird eine minimal-invasive Technik bevorzugt, bei der nur ein halb so langer Schnitt erforderlich ist. Schmerzfreiheit tritt viel rascher ein und die Rehabilitation ist wesentlich kürzer. Auch ist bei diesem Eingriff keine Bluttransfusion erforderlich. In den Knochen der Oberschenkelrolle, der keinen Knorpel mehr besitzt, wird eine 4 mm tiefe Rinne zur Aufnahme des „Schlittens“, einer kufenartigen dünnen Metallschiene eingefräst.

Gegenüber auf dem Schienbeinkopf, der ebenfalls keinen Knorpel mehr trägt, wird ein 4 mm tiefes Bett zur Aufnahme einer Kunststoffgelenkfläche aus Polyäthylen gefräst. „Schlitten“ und Kunststofffläche werden mit wenig Knochenzement an die Knochen fixiert (Abb. 10). Abb. 10: Nach Oberflächenersatzoperation mit einer Schlittenprothese

Die „Gelenkprothese“ bei einem Knorpelschaden im Knie

2.1.1.4-11.jpgIn manchen Fällen hat die Arthrose das ganze Gelenk befallen. Hier ist nur noch der komplette Gelenkflächenersatz, oft auch für die Kniescheibe, erforderlich. Fälschlicherweise wird dies mit dem Begriff Gelenkprothese benannt.

Ist nur der Ersatz eines Teils des Gelenkes erforderlich, sprechen wir von einer Schlittenprothese (Abb. 11). Sind alle Gelenkflächen betroffen von einer Totalprothese. Dieser Eingriff ist nur unter stationären Bedingungen möglich und macht meist eine mehrwöchige Nachbehandlung in einer Rehabilitationsklinik erforderlich.

Elektrotherapiebei einem Knorpelschaden im Knie

Diadynamik (schwach elektrische Ströme in fünf unterschiedlichen Halbwellenimpulsen), Ultraschall, Rotlicht und andere spielen bei der Arthrose-Therapie nur eine untergeordnete Rolle. Die Wirkung hält nicht lange an, wenn überhaupt eine positive Wirkung eintritt.

Kälte- und Wärmetherapie bei einem Knorpelschaden im Knie

Die meisten Patienten mit einem akuten Schub einer Arthrose empfinden Kälte als angenehm. Anderen Patienten wiederum bekommt die lokale Wärmeanwendung besser. Dieses muss im Einzelfall ausprobiert werden. Bei der Kälteanwendung sollte man darauf achten, dass aus der Tiefkühltruhe entnommene Eispackungen nicht direkt auf die Haut gelegt werden, da es sonst zu Erfrierungen der Haut kommen kann. Die Wärmetherapie sollte Überhitzungen vermeiden.

Krankengymnastik bei einem Knorpelschaden im Knie

Physiotherapeutische Maßnahmen gehören zum Standardrepertoire der konservativen Therapie. Hier gilt es vor allem, schwach gewordene Muskelgruppen zu stärken, ohne das getroffene Gelenk zu überreizen. Der Patient sollte möglichst bald einfache Übungen im Rahmen eines morgendlichen Gymnastikprogramms selbst erarbeiten und durchführen. Überhaupt ist Bewegung die beste Prophylaxe und Therapie der Arthrose. Wandern auf Waldböden, so lange es geht, ist eine hervorragende Maßnahme, wobei man auf gutes, weichgepolstertes Schuhwerk achten soll. Joggingschuhe haben sich hier hervorragend bewährt. Weiterhin ist Radfahren besonders gut geeignet, da hier ein Großteil des Körpergewichtes vom Sattel abgefangen wird. Man sollte möglichst ebene Strecken aussuchen und eine gute Gangschaltung haben. Höhere Umdrehungen zu Gunsten niedrigerer Pedalkraft verhindern eine Gelenküberlastung. So ist das so genannte Spinning ein hervorragendes Training bei Arthrosen der Hüft- und Kniegelenke. Besondere Bedeutung kommt dem Schwimmen zu, auch in Form von Aqua-Jogging, bei dem man mit einem Auftriebsgürtel versehen schwerelos im Wasser läuft.

