Behandlung Knorpelschaden am Knie

Knorpelschäden und Knorpelknochenschäden im Bereich des Kniegelenks sind ein sehr häufig anzutreffendes Krankheitsbild. Neben der oftmals eingeschränkten Funktionsfähigkeit des Kniegelenks verläuft parallel ein in der Regel stummer, aber kritisch anzusehender morphologischer Verschlimmerungsprozess im Bereich des Kniegelenks. Davon können auch bereits sehr junge Patienten betroffen sein, welche sich noch in ihrer Wachstumsphase (vor der Pubertät) befinden. In diesem Fall ist oft der dem Knorpel unterliegende Knochen aufgrund einer verminderten Durchblutungssituation initial betroffen. Erst im Verlauf setzt die Zerstörung des artikulären Knorpels ein. Dieses Krankheitsbild nennt man Osteochondrosis dissecans (OD).

Der Gelenkknorpel

Der Gelenkknorpel (artikulärer Knorpel oder hyaliner Knorpel) umkleidet die Enden aller langen Röhrenknochen in unserem Körper. Beim Aufeinandertreffen von Röhrenknochen auf Röhrenknochen bildet sich zwischen diesen ein Gelenk als abgeschlossene Funktionseinheit. So verbindet das Kniegelenk bspw. in Gelenk-Funktion den Oberschenkel mit dem Unterschenkel und erlaubt uns die tägliche Fortbewegung oder sportliche Aktivität. Der artikuläre Knorpel erlaubt dabei eine eigentlich unlimitierte reibungsfrei stossdämpfende Funktion, so dass wir uns bis ins höhere Alter schmerzfrei ohne Abnützung bewegen können. Er schützt den unterliegenden Knochen, welcher in unserem Körper primär als Stützskelett dient und diese überliegende Schutzschicht benötigt. Dabei leistet der Knorpel biomechanische Höchstleistungen und ist dazu in der Lage, Spitzendruckkräfte von bis zum 25-fachen unseres Körpergewichts auszuhalten ohne strukturelle Schäden davonzutragen.

Gelenkknorpel
Der Gelenkknorpel bedeckt die Flächen der Knochen im Kniegelenk und dient als Stossdämpfer und Schutzschicht für den Knochen

Knorpelregeneration

Die biomechanische Funktion des Knorpels kann jedoch nur durch ein sehr schwaches Regenerationspotential gewährleistet werden. Das hängt damit zusammen, dass nach der Pubertät im Knorpel keine Durchblutung mehr vorhanden ist. Kommt es zu einer Schädigung des Knorpels, kann der eigene Körper in der Regel eine Regeneration des Schadens nicht mehr bewerkstelligen. Die Folgen sind in der Regel Schmerzen und Schwellungszustände im Kniegelenk während und nach vermehrter Belastung. Zudem können Blockadephänomene entstehen, welche die Lebensqualität oftmals deutlich einschränken. Diese Symptomatik verbleibt in den meisten Fällen und verschlimmert sich im Verlauf. Des Weiteren zeigt sich meist auch eine strukturelle Verschlechterung des Knorpelschadens. Dieser wird sowohl grösser in seiner Flächenausdehnung als auch tiefer. Knorpelschäden umschreiben damit ein hohes Risiko, im späteren Leben eine Arthrose (Gelenkverschleiss) zu entwickeln.

Therapiemöglichkeiten bei diesem fortgeschrittenen Krankheitsbild (Arthrose) sind oft limitiert, insbesondere bei jungen Patienten. Das Wiedererlangen einer normalen Gelenkfunktion ist nicht mehr möglich. Aus diesem Grund sollten symptomatische Knorpelschäden möglichst früh nach deren Entstehung und möglichst effektiv behandelt werden. Ziel ist es, eine schmerzfreie volle Funktion wiederzuerlangen und vor einem verfrühten Gelenkverschleiss (Arthrose) zu schützen.

Ursachen

Knorpelschäden und Knorpelknochenschäden treten jedoch grundsätzlich am häufigsten bei Patienten mittleren Lebensalters auf (20-50 Jahre). Die Gründe hierfür sind vielfältig. Verletzungen beim Sport, der Arbeit oder im Alltag führen sehr oft zu akuten Knorpelschäden im Bereich des Kniegelenks. Diese können isoliert oder als Begleitläsion einer parallelen Verletzung (z. B. Kreuzbandriss, Kniescheibenverrenkung) auftreten. Die andere grosse Gruppe von Knorpelschäden in diesem Lebensabschnitt sind degenerative Knorpelschäden, welche assoziiert sind mit zumeist schon länger bestehenden sogenannten Grundpathologien, welche oft über Jahre den Knorpelschaden langsam hervorgerufen haben. Das sind strukturelle Krankheitszustände im Bereich des Kniegelenks wie z.B. Achsfehlstellungen der unteren Extremität, welche in einer einseitigen Fehlbelastung des Kniegelenks resultieren. Dadurch kann es zu einer chronischen einseitigen Überlastung (z. B. auf der Innenseite des Kniegelenks) des Knorpels kommen und später zum Defekt der Gelenkfläche. 

