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Knorpelschäden/Arthrose
Inhalt
Der Gelenkknorpel (hyaliner Knorpel) bedeckt die Oberflächen des Oberschenkels, Schienbeines und der Kniescheibe im Kniegelenk. Knorpelgewebe dient der Stossdämpfung während der Belastung. Das Gewebe ermöglicht außerdem ein reibungsarmes Gleiten der Gelenkpartner bei der Kniegelenkbewegung. Knorpelschäden können durch eine einmalige Verletzung, z.B. bei einem Verdrehmechanismus mit Abscherung entstehen. Häufiger findet sich ein Knorpelschaden als Folge wiederholter hoher Krafteinwirkungen und infolge von Verschleiß. Bei einer Kniegelenkinstabilität, z.B. nach einem Kreuzbandriss oder nach einem Meniskusschaden, wird der Knorpel vermehrt belastet und somit schneller geschädigt. Im Knorpelgewebe des Erwachsenen findet eine Heilung kaum statt, sodass Knorpelschäden dauerhaft bleiben oder sogar noch fortschreiten. Die Folge sind belastungsabhängige Gelenkschmerzen mit Gelenkschwellung. Eine Erkennung von Knorpelschäden ist mittels Magnetresonanztomographie (MRT) möglich. Die exakte Beurteilung erfolgt jedoch erst in der Kniegelenkspiegelung. Hierbei kann der gesamte Knorpelüberzug des Gelenkes inspiziert werden. Zusätzlich erfolgt die Untersuchung durch einen Tasthaken. Findet sich ein Knorpeldefekt, so wird dieser zunächst nach seiner Lage, seiner Ausdehnung und der Tiefe beurteilt (Klassifikation nach Outerbridge). Hochgradige Knorpelschäden und die Arthrose des Kniegelenkes lassen sich über indirekte Zeichen auch im Röntgenbild erkennen.
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Klassifikation von Knorpeldefekten nach Outerbridge
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Oberflächlicher Knorpelschaden
Erweichter Knorpel (Grad I nach Outerbridge) kann als Folge einer Überlastung gedeutet werden. Eine spezifische Behandlungsmöglichkeit besteht nicht. Knorpeldefekte, welche in den oberflächlichen Schichten liegen (Grad II nach Outerbridge), verursachen in der Regel kaum Beschwerden und werden dementsprechend – falls man sie z.B. im Rahmen einer Arthroskopie erkennt - belassen. Finden sich hierbei lose Knorpelanteile, welche in das Gelenk hinein ragen, so werden diese mit einer speziellen Fräse geglättet (Knorpelglättung/Chondroplastik), um ein Fortschreiten oder eine Gelenkreizung zu vermeiden.
Tiefe Knorpeldefekte, die am Grund noch eine knorpelige Schicht aufweisen (Grad III nach Outerbridge), werden in der Regel im Rahmen eines arthroskopischen Eingriffes geglättet und insbesondere der Randwall hierbei stabilisiert (Knorpelglättung/Chondroplastik). Im Einzelfall kann jedoch auch eine Knorpelersatztherapie (s.u.) durchgeführt werden. In der Nachbehandlung nach der Glättung tiefer Knorpeldefekte empfehlen wir – je nach Größe des Schadens - eine Teilbelastung von 4 bis 6 Wochen. Das Bewegungsausmaß wird nicht begrenzt (Nachbehandlungsprotokoll Knorpel).
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Knorpelglättung (Chondroplastik) und Meniskusteilentfernung (vorher/nachher)
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Bei Knorpelschäden mit freiliegendem Knochen am Grund (Grad IV nach Outerbridge) werden in der Regel Maßnahmen zum Knorpelersatz durchgeführt. Bei Defekten unterhalb von ca. 2 cm2 verwenden wir das Verfahren der sog. Mikrofrakturierung. Hierbei wird im Rahmen der Arthroskopie (also in einem Eingriff) der Knochen am Boden des Knorpeldefektes mit einem Spitzmeissel punktförmig eröffnet. Aus den Knochenöffnungen blutet es in den Knorpeldefekt ein, bis der Defekt von einem Blutpfropf ausgefüllt ist. Mit dem Blut gelangen sog. Stammzellen in den Bezirk, welche in der Lage sind, eine Heilung des Gewebes unter Bildung einer Knorpelnarbe anzuregen. Man macht sich somit also die körpereigenen Reparaturmechanismen zunutze. Dieser Ersatzknorpel (sog. Faserknorpel) unterscheidet sich jedoch sowohl hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften als auch seiner Struktur von dem ursprünglichen (hyalinen) Gelenkknorpel. Bei kleinen Knorpeldefekten reicht dieses Ersatzgewebe jedoch aus, um die Beschwerden zu verringern. Ein alternatives Verfahren stellt die Knochenfräsung (Abrasionsathroplasik) dar. Hierbei wird der frei liegende Knochen angefräst, um die o. g. Reparaturmechanismen zu aktivieren. Dieses Verfahren findet eher bei großflächigen Knorpeldefekten, z.B. im Rahmen einer Kniegelenkarthrose, Verwendung.