Arthroskopie bei einem Knorpelschaden im Knie

Das Wort kommt aus den griechischen Wörtern Arthros (bedeutet Gelenk) und Skopios (bedeutet Sehen, Spiegeln) und kann daher mit dem Wort Gelenkspiegelung übersetzt werden. Ursprünglich nur für diagnostische Zwecke entwickelt, stellte sich in den 70er Jahren allmählich heraus, dass mit dieser Methode Operationen im Gelenk durchgeführt werden können, die bis dahin eine weite Öffnung des Gelenkes erforderlich machten. Es zeigte sich bald, dass mit neuartigen, teils motorgetriebenen Instrumenten krankhafte Veränderungen gezielt behandelt werden konnten. Dies wird besonders bei der Meniskus-Chirurgie deutlich. Während bei der offenen Methode der ganze Meniskus, also auch seine gesunden Anteile entfernt werden mussten, beschränkt sich dies heute bei der arthroskopischen Operation nur noch auf die zerstörten Anteile. Viele andere krankhafte Veränderungen im Kniegelenk lassen sich heute mit dieser arthroskopischen Methode behandeln. Dazu gehören Knorpelschäden, freie Gelenkkörper, chronische Entzündungen der Gelenkhaut, Kreuzbandschäden und sogar Knochenbrüche.

Es bedarf keiner besonderen Vorstellungskraft, dass durch die Vermeidung eines großen Hautschnitts einschließlich der Durchtrennung der darunter liegenden Bindegewebsschichten und der sparsamen Entfernung erkrankter Strukturen eine schnellere Heilung und kürzere Krankheitsdauer resultiert. Eine ganze Industrie hat sich darauf spezialisiert, optimale Mikroinstrumente zu entwickeln, die den Chirurgen die gewünschte Präzisionsarbeit im Gelenk ermöglichen. Leider mussten auch Enttäuschungen hingenommen werden. Zwar löst allein das Wort „Laserchirurgie“ bei vielen Patienten bereits die Vorstellung eines Wunder- oder Allheilmittels aus, doch werden hiermit leider nur falsche Hoffnungen geweckt. So konnte in neuesten wissenschaftlichen Untersuchungen nachgewiesen werden, dass der Einsatz des Lasers, gleich welcher Art, bei der Behandlung von Knorpelschäden mehr Schaden als Nutzen anrichtet. Bei der Meniskus- Chirurgie ist er den rein mechanischen Werkzeugen nicht überlegen, benötigt jedoch sehr viel mehr Zeitaufwand.

Meniskusoperation bei einem Knorpelschaden im Knie

Die Menisken sind eine Art halbmondförmiger Unterlegscheiben aus einem knorpelartigen Gewebe, die wie ein Puffer zwischen Oberschenkelrolle und Schienbeinplateau wirken. Das Meniskusgewebe unterliegt wie alle anderen Gewebe einer natürlichen Alterung. Dieser Alterungsprozess hängt von der angeborenen Qualität des Gewebes ab. Wie bei manchen Menschen das Gewebe der Venen vorzeitig altert, dabei ausleiert und zur Bildung von Krampfadern führt, können die Menisken vorzeitig erweichen und unter dem Druck des Körpergewichtes platzen. Es ist einleuchtend, dass dieser natürliche Prozess von dem Grad der Belastung im Alltag beeinflusst wird

So ist der vorzeitige Verschleiß der Meniskusscheiben beim Bergarbeiter, der ständig in der Hocke arbeiten muss, als Berufskrankheit anerkannt. Aus ihrem Verbund losgelöste Meniskusteile „zerkratzen“ die empfindliche Knorpeloberfläche, die einst spiegelnde Oberfläche wird stumpf und erweicht. Dies ist der Ausgangspunkt für eine allmähliche Auflösung des Knorpels, wobei wir von Arthrose sprechen, wenn sich der Knorpel bis auf den darunter liegenden Knochen abgelöst hat.

So wie man einen abgefahrenen Reifen beim Auto erst in extremen Situationen spürt, kann ein verschlissener Meniskus über längere Zeit vorhanden sein, bis er schließlich nach einer leichten Verdrehung oder nach dem Aufstehen aus einer tiefen Hockstellung zu Schmerzen führt. In diesen Fällen findet man bei der Arthroskopie neben dem zerschlissenen Meniskus meistens bereits die oben beschriebenen Knorpelschäden. Die arthroskopische Teilentfernung der zerstörten Meniskusteile sollte daher nach ihrer klinischen Diagnostik auf Grund von Frühsymptomen nicht auf sich warten lassen. Zwar wird durch die Entfernung der abgelösten Meniskusteile dessen Pufferwirkung verkleinert, jedoch ist die knorpelzerstörende Wirkung der nicht entfernten kaputten Meniskusanteile wesentlich größer als die Verminderung der Pufferwirkung nach Teilentfernung.


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