Andere typische Begleit-oder Grundpathologien sind zum Beispiel Bandinstabilitäten, Kniescheibeninstabilitäten oder ein ausgedehnter Meniskusverlust. Bei Patienten mit Begleitpathologien konzentriert sich die Behandlung dann oft nicht allein auf den Knorpelschaden. Vielmehr wird das Kniegelenk als Ganzes behandelt. Eventuell bestehende Achsfehlstellungen oder Istabilitäten müssen parallel zum Knorpelschaden behandelt werden. Nur durch diesen kombinatorischen Ansatz kann das Gelenk auf lange Sicht wiederhergestellt und die eventuelle Entwicklung einer Arthrose verhindert oder zumindest verlangsamt werden.

Mitunter treten Schäden des Knorpels auch bei älteren Patienten auf (50-60 Jahre). Bei diesen Patienten ist eine operative Knorpeltherapie nicht grundsätzlich ausgeschlossen. Wenn die äusseren Begleitumstände (Co-Pathologien) es erlauben, bzw. effektiv adressiert werden können, keine fortgeschrittene Gelenkabnützung besteht und der vorliegende Knorpelschaden einer Behandlung gut zugänglich ist, spielt das Patientenalter nicht zwingend eine limitierende Rolle. Jedoch gilt zu beachten, dass die Heilungspotenz eines 60-jährigen geringer ist als die eines 20-jährigen Patienten. Damit einhergehend sind die Erfolgsaussichten für die vollkommene Zufriedenheit nach der Operation bei jüngeren Menschen höher einzuschätzen als bei Patienten über 50 Jahre. Ausnahmen bestätigen die Regel.

Knorpelschaden
Es zeigt sich ein vollschichtiger Knorpelschaden im Bereich der äusseren Oberschenkelrolle. Die stossdämpfende Funktion des unterliegenden Knochens ist an dieser Stelle nicht mehr gegeben

Diagnose

Jeder Therapie von Knorpelschäden liegt die eingehende Anamnese des Patienten bezüglich der bis dato abgelaufenen Krankheitsgeschichte zugrunde. Dazu gehören insbesondere alle bisher vorgenommenen operativen Eingriffe im Bereich des betroffenen Gelenks sowie alle bisher durchgeführten Massnahmen wie z. B. Physiotherapie oder Infiltrationen. Die körperliche Untersuchung spielt dann eine zentrale Rolle in der jeweiligen Entscheidungsfindung zur Festlegung des weiteren Prozedere. 

Abschliessend benötigen wir eine bildliche Darstellung des Kniegelenks. Knorpelschäden werden mittels nicht Strahlen-belastender Magnetresonanztomographie (MRI) diagnostiziert und klassifiziert. In der Regel müssen zusätzlich konventionelle Röntgenbilder erstellt werden, um ggf. bestehende Achsfehlstellungen zu erkennen. In einigen wenigen Fällen ist zusätzlich ein Schichtröntgen (Computertomogramm, CT) notwendig, um die Rotationsverhältnisse des Beines und z. B. genaue Einstellung des Kniescheibengelenks zu erkennen. Ganz selten wird ein sogenanntes SPECT-CT durchgeführt, anhand dessen zusätzlich zu den erwähnten Untersuchungen die Aktivität des Knochens dargestellt werden kann. Erst nach Analyse der Krankheitsgeschichte, der körperlichen Untersuchung sowie der Bildgebung ist eine Diagnosestellung möglich und die Therapie kann festgelegt werden.

Osteochondrosis dissecans

Bei der Osteochondrosis dissecans (OD) handelt es sich typischerweise um eine Krankheit des Heranwachsenden. Aus diesem Grund vollführen wir die Behandlung dieser Patienten in der Regel gemeinsam mit unseren Kollegen der Kinderorthopädie im Hause. Diese Pathologie ist initial eine Krankheit, welche vom Knochen ausgeht, der unter dem Knorpel liegt. Aus bisher nicht bekannten Gründen stirbt der Knochen unterhalb der Knorpelschicht ab. Dieser Knochen ernährt jedoch den überliegenden Knorpel (bei Kindern und Jugendlichen) und bietet diesem einen mechanischen Halt. Im Verlauf dieser Krankheit ist der Knochen so weit abgestorben, dass sich das gesamte Knochenstück sowie der dazugehörige Knorpel aus dem Verbund herauslöst (wie ein Ei, welches aus dem Eierbecher entnommen wird). Das herausgelöste Stück bleibt dann entweder losgelöst im Defektloch liegen oder begibt sich als freier Gelenkkörper in das Gelenk.

