zur Navigation zum Inhalt
 
Radiologie 29. März 2006

Knorpelschäden erfolgreich behandeln

Zwei technische Entwicklungen ermöglichen gemeinsam die Therapie traumatischer Knorpelschäden des Kniegelenks: Neben einer neu modifizierten Methode zur Einbringung eines autologen Knorpelzellentransplantats kann durch eine verbesserte MRT des Kniegelenks der Erfolg des Eingriffes nachvollzogen werden.

NETWORK RADIOLOGIE sprach mit dem Radiologen Prof. Dr. Siegfried Trattnig, ärztlicher Leiter des Kompetenzzentrums für Hochfeld-MR der Klinik für Radiodiagnostik, und dem Unfallchirurgen Dr. Stefan Marlovits, Leiter der Spezialambulanz für traumatische Knorpelschäden, Universitätsklinik für Unfallchirurgie, beide AKH Wien, über diese junge und bemerkenswerte Methode.

Welche Bedeutung haben Knorpeldefekte im unfallchirurgischen Alltag?
Marlovits: Schädigungen des Gelenksknorpels gehören zu den häufigsten Verletzungen in der orthopädischen Praxis. In einer retrospektiven Untersuchung konnten bei über 30.000 Kniearthroskopien 63 Prozent Knorpelläsionen festgestellt werden. Traditionelle Techniken waren jedoch lediglich bis zu einer Größe von zwei Quadratzentimeter hilfreich. Für größere Knorpeldefekte gab es keine Therapieoptionen. Mit der Knorpelzelltransplantation können Defekte bis zu 10 Quadratzentimeter erfolgreich therapiert werden. Wichtig für diese Entwicklung war, ein nicht invasives Instrument zur Verlaufskontrolle in Händen zu haben, das eine Follow-up-Untersuchung nach Knorpelersatz und den Vergleich der verschiedenen Methoden ermöglicht.

Trattnig: Die MRT ist die einzige Möglichkeit, Knorpelgewebe exakt darstellen zu können. Durch die Verbesserung der Auflösung konnten wir nun auch kleinere Substanzdefekte sichtbar machen und vor allem die Entwicklung des Knorpeltransplantats in loco verfolgen. Es war ein hoher Anspruch der Unfallchirurgen an die Radiodiagnostik, die Oberfläche, Struktur und Integrität der Transplantate gut zur Ansicht zu bringen.

Seit wann arbeiten Sie mit dieser Methode?
Marlovits: In der Knorpelambulanz der Abteilung für Unfallchirurgie am Wiener AKH spezialisieren wir uns auf traumatische Gelenksstrukturen. Die konservativen Methoden beinhalten physikalische Therapie, die Festlegung von Sportarten mit spezifischen Trainingsprogrammen oder Substanzen, die den Knorpelstoffwechsel beeinflussen. Operativ kommt neben den klassischen Techniken, wie Bandrekonstruktion, Achsenkorrekturen oder gelenksprothetischer Ersatz, nun auch die junge Methode der biologischen Knorpelflächenreparatur zum Einsatz. Im September 2000 wurde das Verfahren erstmals an unserer Klinik erprobt. Mittlerweile konnten wir rund 85 Patienten behandeln.

Wie geht das vor sich?
Marlovits: Es handelt sich um eine zweizeitige Operation: Im ersten Schritt wird der Knorpeldefekt mittels Arthroskopie untersucht, beurteilt und eine Knorpelbiopsie entnommen. Aus intaktem Knorpelgewebe gewinnt man hierbei 150 bis 200 mg Material mit rund 500.000 Zellen. In der Zellkultur werden diese in 3 bis 5 Wochen auf rund 20 Millionen Zellen gezüchtet. Der zweite Schritt ist eine Mini-Arthrotomie, bei der das Gelenk eröffnet und die Zellen in den Defekt eingebracht werden.

Welchen Vorteil hat dieses Verfahren?
Marlovits: Das Besondere dieser Methode liegt in ihrer geringen Invasivität. Lediglich ein kleiner Zugang ist nötig, äußerlich ist keine Naht erforderlich. Da es sich um eine autologe Transplantation handelt, kommt es zu keiner Abstoßungsreaktion, auch eine HIV- oder Hepatitisinfektion ist ausgeschlossen.

Die erste Knorpelzelltransplantation wurde 1994 publiziert. Wie unterscheidet sich Ihre Arbeit von der damals publizierten?
Marlovits: Im Verfahren von 1994 wird eine Periostlamelle über den Knorpeldefekt gelegt und die Zellsuspension aus der Kultur in diese Kammer eingebracht. Bei unserer Methode werden die Zellen nach Entnahme vorerst in ein Trägermedium mit Kollagen und Hyaluronsäure gebracht und schließlich ein der Größe des Defektes entsprechendes Stück herausgeschnitten und transplantiert. Mit Hilfe der MRI können wir nun feststellen, welche der beiden Methoden besser geeignet ist.

