Lokalisierter tiefgradiger Knorpelschaden

Wenn nur ein lokalisierter tiefgradiger Knorpelschaden vorliegt, bieten sich eine Reihe von biologisch regenerativen Therapiemöglichkeiten an um die Gelenkoberfläche weitgehend wiederherzustellen und somit die Gelenkfunktion und Symptomatik zu verbessern. Zudem kann die Entwicklung einer Arthrose eventuell verhindert oder verlangsamt werden.


Durch Anregung einer Knorpelneubildung durch Perforation des freiliegenden Knochens (Mikrofrakturierung), Transplantation von Knorpel-Knochenzylindern oder Züchtung von eigenen Knorpelzellen (autologe Knorpelzelltransplantation) können sich lokale Knorpeldefekte mit einem Knorpelersatzgewebe wieder auffüllen. Die Altersgrenze für die Durchführung dieser Verfahren liegt je nach „biologischem Alter“ bei ca. 50 Jahren.


Operative Therapie

Der Erfolg von Knorpelersatztherapien bei lokalisiertem Knorpelschaden ist von vielen Faktoren abhängig. Grundvoraussetzungen sind vor allem stabile Bandverhältnisse und eine weitgehend normale Beinachse. Aufgrund der aufwendigen und langen Nachbehandlungszeit ist die Mitarbeit und Verhalten des Patienten (Compliance) für den Therapieerfolg besonders wichtig.


Refixation eines osteochondralen Fragments

Bei traumatischer Knorpelverletzung oder einer Osteochondrosis disecans im frühen Stadium wird versucht ein abgeschertes Knorpel-Knochen Fragment mit Hilfe von Spezialschrauben oder resorbierbaren Stiften zu refixieren.

Wenn dies nicht mehr möglich ist, kommen die nachfolgenden Methoden der Knorpelersatztherapie zum Einsatz.


Stimulierende Techniken

Am weitesten verbreitet und etabliert sind die Knochenmarkstimulationstechniken der Anbohrung oder Mikrofrakturierung. Hierbei wird der freiliegende Knochen bis zum Erreichen der gefäßversorgten Zone penetriert, was im Bereich des lokalen Knorpeldefektes zur Bildung eines Blutkoagels führt. Experimentelle Studien haben gezeigt, dass Stammzellen aus dem Knochenmark in dieses Koagel einwandern und sich in ein Knorpelersatzgewebe differenzieren können. Dies kann allerdings wie bei allen anderen genannten Behandlungsmethoden nur funktionieren, wenn der die Läsion umgebende Knorpel weitgehend intakt ist und kein fortgeschrittener Gelenkverschleiß (Arthrose) vorliegt. Der Vorteil dieser Methoden ist die Durchführbarkeit im Rahmen einer Gelenkspiegelung (Arthroskopie) und damit relativ geringe Invasivität des operativen Eingriffs. Die Besten Ergebnisse werden bei relativ kleinen Defekten (<2cm2) erzielt. In ausgewählten Fällen verwenden wir im Rahmen eines offenen Vorgehens die Kombination der Knochenmarksstimulation in Kombination mit Aufbringen eines mit patienteneigenem Serum bedeckten zellfreien Polymer basierten Implantat (Chondrotissue®, BioTissue AG) erreicht werden. Für diese Verfahren wird auch der Begriff „AMIC“ (Autologe Matrixinduzierte Chondrogenese) verwendet.


MRT-Aufnahme: Tiefgradiger lokalisierter Knorpelschaden mit subchondralem Ödem.
Intraoperative Darstellung des Knorpelschadens aus Abb. 1. Der Knorpel kann mit einem Tastinstrument abgehoben werden.
Intraoperative Darstellung des Knorpelschadens aus Abb. 1+2 nach Mikrofrakturierung.

HemiCAP®-Implantat

Bei Versagen der genannten operativen Verfahren kann insbesondere bei älteren Patienten (>40 Jahre) ein HemiCAP® Implantat (Fa. Arthrosurface Inc.) in den lokalen Knorpeldefekt eingesetzt werden (Abb. XY). Das Implantat besteht aus einer Chrom-Kobalt-Oberfläche, welches in verschiedenen Verrundungsradien angeboten wird und über eine Konusverbindung über eine Schraube im Knochen verankert wird. Das Konzept versteht sich als Brückenbehandlungskonzept zur Schmerzreduktion von Patienten, welche für die große Endoprothetik noch zu jung sind. Vorraussetzung für den Erfolg ist allerdings auch bei diesem Verfahren ein intakter Gelenkknorpel in der Umgebung des lokalen Knorpelschadens. Vorteilhaft ist die schnelle Rehabilitationszeit ohne notwendige Ent- bzw. Teilbelastung