Die Patienten sind meist in früheren Stadien bereits symptomatisch, wenn sich das Knorpelknochenstück noch im Verbund befindet. In diesen Stadien, wenn der Knochen zu den meisten Teilen noch vital ist, empfehlen wir zunächst die konservative Therapie, welche mit einer temporären Belastungsreduktion und Sportkarenz verbunden ist. In fortgeschrittenen Stadien, bei welchen der Knochen zu grössten Teilen abgestorben ist bzw. keine Selbstheilungspotenz mehr besitzt, empfehlen wir die chirurgische Behandlung. Bei dieser wird entsprechend der Erkrankung stadienweise vorgegangen.

In frühen Stadien, bei welchen der Knochen nur leicht beschädigt und der überliegenden Knorpel sicher intakt ist, kann eine sogenannte retrograde Anbohrung durchgeführt werden. Dabei wird unter Zuhilfenahme eines Röntgengerätes der Knochen von hinten=retrograd (ohne die Knorpelschicht zu verletzen) unter Verwendung von beispielsweise Drähten angebohrt (Abbildung). Dadurch wird der defekte Knochen abgetragen und es gelangt zugleich frisches Blut in den Defektbereich. Aus diesem Blut kann sich dann neuer Knochen entwickeln. Hat sich das Knorpelknochenstück bereits teilweise gelöst, befindet sich aber mit intakter Knorpelschicht noch im Defektbereich kann das gesamte Stück nach Anfrischung oder Erneuerung des unterliegenden Knochens wieder eingesetzt werden und dort mit Schrauben fixiert werden. Die Schrauben werden dann im Verlauf wieder entfernt. Ist die Knorpeloberfläche bereits defekt und kann so nicht erhalten werden müssen die standardisierten Verfahren der Knorpeltherapie angewandt werden. Hierbei muss dann in der Regel immer auch der Knochen ersetzt werden, da dieser als Grundpathologie des gesamten Geschehens anzusehen ist.

Röntgenbild Osteochondrosis dissecans
Auf dem Röntgenbild zeigt sich ein mit Schrauben befestigtes Osteochondrosis dissecans Areal
Röntgenbild retrograde Anbohrung eines Osteochondrosis dissecans
Auf dem Röntgenbild (während einer Operation) sieht man eine retrograde Anbohrung eines Osteochondrosis dissecans Areals

Konservative Behandlung

Konservative Behandlung bedeutet Therapie ohne Operation. Grundsätzlich gilt es dabei zu beachten, dass der menschliche Knorpel nach der Pubertät kein eigenes Regenerationspotential mehr besitzt. Der natürliche Verlauf ist daher eine klinische Verschlechterung beim Patienten mit Einschränkungen im Alltag und der sportlichen Aktivität. Zudem unterläuft der Knorpelschaden einer morphologischen Verschlechterung, d. h. dieser wird grösser in der Flächenausdehnung und tiefer. Daraus erschliesst sich zwangsweise eine Indikation zur Durchführung einer Operation. Jedoch ist nicht jeder Patient mit einem im MRI nachgewiesenen Knorpelschaden zwangsweise symptomatisch. Nicht jeder Patient wünscht eine umgehende Operation. Es können sogenannte Kontraindikationen für die Durchführung einer Operation bestehen. Bei Kindern mit noch zufriedenstellendem Regenerationspotential respektive einem bestimmten Krankheitsbild des Knorpels (Osteochondrosis dissecans) kann abhängig vom Beschwerdebild eine Operationsindikation auch zurückhaltend gestellt werden.

Bei diesen Patienten finden konservative Therapiemethoden ihre Anwendung. Mit Hilfe dieser Methoden können jedoch ausschliesslich Begleitumstände verbessert werden, der Knorpelschaden kann damit in der Regel nicht ausgeheilt werden. D. h., dass damit z. B. eine verbesserte Beweglichkeit, eine optimale Muskelfunktion oder eine funktionelle Kniegelenksstabilität erreicht werden soll. Durch optimalen Einsatz dieser Methoden kann durchaus die Beschwerdesymptomatik verbessert werden. Klassische Methoden der konservativen Therapie sind die Physiotherapie, medizinische Trainingstherapie, Wassertherapie oder Osteopathie. Diese Methoden bieten wir allesamt an der Schulthess Klinik an. Durch Tabletteneinnahme wie z. B. Schmerzmittel können Symptome gelindert werden. Dabei handelt es sich jedoch nicht um eine kausale Therapie. Sollte der Schmerz so ausgeprägt sein, dass bereits die Notwendigkeit der Schmerzmitteleinnahme besteht, wird auf die lange Sicht die konservative Therapie wahrscheinlich nicht zum erwünschten Erfolg führen. Von einer andauernden Schmerzmitteleinnahme raten wir ab. Sogenannte Chondroprotektiva (z. B. Glucosamin, Chondroitin) konnten bisher in klinischen Studien keinen nachweisbaren Effekt im Sinne eines Knorpelaufbaus nachweisen.