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Mikrofrakturierung bei tiefem Knorpelschaden
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Eine weitere Alternative stellt die Knorpel-Knochen-Transplantation dar. Diese eignet sich auch für Schäden bis zu ca. 3 cm2. Hierbei werden ein oder mehrere Knorpel-Knochen-Zylinder aus einem (relativ) unbelasteten Teil des Kniegelenkes genommen und in den Defekt verpflanzt. Auch dieses Verfahren kann arthroskopisch und einzeitig eingesetzt werden und bietet den Vorteil einer früh stabilen Knorpelersatzsituation. Der Nachteil liegt in der Notwendigkeit, einen bis dahin gesunden Teil des Kniegelenkes beschädigen zu müssen, wodurch das Verfahren in seiner Anwendung bzgl. der Defektgröße begrenzt ist. Besonders eignet sich dieses Verfahren in der Behandlung von Knorpel-Knochen-Defekten, z. B. in Folge einer Osteochondrosis dissecans (s.u.).
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Prinzip der Knorpel-Knochen- Transplantation
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Bei Defekten ab ca. 3-4 cm2 kann eine Knorpelzelltransplantation (autologe Knorpezelltransplantation = ACT) durchgeführt werden. Für dieses Verfahren wird zunächst im Rahmen einer ersten Arthroskopie ein kleines Knorpelstück entnommen. Dieses geschieht aus einer nicht belasteten Knorpelregion des Gelenkes, sodass hierdurch keine nachteiligen Folgen zu befürchten sind. Aus diesem Knorpelstück werden in einem Labor die Zellen herausgelöst und in ein dreidimensionales Kollagengerüst verbracht. Hierin vermehren sich die Zellen und bilden Produkte, um neues Knorpelgewebe aufzubauen. Nach 3 Wochen wird das mit Zellen beladene Kollagengerüst als Ersatzgewebe in den Knorpeldefekt eingesetzt und wird in der Folgezeit zu einem knorpeligen Gewebe umgewandelt. Diese zweite Operation erfolgt in der Regel über einen offenen Schnitt unter stationären Bedingungen. Liegt auch ein Schaden des Knochens am Defektboden vor, so muss durch eine Knochentransplantation vom Schienbeinkopf oder dem Beckenkamm der gleichen Seite das Knochenniveau zunächst wieder aufgebaut werden. Auch mit dieser Methode der ACT wird der hyaline Gelenkknorpel nicht vollständig rekonstruiert. Das entstehende Gewebe wird als „hyalinartig” beschrieben. Die Kostenübernahme für dieses spezielle Verfahren ist im Einzelfall zu klären.
Für alle hier dargestellten Knorpelersatzverfahren gilt, dass der Erfolg wesentlich davon abhängt, ob die folgenden Grenzen berücksichtigt werden: (1) Kein Übergewicht, (2) keine gegenüberliegenden Knorpelschäden, (3) gerade oder korrigierbare Beinachse, (4) stabiles oder stabilisierbares Kniegelenk, (5) kein hochgradiger Verschleiß (Arthrose), (6) keine Gelenkentzündung (z.B. Rheuma), (7) keine hochgradige Meniskusschädigung. Somit gilt, dass Störungen der Kniegelenkes, welche mitverantwortlich für den Knorpelschaden sind, mitbehandelt werden müssen. Hierbei handelt es sich z.B. um eine Achsabweichung (O-Bein: genu varum, X-Bein: genu valgum), welche durch eine korrigierende Umstellungsoperation therapierbar sind. Ebenso muss ein instabiles Kniegelenk, z. B. nach einem Kreuzbandriss, zunächst durch eine Kreuzbandplastik behandelt werden.
Um die Ersatzknorpelbildung zu schützen, darf der Patient nach knorpelersetzenden Maßnahmen in für 6-12 Wochen das Bein nur mit geringem Gewicht aufsetzen. Bewegung des Kniegelenkes ist hingegen gewünscht und trägt der Knorpelneubildung bei (Nachbehandlungsprotokoll Knorpel).