Knorpel-Knochentransplantation (Osteochondrale Transplantation)

Die Technik der Knorpel-Knochentransplantation stellt die einzige Möglichkeit dar den Knorpeldefekt mit eigenem gesundem Gelenkknorpel wiederaufzufüllen. Das Prinzip der Technik ist die Entnahme eines oder mehrerer Knorpel-Knochen-Zylinder aus einer gering belasteten Region des Gelenks. Die Knorpel-Knochen-Zylinder werden in dem vorbereiteten Defektbereich eingesetzt und einwachsen.

Knorpelzelltransplantation

Die Knorpelzelltransplantation (ACT) hat sich in der Behandlung des Knorpelschadens am Knie mittlerweile etabliert. Grundprinzip ist die im Rahmen einer Gelenkspiegelung durchgeführte Entnahme eines Knorpelstückes aus einer gering belasteten Region des betroffenen Gelenks, die folgende Vermehrung von isolierten Knorpelzellen im Labor und die Implantation der Zellen auf einer Matrix nach ca. 6-7 Wochen. Die Implantation der Zellen erfolgt wie bei der Knorpel-Knochentransplantation in der Regel über eine Gelenkeröffnung mit ca. 4-5cm langer Inzision. Nachteile der Knorpelzelltransplantation sind die Notwendigkeit von zwei operativen Eingriffen sowie die deutlich höheren Kosten im Vergleich zu den anderen Verfahren. Momentan wird dieses Verfahren nicht immer von den gesetzlichen Krankenkassen übernommen.

Wir verwenden in unserer Klinik die 3D-Matrix-ACT mit ARTROcell (Firma co.don AG). Die Knorpelzellen werden hierbei zunächst in 3-dimensionalen Kügelchen (Spheroiden) zusammengefasst, wobei jedes einzelne Spheroid ungefähr 200 000 Knorpelzellen enthält. Der Durchmesser eines Spheroids beträgt nur 0,5–0,7 mm. Die Vermehrung und die Her- stellung der 3D-Spheroide erfolgt unter Verwendung von patienteneigenem Serum (Bestandteil des Blutes). Dadurch können eventuelle Nebenwirkungen durch Fremdstoffe vermieden werden.


MRT-Aufnahme: Tiefgradiger Knorpelschaden in der Belastungszone der medialen Femurkondyle.
Intraoperative Darstellung des lokalisierten Knorpeldefektes aus Abb. 4 mit bereits aufgebrachten Spheroiden im Rahmen einer 3D-Matrix-ACT (gelbliche Kügelchen).
MRT-Aufnahme des Patienten aus Abb. 5+6, durchgeführt 3 Monate nach 3D-Matrix-ACT. Das Regenerat ist im ehemaligen Defektbereich schon gut zu erkennen. Das subchondrale Ödem ist kaum mehr nachweisbar.

HemiCAP®-Implantat

Röntgendarstellung eines Knies mit Darstellung einer osteochondralen Läsion an der medialen Femurkondyle.

Bei Versagen der genannten operativen Verfahren kann insbesondere bei älteren Patienten (>40 Jahre) ein HemiCAP® Implantat (Fa. Arthrosurface Inc.) in den lokalen Knorpeldefekt eingesetzt werden (Abb. XY). Das Implantat besteht aus einer Chrom-Kobalt-Oberfläche, welches in verschiedenen Verrundungsradien angeboten wird und über eine Konusverbindung über eine Schraube im Knochen verankert wird. Das Konzept versteht sich als Brückenbehandlungskonzept zur Schmerzreduktion von Patienten, welche für die große Endoprothetik noch zu jung sind. Vorraussetzung für den Erfolg ist allerdings auch bei diesem Verfahren ein intakter Gelenkknorpel in der Umgebung des lokalen Knorpelschadens. Vorteilhaft ist die schnelle Rehabilitationszeit ohne notwendige Ent- bzw. Teilbelastung.


Intraoperative Darstellung einer osteochondralen Läsion vor und nach Implantation eines HemiCAP-Implantates.
Röntgendarstellung des Knies des Patienten aus Abb. 7+8 nach Implantation eines HemiCAP-Implantates.

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