Infiltrationen

Durch Spritzen in das Gelenk können Medikamente direkt an den Wirkort gebracht werden. Es gibt verschiedene Medikamente, welche ihren Einsatz hierfür finden. Die Applikation von Hyaluronsäure hat einen schmerzlindernden Effekt durch eine temporäre Verbesserung der Gelenkschmiere sowie eine Reduktion der Reiz-Situation im Gelenk (Inflammation). Hierbei handelt es sich ebenfalls um eine symptomatische Therapie. Jedoch mit einem wissenschaftlich nachgewiesenen Effekt. Alternativ kann sogenanntes Thrombozytenreiches Plasma (PRP) in das Gelenk gegeben werden. Hierzu wird Patienten-eigenes Venenblut konzentriert aufbereitet, damit sich die Fraktion der Blutplättchen erhöht. Dieses Konzentrat wird dann in das Gelenk gespritzt. Die Blutplättchen geben einen Cocktail verschiedener Wachstumsfaktoren frei, welche einen positiven Effekt auf die Gelenkbeschwerden haben. Hier handelt es sich ebenfalls um eine symptomatische Therapie mit wissenschaftlichem Nachweis. Weder durch Hyaluronsäure noch durch PRP lässt sich defekter Knorpel wieder aufbauen. Grundsätzlich gilt zu beachten, dass es sich bei einer Spritze in das Gelenk um einen invasiven Eingriff handelt. Dieser kann mit Folgekomplikationen wie Blutergüssen und im schlimmsten Fall Infekten einhergehen, welche einer operativen Behandlung bedürfen.

Bewegung

Konservative Methoden können von Seiten des Patienten durch eigene Massnahmen perfekt unterstützt werden. Dabei gilt zu beachten, dass diese Massnahmen nur im schmerzfreien sowie schwellungsarmen Rahmen empfohlen sind. Velofahren oder Schwimmen sind Sportarten, bei welchen die Muskulatur im Sinne von Kraft und Ausdauer sehr gut trainiert werden kann, ohne das betroffene Gelenk einer negativen Stossbelastung auszusetzen. Das Körpergewicht sollte im besten Fall normwertig sein, da ein erhöhtes Körpergewicht einer der am besten nachgewiesenen negativen Einflussfaktoren auf die Entwicklung einer Arthrose ist.

Die beschriebenen konservativen Massnahmen eignen sich zudem auch sehr gut, um eine operative Knorpeltherapie zu unterstützen. Dabei ist mittlerweile anerkannt, dass eine sogenannte Prärehabilitation (Training, Physiotherapie) vor der Operation das Ergebnis der anstehenden Operation positiv beeinflusst. Aus diesem Grund empfehlen wir unseren Patienten bereits vor einer geplanten Operation, das betroffene Kniegelenk zu beüben, um den Rehabilitationsweg nach dem Eingriff zu vereinfachen.

Operative Behandlung

Fällt der Entscheid für eine operative Knorpelschadenbehandlung, muss die geplante Therapie anhand der vorliegenden Befunde genau ausgerichtet sein. Es fliessen ein das Alter des Knorpelschadens, die Grösse des Knorpelschadens, Intaktheit des Knochens unter dem Knorpelschaden, das Alter und die Aktivität des Patienten sowie auch die Begleitpathologien.

Es bestehen grundsätzlich verschiedene Techniken, mit welchen man einen Knorpelschaden chirurgisch versorgen kann (vgl. weiterführende Links unten). Im Grundsatz kann arthroskopisch (in Schlüssellochtechnik) oder offen vorgegangen werden. Jeder Knorpelschaden muss vor Versorgung aufbereitet werden. Dabei wird sämtlicher defekter Knorpel entfernt bis nur noch eine Randleiste an gesundem Knorpel verbleibt.

Solange der Knochen direkt unter der Knorpelschicht nicht defekt ist, kann dieser belassen werden. Zeigt sich ein defekter Knochen von über 3-5 mm Tiefe, muss auch der Knochen chirurgisch angegangen/ersetzt werden. Dazu gibt es verschiedene Techniken (vgl. weiterführende Links unten). Nach durchgeführter Knorpel- oder Knorpellknochenreparatur erfolgt in vielen Fällen zusätzlich ein Angehen der unterliegenden oder zugleich bestehenden Begleitpathologie.

Präparierter Knorpelschaden an der Kniescheibenrückfläche
Präparierter Knorpelschaden an der Kniescheibenrückfläche

Mikrofrakturierung

Bei der Technik der Mikrofrakturierung werden nach Defektpräparation in den freiliegenden Knorpel kleine Löcher (Abbildung) eingebracht (mittels Bohrer oder Ale). Aus diesen Löchern gelangt Blut aus dem Knochen in die präparierte Defektregion und setzt sich dort ab. Das Blut aus dem Knochen besitzt einen gewissen Anteil an Stammzellen. Diese Stammzellen sind dazu in der Lage, sich in verschiedene Gewebe umzuwandeln, unter anderem in Knorpel. Diesen Differenzierungsweg macht man sich bei der Technik der Mikrofrakturierung zu Nutze. Diese Technik wird arthroskopisch realisiert und ist damit von geringer Invasivität. Sie kann lediglich bei reinen Knorpelschäden angewendet werden, welche zugleich nicht grösser als 2.5cm2 sind. Diese Technik wird immer rein arthroskopisch, also in Schlüssellochtechnik durchgeführt.

