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Knorpelschaden

Nicht-operative Behandlung

Die konservative Behandlung von Knorpelschäden bietet häufig viel Spielraum, um Beschwerden ohne Operation zu lindern. Ideal für die konservative Therapie sind oberflächliche traumatische oder degenerative Knorpelschäden oder auch großflächiger Knorpelabrieb bis auf den Knochen (Arthrose).
Unsere konservative Therapie umfaßt z.B. gezielte Krankengymnastik, Knorpelpräparate (Hyaluronsäure), körpereigene Reparaturenzyme (ACP), eine genau abgestimmte Medikation mit Entzündungshemmern und die Anpassung der Lebensgewohnheiten (sportliche Aktivitäten, Gewicht).

Operative Behandlung

Liegen dagegen traumatische tiefe "Knorpellöcher "bei jungen Patienten vor, ist oftmals eine operative Behandlung der Knorpelschäden sinnvoll, um ein schnelles Fortschreiten zum Endstadium der Arthrose zu verhindern.

Ursachen für traumatische Knorpelschäden sind Verletzungen oder Unfälle, z.B. bei körperbetonten Sportarten (Fußball, Handball oder Eishockey), aber auch Freizeitsport (Skifahren und Snowboarden). Dabei entsteht oft eine enorme Krafteinwirkung auf das Gelenk, die zu Knorpelverletzungen führen kann. Schwere traumatische Knorpelschäden treten leider häufig auch bei frischer vorderer Kreuzbandruptur oder Kniescheibenluxation auf. Dabei bricht meist ein Stück gesunder Knorpel (ggf. mit Knochen) aus der Gelenkfläche heraus und es entsteht ein sog. chondrales oder sogar osteochondrales Flake (eine freie "Gelenkmaus").

Wie wirken sich Knorpelschäden aus?
Gelenkknorpeldefekte stellen ein großes Problem dar, da die Regenerationsfähigkeit des Knorpels sehr begrenzt ist. Man weiß heute, dass der verletzte oder zerstörte Knorpel in seiner ursprünglichen Form nicht wieder nachwächst. Stattdessen bildet sich bei unbehandelten Knorpelschäden ein minderwertiges Narbengewebe aus, welches weder die funktionellen biomechanischen noch die mikroskopischen Eigenschaften von gesundem Gelenkknorpel besitzt. Dieser sogenannte Faserknorpel ist weich und wird deshalb meist nach kurzer Zeit wieder abgerieben. Als Folge kommt es häufig zu vorzeitigen Gelenkabnutzungen (Abb. 1), die letztendlich zu Schmerzen, Belastungsunfähigkeit und zur Arthrose (Abb. 2 und 3) führen können.

ÜBERBLICK ÜBER OPERATIVE MAßNAHMEN ZUR VERSORGUNG VON KNORPELSCHÄDEN AM KNIE:

Befestigung frisch abgescherter Knorpel-Knochen-Fragmente
Nach schweren Knieverletzungen kann es zum Abreißen eines Knochen-Knorpel-Fragmentes aus der Gelenkfläche kommen. Durch Röntgenaufnahmen, CT und Kernspin kann dies in den meisten Fällen festgestellt werden. Wird rechtzeitig operiert, so können ausgerissene Knochen-Knorpel-Fragmente wieder an Ort und Stelle eingepasst und befestigt werden (Abb. 6-8). Gelingt die Wiederherstellung der Gelenkfläche auf diese Art und Weise, so ist dies in den meisten Fällen anderen Verfahren vorzuziehen.

Mikrofrakturierung
Die arthroskopische Mikrofrakturierung [1-3] stellt ein knochenmarkstimulierendes Verfahren dar. Bei der Arthroskopie werden mit Hilfe einer spitz zulaufenden Ahle kleine Löcher in den Knochen im Bereich des Knorpeldefektes eingebracht. Damit werden Stammzellen aus dem darunterliegenden Knochenmark (Spongiosa) freigesetzt (Abb. 9 und 10). In der Folge kommt es zu einer Einblutung aus dem Knochen in den Defektbereich und die Blutstammzellen haften an der Stelle der Mikrofrakturierung an (Abb. 11). Unter Entlastung des Kniegelenks differenzieren sich diese Stammzellen nach einigen Monaten zu Faserknorpel und füllen dadurch den umschriebenen Knorpeldefekt auf. Dies ermöglicht dem Patienten oftmals für einige Zeit weitgehende Schmerzfreiheit und Belastbarkeit.

Vorteil des Verfahrens ist, dass es unmittelbar bei der Arthroskopie angewendet werden kann. Nachteil ist, dass leider nur Faserknorpel von minderwertiger Qualität entsteht.

Abrasionsplastik
Eine Abrasionsplastik wird alternativ zur Mikrofrakturierung durchgeführt. Hierbei wird bei der Arthroskopie mit einer Fräse der freiliegende Knochen angefrischt. Dadurch kommt es zur Ausschwemmung von Stammzellen in den Defektbereich und es kann ein Regenerat aus Faserknorpel entstehen.