Bei der Osteochondrosis dissecans (OCD) liegt die Ursache für einen Knorpelschaden in einer Störung der Ernährung des Knochens unmittelbar unterhalb des Knorpels. Diese Erkrankung kann ohne Beschwerden verlaufen, aber auch zu Schmerzen und Schwellungen führen. Diese werden dadurch ausgelöst, dass sich ein Knorpel-Knochen-Stück lösen und aus der Gelenkfläche herauskippen kann. So kann es auch zu schmerzhaften Einklemmungserscheinungen des Kniegelenkes kommen. In manchen Fällen kann die Störung der Knochenernährung frühzeitig, noch vor Entstehung eines Knorpeldefektes, durch eine Kernspintomographie (MRT) erkannt werden.
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Refixation einer Osteochondrosis dissecans
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Findet sich in der Arthroskopie noch heiler Knorpel, so kann durch eine Knochenbohrung die Durchblutung des Knochens angeregt werden und die Erkrankung somit zur Ausheilung gebracht werden. Dieses gelingt jedoch nicht in allen Fällen. Findet sich ein lockeres Knorpel-Knochen-Stück, so wird dieses - wenn möglich - wieder angeheftet (Fragmentrefixation). Dieses führen wir mit einer Metallschraube durch, welche in einem zweiten Eingriff nach ca. 6-8 Wochen wieder entfernt wird. Gelingt die Anheftung nicht, wird das abgelöste Stück entfernt (Fragementresektion). Der verbleibende Defekt wird nach den selben Kriterien wie ein tiefer Knorpelschaden behandelt.
Frische Knorpel-(Knochen-)Verletzung
Eine frische Knorpelverletzung kann im Rahmen eines Unfalles durch eine Abscherung entstehen. Häufig liegt eine erstmalige Kniescheibenverrenkung (Patellaluxation) vor. Die Abscherung kann auf den Knorpel beschränkt sein oder ein Knorpel-Knochen-Stück (flake fracture) gelöst haben. Während bei Kindern auch die Anheftung (Fragmentrefixation) eines reinen Knorpelstückes versucht wird, können beim Erwachsenen nur Knorpel-Knochen-Stücke wieder eingepasst werden. Dieses kann sowohl arthroskopisch als auch durch eine offene Operation erfolgen.
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offene Refixation einer osteochondralen Abscherfraktur nach Knieschiebenverrenkung, MRT-Kontrolle: regelrechte Einheilung des Fragmentes
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Arthrose / Verschleiß des Kniegelenks
Der dauerhafte Kniegelenkverschleiß wird als Gonarthrose bezeichnet. Der Übergang zu einem Kniegelenkbefund mit mehreren Knorpelschäden ist hierbei fließend. Bei der Arthrose kommt es im Verlauf zu wiederkehrenden Entzündungen (Schmerzen, Schwellung, Überwärmung). Die Gonarthrose betrifft mit der Zeit alle Teile des Gelenkes (Knorpel, Knochen, Gelenkschleimhaut, Menisken, Bänder, Kapsel). Durch eine arthroskopische Behandlung können Knorpeldefekte geglättet und stabilisiert werden (s.o.). Liegt der Knochen bereits frei, so kann eine Knochenfräsung (Abrasionsarthroplastik) durchgeführt werden. Häufig finden sich auch Schäden an den Menisken, welche für die Beschwerden verantwortlich und nach den unten dargestellten Kriterien behandelt werden. Durch die Spülung des Gelenkes während der Arthroskopie (Lavage) werden Abriebpartikel und aggressive Stoffe aus dem Gelenk gespült, so dass insgesamt die Erkrankung verzögert wird. Zusätzlich kann eine schmerzhafte Bewegungseinschränkung durch die Entfernung von mechanisch störenden Knochenanbauten (Osteophytenresektion) oder durch eine Lösung von Kapsel-Band-Verklebungen (Release) verbessert werden. In der Nachbehandlung wird das Kniegelenk durch Teilbelastung an Unterarmgehstützen geschont und soll im schmerzfreien Bereich frei bewegt werden (Nachbehandlungsprotokoll Knorpel).
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Abrasionsarthroplastik bei tiefem Knorpelschaden, Kontrollbild nach 9 Monaten: Defekt geheilt
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Bei einer ausgeprägten Arthrose oder wiederkehrenden Beschwerden nach einem arthroskopischen Behandlungsversuch ist in der Regel die Implantation einer Kniegelenkprothese notwendig