Mikrofrakturierung Knorpelschaden
Mikrofrakturierung: Mittels Bohrer oder Ale werden kleine Löcher in den freiliegenden Knorpel eingebracht

Knorpelzelltransplantation

Bei der Technik der Knorpelzelltransplantation (autologe Chondrozytentransplantation, ACT) werden während einer ersten arthroskopischen Operation Knorpelzellproben aus einer nicht belasteten Stelle des Gelenks entnommen. Diese Probe wird möglichst klein gehalten, um keinen nachhaltigen Schaden im Gelenk zu hinterlassen. Nachteil dabei ist, dass die initiale Probe nur eine geringe Zahl an Knorpelzellen beinhaltet (ca. 200.000) und man für eine Knorpelzelltransplantation mehrere Millionen benötigt. Diese Proben werden dann zu einer Tissue Engineering Firma gesendet. Dort werden die Knorpelzellen in eine Zellkultur transferiert, um deren Zahl zu erhöhen. Etwa drei bis vier Wochen nach der Entnahme können die Zellen wieder eingesetzt werden. Dies geschieht in einer zweiten, dann offenen Operation. 

Ihre eigenen Knorpelzellen werden, bereits auf einer dreidimensionalen Matrix=Membran besiedelt, direkt in den Operationssaal angeliefert. Ebenfalls nach regulärer Knorpeldefektpräparation wird diese Zell-besiedelte Matrix passgenau auf die Defektgrösse zugeschnitten, eingesetzt und mit einem sehr feinen Faden am umliegenden Knorpel befestigt, um eine hohe Primärstabilität während der Frührehabilitation zu generieren.

Knorpelzelltransplantation
Nach Entnahme der Zellen und Vermehrung im Labor (erste Operation) werden die Zellen (bereits auf einer Membran besiedelt) wieder in den Knorpelschaden eingesetzt (zweite Operation).

Knorpelknochentransplantation

Bei der Technik der Knorpelknochentransplantation werden unter Verwendung von körpereigenen Knorpelknochenzylindern (Mosaikplastik, OATS), welche aus einer wenig belasteten Stelle des eigenen Kniegelenks entnommen werden, Knorpelknochendefekte einzeitig gedeckt. Diese Technik wird in der Regel eingesetzt, um Knorpelknochenschäden kleinen Durchmessers zu behandeln. Bei dieser Technik ist eine Präparation des Defektes nicht notwendig, da während dem ersten Schritt der Operation die beschädigte Lokalisation im Ganzen unter Verwendung eines speziellen Hohlstanzenintrumentariums entfernt wird.

Im zweiten Schritt der gleichen Operation wird ein nur minimal grösserer Knorpelknochenzylinder, welcher zuvor zum Beispiel aus dem Zentrum des Kniegelenks (nicht belastete Area intercondylaris) entnommen wurde, in die entstandene Defektregion eingebracht. Aufgrund des minimal grösseren Durchmessers verblockt sich dieser Zylinder in der Empfängerregion („press-fit“) und ist damit sofort stabil. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann defekter Knorpel und Knochen einzeitig, direkt und mit körpereigenem Material ersetzt werden. Diese Operationsmethode kann arthroskopisch, mini-offen (kleiner Hautschnitt) oder regulär offen realisiert werden. Ziel ist es, die defekte Region mit möglichst wenig Zylindern bzw. optimalerweise einem zu ersetzen. Die zum Einsatz kommenden Hohlstanzen stehen in verschiedenen Durchmessern zur Verfügung. Dadurch kann an den jeweiligen Defekten im Sinne des Durchmessers individualisiert gearbeitet werden.

Knorpelknochentransplantation
Aus einer nicht belasteten Stelle wird ein Knorpelknochenzylinder entnommen und direkt in den defekten Bereich wieder eingesetzt

AMIC (autogene Matrix-induzierte Chondrogenese)

Als Alternative zur Knorpelzelltransplantation kann bei reinen Knorpelschäden grossen Durchmessers die Technik der autogenen Matrix-induzierten Chondrogenese (AMIC) eingesetzt werden. Bei dieser Technik, welche nur offen realisiert werden kann, wird nach Präparation des Knorpelschadens zunächst eine reguläre Mikrofrakturierung angelegt. Um den einwandernden Zellen ein Gerüst zu geben, in welches diese einwachsen können, und um eine gewisse Primärstabilität zu bieten, wird der aufbereitete Knorpelschaden mithilfe einer Kollagen-basierten Membran (dreidimensionale Matrix) abgedeckt. Diese wird vor Applikation genau auf die Grösse des Schadens zugeschnitten und dann an den gesunden Knorpel festgenäht. Neben der Funktion als Gerüst und Stabilisator soll die Membran die Entwicklung der Stammzellen in Richtung Knorpelzellen fördern.