Für welche Indikationen ist dieses Verfahren geeignet?
Marlovits: Die klassische Indikation stellt der posttraumatische Knorpelschaden am Kniegelenk dar. Der Defekt sollte eine Größe zwischen 2 und 10 Quadratzentimeter haben, das Alter des Patienten zwischen 18 und 50 Jahren liegen. Klassisches Klientel ist der junge Patient nach einer Sportverletzung. Zu betonen ist, dass der Eingriff keine Therapie zur Behandlung einer Arthrose darstellt. Die höchsten Erfolgsraten sind mit rund 80 Prozent bei Defekten des medialen Femurkondyls zu verzeichnen. Im Bereich der Kniescheibe sind die Ergebnisse nicht so zufrieden stellend.

Muss die verwendete MRI-Technik hier in besonderem Maß an die Gegebenheiten angepasst werden?
Trattnig: Mit der Bildgebung von Knorpeltransplantaten betraten wir absolutes Neuland. Früher konnten wir nur größere Knorpeldefekte erkennen. Mittels einer Oberflächenspule über dem operierten Knie-Kompartment kann eine weitaus bessere Auflösung erreicht werden. Die guten Bildergebnisse lassen eine effiziente Beurteilung des Transplantates zu. Füllung des Defektes durch das Transplantat, Oberfläche, Struktur, Signalverhalten und Integration des Transplantats, aber auch der darunterliegende Knochen und das Knochenmark können so mittels MRT dargestellt werden. Die Verwendung der Spule geht nicht mit einer wesentlichen Verlängerung der Untersuchungszeit einher und ist im Prinzip bei den gängigen MR-Geräten einsetzbar.

Marlovits: Die MRT liefert eine hervorragende Verlaufskontrolle. Neben einer anfänglich nicht invasiven Diagnose eines Knorpelschadens kann vor allem festgestellt werden, wie sich das Transplantat nach der Einbringung entwickelt.

Welche Parameter werden mittels MRI überprüft?
Trattnig: Wir untersuchen beim Knorpeltransplantat mehrere Variablen (siehe Tabelle). Diese neue Klassifikation stellt ein gutes Instrument zur exakten Beschreibung des Knorpelreparaturgewebes dar. Wir können nicht-invasiv beobachten, wie sich ein Transplantat entwickelt. Innerhalb eines Jahres zeigt sich beim eingesetzten Knorpel eine enorme Dynamik. Durch das radiologische Untersuchungsergebnis über dessen Beschaffenheit kann ein normaler und ein pathologischer Heilungsverlauf diagnostiziert und im Vergleich mit der Klinik beurteilt werden. Zur Zeit kontrollieren wir die Patienten in Abständen von vier Wochen, drei, sechs und zwölf Monaten und nach zwei Jahren.

Welchen Wunsch hätten Sie noch an die radiologische Technik?
Marlovits: Sehr interessant wäre es, mittels MRT auch morphologische Beurteilungen durchführen und hyalinen Knorpel erkennen zu können. Dadurch könnte man eine Kontrollarthroskopie mit knorpelbioptischer Entnahme vermeiden. Ein weiteres interessantes Feld ist eine Untersuchung der Wirkung verschiedener Trägersubstanzen. Die Kooperation mit der Radiodiagnostischen Abteilung ist ausgesprochen gut.

Trattnig: Tatsächlich ist es der nächste Schritt, sich das Transplantat biochemisch bildgebend anzusehen. Mit Anwendung von intravenös verabreichtem Kontrastmittel kann man auch Proteoglykane, die als Bestandteil hyalinen Knorpels gelten, identifizieren und so auch über die biochemische Situation Aussagen treffen.

Wie ist zur Zeit eine Aussage über die morphologische Struktur des Knorpeltransplantats möglich?
Marlovits: Ziel der Transplantation ist es, dass sich an der Defektstelle tatsächlich hyaliner Knorpel bildet. Das Problem ist die Beweisführung. Schließlich ist zur Beurteilung dessen ein erneuter Eingriff bei schmerzfreien Patienten nötig. Selbst wenn sich freiwillige Patienten finden, die einer Biopsie zustimmen, blutet jedem Chirurgen bei einem Eingriff an einem an sich intakten Knorpel das Herz.

Trattnig: Der Nachweis, dass statt Faserknorpel ein dem gesunden Knorpel entsprechendes hyalines Transplantat dauerhaft bestehen bleibt, kann dann mittels MRT als nicht invasive Methode erbracht werden. Hierzu laufen die Studien noch, die ersten Ergebnisse sind aber schon vielversprechend.

Welche Möglichkeiten könnten sich in weiterer Folge ergeben?
Trattnig: Zukünftig – wenn die biochemische Analyse funktioniert – kann man das Transplantat eventuell auch biomechanisch unter Belastung testen. Im optimalen Fall sollte das Transplantat ähnliche Eigenschaften aufweisen wie gesunder Knorpel.

Dr. Ronny Teutscher, Ärzte Woche 38/2001

Zu diesem Thema wurden noch keine Kommentare abgegeben.

Medizin heute

Aktuelle Printausgaben