Mosaikplastik ("Transplantation eines körpereigenen Knorpelknochenzylinders")
Bei der sog. "Mosaikplastik" [4-5] wird der Knorpeldefekt mitsamt eines darunter liegenden Zylinders rundlich ausgestanzt und durch einen zweiten körpereigenen rundlichen Zylinder mit intakter Knorpeloberfläche ersetzt. Das Verfahren ist anspruchsvoll und sehr sensibel und erfordert eine präzise Operation mit genauer Wiederherstellung des Gelenkknorpelniveaus.

UNSERE SPEZIALITÄT: ARTHROSKOPISCHE KNORPELZELLTRANSPLANTATION (von Prof. Siebold)

Wir führen pro JAhr ca. 90-100 minimalinvasive Knorpelzelltransplantationen am Knie durch. Bereits 2006 haben wir als eines der ersten Zentren in Deutschland einen neuen Weg der autologen Knorpelzelltransplantation eingeschlagen [9]. Das von der Firma co.don® AG (Berlin) entwickelte Verfahren macht es möglich, die Implantation der Knorpelzellen auch minimal invasiv, d.h. arthroskopisch durchzuführen. Dazu wird zunächst ein nur wenige Millimeter großes Knorpelstück aus einem wenig belasteten Areal des Kniegelenkes für die Anzüchtung der Zellen entnommen (Abb. 20).

Die Knorpelzellen werden dann im Labor zu dreidimensionalen Kügelchen (Sphäroiden) zusammengefasst, wobei jedes einzelne Sphäroid etwa 200 000 Knorpelzellen enthält und je nach Reifegrad einen Durchmesser von nur 0,5-0,7 mm hat (Abb. 22). Die Herstellung der 3D-Sphäroide wird ausschließlich mit patienteneigenem Blut durchgeführt, wodurch Fremdeiweiße und Nebenwirkungen vermieden werden.

Sobald die Sphäroide bei der Implantation mit dem vorbereiteten Knorpeldefektlager Kontakt aufnehmen, können sie durch Adhäsionsproteine mechanisch stabil am subchondralen Knochen anhaften (Abb. 22a, 22b). Häufig werden von uns auch mehrere Defekte gleichzeitig durch eine Knorpelzelltransplantation versorgt.

Selbst das "Überschwemmen" der Sphäroide mit arthroskopischer Spülflüssigkeit kann den Knorpelzellen nach der Implantation in den Knorpeldefekt nichts mehr anhaben (Abb. 23).

Prof. Siebold hat die Operationstechnik mittlerweile soweit verfeinert, dass er die Operation minimalinvasiv durchführt. Die Zellen werden dabei in alle Bereiche des Kniegelenkes transplantiert, z. B. an die Oberschenkelrolle (Abb. 24a-c, 25a+b, 26a-c), den Schienbeinkopf (Abb. 27a+b) und auch in den Bereich des Kniescheibe (Abb. 22a+b, 28a-d).

Ergebnisse

In den letzten 10 Jahren konnten wir weit mehr als 600 Patienten mit Sphäroiden erfolgreich arthroskopisch behandeln. Alle Patienten werden von uns postoperativ nachuntersucht - die klinischen Ergebnisse sind in den meisten Fällen sehr überzeugend. Bei verschiedenen Patienten waren uns arthroskopische Kontrolluntersuchungen des transplantierten Knorpels nach 6 Wochen, 4 Monaten, 9 und 18 Monaten möglich. In 91% wurde eine vollständige Defektdeckung durch die Knorpeltransplantation vorgefunden (siehe auch publizierte Studie) (Abb. 24c, 25b, 26c, 28d). Kernspintomographische Aufnahmen unterstreichen die guten klinischen Ergebnisse (Abb. 26d).

Rehabilitation

Unter der Bewegungsbehandlung bilden die eingebrachten Knorpelzellen neues qualitativ hochwertiges Knorpelzellgewebe aus. Es verbindet sich mit dem gesunden Knorpel und ist diesem in dessen biomechanischen Eigenschaften sehr ähnlich. Eine passive Bewegung mit Motorschiene (CPM) sollte für mindestens 2 Stunden täglich über einen Zeitraum von 4-6 Wochen durchgeführt werden. Es wird eine Teilbelastung mit 10 kg - 20kg für die ersten 6-8 Wochen durchgeführt. Gedämpftes Schuhwerk ist für 12 Monate notwendig und wird von den meisten Patienten als angenehm empfunden. Spinning (Fahrradfahren ohne großen Widerstand) sollte als "Knorpelmassage" regelmäßig durchgeführt werden. Sportarten mit Belastung wie z.B. Joggen und Impact-Sport empfehlen wir frühestens nach etwa 1 Jahr durchzuführen.

Zusammenfassung

Wir sind von den Ergebnissen der Knorpelzelltransplantation überzeugt. Allein 2014-2016 konnten wir ca. 300 Patienten damit erfolgreich behandeln. In verschiedenen Studien konnten wir in mehr als 85% einen vollständigen Verschluß der Knorpelschäden feststellen.