autogene Matrix-induzierte Chondrogenese
Es werden in den frei liegenden Knochen Löcher eingebracht aus denen Blut in den Defekt austritt. Dieses Blut wird durch die Anlage einer Kollegenmembran im Defektbereich stabilisiert

Knochendefekte

Ist der dem Gelenkknorpel als wichtige mechanische Unterstützung unterliegende Knochen ebenfalls beschädigt (mehr als 3-5mm Tiefe), muss dieser im Rahmen der Knorpelreparatur ebenfalls ersetzt werden. Beim Krankheitsbild der OD, jedoch auch bei einigen Knorpelschäden kann dies der Fall sein. Bestehende Knochenschäden werden in der Regel durch körpereigenen Knochen wieder aufgefüllt (Spongiosaplastik). Spongiosaplastik bedeutet das Einbringen von körpereigenem Knochen oder auch Spenderknochen in den Bereich des entstandenen Knochendefektes. Dieser Knochen kann während der gleichen Operation zum Beispiel aus dem Randbereich des Oberschenkels über den gleichen Schnitt oder über ein kleines Knochenfenster aus dem Unterschenkel problemfrei entnommen werden.

Alternativ kann der Defekt mithilfe von Spenderknochen (allogener Knochen) gedeckt werden. Dieser steht uns an unserer Klinik aufbereitet und getestet auf Krankheitserreger jederzeit bereit. In diesen Fällen kann die Technik der Mikrofrakturierung oder AMIC nicht mehr eingesetzt werden. Bei Defekten kleinen Durchmessers kann der Knochendefekt durch die Technik der Knorpelknochentransplantation direkt mitbehandelt werden. Im Falle von grösseren Defekten muss die geplante Knorpelersatz-Technik zunächst mithilfe einer sogenannten Spongiosaplastik unterfüttert werden.

Auffüllen von Knochendefekten
Zum Auffüllen von Knochendefekten kann aus dem Randbereich des Oberschenkels (als Beispiel) Knochen entnommen werden und dieser zum Aufbau des Knochendefektes wieder eingebracht werden. Ggf. kann der Knochen zur Stabilisierung mithilfe einer Membran abgedeckt werden

Traumatische Knorpel- und Knorpelknochenschäden

Nicht selten entstehen Knorpelschäden infolge von Unfällen. Diese werden dann als traumatische Knorpelschäden bezeichnet. Infolge klassischer Verletzungsmechanismen werden dabei reine Knorpelschuppen (Flake-Fraktur) oder häufiger Knorpelknochenstückchen aus dem Gelenkflächenverbund herausgeschlagen. Es bleibt ein Defektbett sowie ein freier Gelenkkörper zurück. Typische Verletzungen, welche traumatische Knorpelschäden verursachen, sind z. B. die Verrenkung der Kniescheibe (Patellaluxation), bei welcher meist ein Knorpel- oder Knorpelknochenstück aus der Rückseite der Kniescheibe herausgeschlagen wird. Ebenso kann dabei ein Teil der Gelenkfläche der gegenüberliegenden Oberschenkelrolle herausgeschlagen werden. 

Traumatische Knorpel- und Knorpelknochenschäden
Es zeigt sich ein aus dem Knorpelverbund heraus geschlagenes Knorpel/Knorpelknochen-Stück

Andere Verletzungen, welche typischerweise mit einem traumatischen Knorpelschaden assoziiert sein können, sind oft relevante Makrotraumata des Kniegelenks, welche mit der Ruptur mehrere Bänder und ggf. zusätzlich Menisci verbunden sind. Darüber hinaus können sich alte Osteochondrosis dissecans Herde durch einfache Distorsionen verursacht lösen. Grundsätzlich bieten traumatische Knorpelschäden aus biologisch-regenerativer Sicht eine optimale Behandlungsgrundlage. Traumatisch herausgeschlagene Knorpel- oder Knorpelknochenstücke sollten zeitnah wieder in das Defektbett eingebracht werden, um die Gelenkfläche wieder zu verschliessen. Es handelt sich um keine umgehende Notfalloperation, jedoch sollte der Eingriff sehr wenige Tage nach dem Unfall erfolgen. Kann in diesem Zeitfenster operiert werden, hat der Patient eine sehr hohe Regenerationschance. Das Knorpelstück kann wieder einheilen. Damit ist der ehemalige Knorpelschaden durch eigenen und bereits ausgereiften Knorpel passgenau ersetzt.

