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News Knorpelchips-Implantation (Minced Cartilage): die elegante, schonende Knorpelreparaturtechnik

Ein neu entwickeltes Knorpelreparaturverfahren zeigt vielsprechendende Ergebnisse, um Knorpelschäden am Knie zu reparieren. Bei der Knorpelchips-Implantation wird eigenes Knorpelgewebe mechanisch in «Chips» zerkleinert, mit dem zuvor aufbereiteten eigenen Blut des Patienten vermischt und wieder eingesetzt. Vorteil gegenüber anderen Knorpelreparaturverfahren ist, dass nur eine Operation nötig ist, was für den Patienten schonender ist und weniger Zeit in Anspruch nimmt. Mit der Verwendung körpereigener Stoffe hat das Verfahren ein vielsprechendes Potenzial.

Wir stellen immer häufiger Verletzungen und Schäden am Gelenkknorpel fest. Als Folge von Knorpelschäden ist vor allem die sportliche Aktivität des Patienten in der Regel eingeschränkt. Es kann sich schleichend eine Arthrose entwickeln. 

Bisher meist Knorpelreparatur in zwei Operationen

Eine Behandlungsmöglichkeit stellt die autologe Chondrozyten-Transplantation dar. Bei dieser Behandlung werden körpereigene (autologe) Knorpelzellen (Chondrozyten) zunächst während einer ersten Operation entnommen. Diese müssen dann zunächst in einem speziellen Zellkulturlabor über Wochen vermehrt werden. In einem zweiten operativen Eingriff werden diese dann wieder in das Kniegelenk eingesetzt. Veränderungen der Zellen während der Phase im Labor, ein ressourcenintensiver Kultivierungsprozess mit hohen regulatorischen Anforderungen sowie die dadurch entstehenden hohen Kosten sind jedoch Nachteile dieses Verfahrens.

Die arthroskopische Knorpelchips-Implantation (auch Minced Cartilage oder autologe Knorpelreparatur genannt) bietet eine simplere und kostengünstigere Alternative hierzu.

Die Minced Cartilage Implantation (MCI) Methode (Knorpelchips-Implantation)

An der Schulthess Klinik setzen wir, neben anderen Knorpelreparaturverfahren, das Minced Cartilage Implantation (MCI) Verfahren bereits seit über fünf Jahren ein. Dadurch versuchen wir einerseits, den durch den Knorpelschaden entstandenen Schmerz des Patienten zu verringern und andererseits die Entstehung einer Arthrose am Knie zu vermeiden. 

Da die Chirurgen in einem späteren Schritt Fibrin benötigen, führen sie bei Beginn der Operation eine Blutentnahme durch. Fibrin ist ein Protein das bei der Blutgerinnung durch Einwirkung von Thrombin (Enzym, das die Blutgerinnung bewirkt) und PRP (plättchenreiches Plasma) entsteht. Es dient als körpereigener Klebestoff und hilft, im Falle des MCI-Verfahrens, die Knorpelchips zu fixieren. Zugleich unterstützt das PRP die Vermehrung und Entwicklung der Knorpelzellen sehr effektiv. Zudem hat PRP positive Effekte auf die Gerinnung (weniger Blutung während und nach der Operation) sowie Entzündung (Reizung durch den Knorpelschaden sowie die Operation) des gesamten Gelenkes.

Alles in einer Operation

Die Chirurgen können die Technik offen, aber auch arthroskopisch (über einen kleinen Einschnitt unter Einsatz eines Endoskops/einer Kamera) durchführen. Mittlwerweile finden die meisten Eingriffe arthroskopisch statt. Zunächst entfernt der Chirurg mittels eines kleinen scharfen Löffels / einer ringförmigen Kürette das defekte Knorpelgewebe. Hiernach gewinnt er etwas gesundes Knorpelgewebe aus dem Randbereich des Defektes. Dieser Knorpel wird dann direkt nach Entnahme mithilfe eines Spezialgerätes zerkleinert und mit dem zugleich gewonnenen PRP vermischt. Diese hierdurch entstehende «Paste» kann dann einfach und elegant in den aufbereiteten Knorpeldefekt eingesetzt werden. Abschliessend wird das kurz zuvor aus dem PRP hergestellte (ebenfalls mittels eines weiteren Spezialgerätes) Thrombin über die Paste geträufelt. Dieses verbindet sich sofort mit dem PRP, woraus dann direkt Fibrin(Kleber) entsteht. Dieses härtet umgehend aus und fixiert somit die transplantierten Chips im Defekt.

Binnen kurzer Zeit (Stunden) fangen dann die Knorpelzellen an, sich zu teilen, am Defektboden sowie umliegenden Knorpel zu verankern sowie ein Gewebe zwischen den Zellen aufzubauen. Das Fibrin baut sich binnen weniger Wochen automatisch wieder ab, während der Knorpel sich dann hinderungsfrei aufbauen kann.

MRI-Aufnahme Knie vor und nach Knorpelchips-Implantation
Links: Präoperatives MRI-Bild eines Knorpelschadens im Bereich der zentralen Trochlea
Rechts: Postoperatives MRI-Bild des gleichen Knorpelschadens 6 Monate nach operativer Knorpelchipsplastik in arthroskopischer Technik mit sehr guter Wiederherstellung der Knorpelschicht und ebenfalls sehr guter Integration des Transplantates in die Umgebung

Vorteile der Knorpelchips-Implantation

Die Implantation von zerkleinertem Knorpel bringt verschiedene Vorteile mit sich. Einerseits benötigt sie nur eine Operation und ist somit sowohl zeitsparend als auch kostengünstiger als andere Verfahren. Meistens ist der Eingriff minimal-invasiv arthroskopisch möglich und zudem einfach mit gleichzeitig notwendigen Eingriffen kombinierbar. Folglich ist die Knorpelchips-Implantation sehr schonend für die Patienten.

Andererseits hat die Operation ein vielversprechendes biologisches Potenzial, da körpereigene Stoffe entfernt, bearbeitet und direkt wieder eingesetzt werden. Durch die Zugabe des PRP erfährt die Knorpelreparatur einen signifikanten natürlichen Katalysator , welcher in der Art aktuell nur bei sehr wenigen Knorpelreparatur-Techniken vorkommt. Während die Effektivität der Knorpelchips an sich bereits seit Jahrzehnten bekannt ist und in zahlreichen experimentellen als auch Tierstudien beschrieben worden ist, zeigen neuste Studien vielversprechende klinische Ergebnisse. 

Das MCI-Verfahren ist sowohl für kleine als auch für ausgedehnte Knorpelschäden sowie für Knorpelknochenschäden geeignet. 

Zur Studie Arthroscopic Minced Cartilage Implantation (MCI)

Knorpelschaden, der mit Knorpelchips aufbereitet wird
Links: Knorpelschaden nach Aufbereitung mittels Shaver (mit welchem zugleich gesunder Knorpel zur späteren Transplantation gewonnen wird)
Mitte: Der gleiche Knorpelschaden nach Abschluss der Aufbereitung und Austrocknen des Gelenks als Vorbereitung zur Applikation der Knorpelchips
Rechts: Nach arthroskopischem Einbringen der Knorpelchips und Fixierung mittels Thrombin/Fibrin zeigt sich in der abschliessenden Tasthakenuntersuchung ein stabiles Knorpeltransplantat.