Begünstigend bei der Einheilung ist eine Schicht Knochen, welche an dem Knorpel noch anhaftet im Sinne eines traumatischen Knorpelknochenschadens. Der Knochen hat deutlich bessere Einheilungschancen in das Defektbett (ebenfalls Knochen) als reiner Knorpel. Grundsätzlich versuchen wir immer das abgelöste Stück wieder anzubringen. In sehr seltenen Fällen ist das Stück zu klein und wird lediglich entfernt. Manchmal sind per se grosse Stücke in sich mehrfach zerbrochen. Eine Refixation kann damit deutlich erschwert sein. In beiden Fällen kann beim zurückbleibenden Knorpelschaden eine klassische Methode der Knorpelreparatur angewandt werden. Jedoch lassen sich die meisten Stücke, auch wenn diese klein sind, sehr gut refixieren. 

Abhängig von der Grösse des herausgeschlagenen Stücks bieten sich verschiedenste Refixationsmethoden an. Wir favorisieren zum aktuellen Zeitpunkt kleine Zuckerschrauben (Polypin), mit welchen das Stück wie ein Backstein im Bett einfach und stabil fixiert werden kann. Diese Minischrauben lösen sich dann im Verlauf selbst auf. Eine weitere Operation zum Entfernen der Schrauben ist nicht notwendig.

Operation Traumatische Knorpel- und Knorpelknochenschäden
Das herausgelöste Fragment wird in den Defektbereich passgenau eingesetzt und mit z. B. Schrauben oder auflösbaren Stiften wieder befestigt

Die Regenerationszeit bei dieser Operationsmethode betrifft lediglich die Einheilung in den Knochen. Eine volle Aktivität ist in der Regel nach 3-6 Monaten gewährleistet. Im Rahmen des gleichen Eingriffs wird jedoch in der Regel immer die verursachende Begleitpathologie mitbehandelt. Häufig gibt diese dann das weitere Rehabilitationsschema vor.

Allografts

Ein Allograft ist menschliches Gewebe (zum Beispiel Meniskus, Knorpelknochenzylinder) von einem verstorbenen Spender. Dieses Spendermaterial wird unter Verwendung verschiedener Sterilisationsverfahren aufbereitet und kann dann eingesetzt werden. Allografts verwenden wir an unserer Klinik sehr selten. Jedoch gibt es Ausnahmefälle bei welchen wir auf diese Technik zurück greifen. Der Einsatz von Allografts muss mit den Patienten im besonderen eingehend diskutiert werden.

Begleitpathologien

Da zum einen der neu reparierte Knorpel gerade in der Anfangsphase nach dessen Einsatz (die ersten 6–12 Wochen nach der Operation) sehr vulnerabel (empfindlich) ist und zum anderen dessen Belastung im Gelenk auf die lange Sicht möglichst physiologisch (normal) sein soll, müssen bei der Reparatur von Knorpelschäden bestehende und/oder verursachende Begleitumstände (Begleitpathologien) unbedingt mitbeachtet und meist mitbehandelt werden. Dabei handelt es sich meist um akute oder chronische Bandinstabilitäten. Das ist sehr oft das vordere Kreuzband, das mediale patellofemorale Ligament (MPFL), deutlich seltener das hintere Kreuzband und sehr selten das innere Seitenband (MCL). Manchmal besteht auch eine kombinatorische Instabilität mit Insuffizienz von mehreren Bändern zugleich. 

Beinachskorrekturen Begleitpathologien Knorpelschaden
Durch Beinachskorrekturen am Unterschenkel oder Oberschenkel können Beinachsfehlstellungen korrigiert werden.

Durch Band-assoziierte Instabilitäten hat das betroffene Gelenk mehr Spiel während der Bewegung. In der Regel beschreibt der Patient dann auch eine subjektive Instabilität des Kniegelenks. Durch diese vermehrte Bewegung resultiert zugleich auch eine erhöhte Belastung des Gelenkknorpels. Es kann dabei dann entweder während des initialen Unfalls, welcher zu der jeweiligen Bandruptur führt, oder durch lange Zeit bestehende Band-Instabilitäten zu Schäden an der Gelenkfläche sprich Knorpelschäden kommen. In diesen Fällen kann nicht nur der Knorpel selbst repariert werden, da die Ursache dabei nicht mitbehandelt wird. Aus diesem Grund wird in diesen Fällen zusätzlich die Bandinstabilität durch eine Bandplastik (z. B. des vorderen Kreuzbandes) beseitigt.

Tuberositas-Osteotomien Knorpelschaden
Durch Tuberositas-Osteotomien können Fehlstellungen im Bereich des Kniescheibengelenkes korrigiert werden

Die andere grosse Gruppe der Begleitpathologien sind Achsfehlstellungen. Diese sind häufig angeboren oder entwickeln sich seltener nach Unfällen oder ausgedehnten Voroperationen. Durch eine X-Bein oder O-Bein Fehlstellung entsteht eine einseitige Überlastung auf das jeweilige Kompartiment im Gelenk. Besteht im betroffenen Gelenk zugleich ein Knorpelschaden muss in der Regel die Beinachse ebenfalls durch eine zeitgleiche (im gleichen Eingriff) Co-Operation begradigt oder sogar leicht überkorrigiert werden. Hierzu wird entweder der Unterschenkelknochen oder der Oberschenkelknochen (abhängig vom Ort der hauptsächlichen Fehlstellung) angesägt, die Beinachse in die gewollte Stellung gebracht und die neue Umstellungssituation durch eine Platte und Schrauben fixiert (Abbildung).

Zuletzt finden sich zum Ausgleich der Inkongruenz zwischen Oberschenkel und Unterschenkel im Kniegelenk ein Innenmeniskus und ein Aussenmeniskus. Diese C-förmigen Strukturen sind ein wichtiger Puffer. Ab einem gewissen Alter (ca. 40 Jahre) bzw. in Folge von Unfällen oder beidem reissen diese häufig ein. Diese Risse werden zumeist initial in einer arthroskopischen Operation geglättet. Dabei geht eigentlich immer Meniskussubstanz verloren und damit entsteht eine reduzierte Pufferfunktion des Meniskus. Darunter leidet dann sekundär der Gelenkknorpel, dessen Funktionalität eng mit der des Meniskus verbunden ist. Besteht ein ausgedehnter Meniskusverlust in Kombination mit einem Knorpelschaden, muss in ausgewählten Fällen sowohl der Meniskus ersetzt als auch der Knorpel repariert werden. Der Meniskusersatz kann bei bestehenden Restmeniskusrandleisten durch künstliche Ersatzmenisci erfolgen, welche aus künstlichem Material bestehen. Durch diese kann sicher keine normale Meniskusfunktion wiedererlangt werden, jedoch zumindest die Pufferfunktion partiell wiederhergestellt werden. Bei totalem Meniskusverlust besteht nach eingehender Fallanalyse und strenger Indikationsstellung lediglich die Möglichkeit, Spender-Menisci (Allograft) einzusetzen. Hierbei handelt es sich jedoch um eine sehr seltene Indikationsstellung, welche zudem einer expliziten Sonderkostengutsprache bedarf.

Nachbehandlung Knorpelreparatur

Die Rehabilitation nach einem chirurgischen Eingriff zur Reparatur des Knorpels ist ebenso wichtig wie der Eingriff an sich. In der Regel muss der Patient sechs Wochen lang an Krücken gehen. Dies wird begleitet von physiotherapeutischer Beübung, Eigenübung und meist einer Bewegungsschiene (Kinetec). Diese Kinetec Schiene bewegt das operierte Kniegelenk passiv durch (continuous passive motion, CPM). Dadurch wird der neue Knorpel durch Flüssigkeitsstrom ernährt und leicht mechanisch belastet, was dessen Ausreifung fördert. Normalerweise kann die Belastung in der siebten und achten Woche nach der Operation gesteigert werden, so dass man spätestens nach 7-9 Wochen ohne Krücken gehen kann. Nach weiterem Aufbau der Muskulatur, Koordination und Stabilität durch z. B. Schwimmen und Hometrainer kann meist nach 6 Monaten wieder mit dem Joggen begonnen werden. Nach 10-12 Monaten ist oft jeglicher Sport wieder möglich. Dies ist jedoch abhängig vom initialen Ausgangszustand des operierten Gelenks und dem weiteren Heilungsverlauf und muss individuell entschieden werden.

Kontraindikationen der Knorpeltherapie

Potentiell bestehende Kontraindikationen für eine geplante Knorpeltherapie müssen immer gemeinsam mit dem Patienten individuell abgewogen und besprochen werden. Eine klassische Kontraindikation wäre eine fortgeschrittene Arthrose im Bereich des zu behandelnden Kniegelenks. Diese kann auch durch eine Knorpeltherapie nicht mehr rückgängig gemacht werden. Des Weiteren ist ein komplett entfernter Meniskus im betroffenen Kompartiment eine Kontraindikation. In diesem Fall kann jedoch durch eine zusätzliche Meniskus-ersetzende Operation eine verbesserte Ausgangssituation geschaffen werden, welche dann wiederum eine Knorpel-Operation möglich machen kann. 

Eine fortgeschrittene rheumatoide Arthritis umschreibt ebenfalls eine Kontraindikation für eine geplante Knorpeltherapie. Diese Krankheit kann zwar durch Medikamente behandelt werden, jedoch vergleichbar mit der Arthrose kann auch diese durch eine Knorpeltherapie nicht mehr rückgängig gemacht werden. Zuletzt ist eine Bluterkrankung (hämophilieassoziierte Arthropathie, vermehrte Blutungsneigung) eine relative Kontraindikation, welche mit dem Patienten in jedem Einzelfall besprochen werden muss. 

Unser Spezialist für Knorpelschaden am Knie

 
Prof. Dr. med. Gian Salzmann
Leitender Oberarzt Kniechirurgie

Prof. Dr. med. Gian Salzmann

 

Ich bin Zuweiser und möchte einen Patienten anmelden.

Ich bin Patient und möchte einen Termin vereinbaren.

Next best click