Orthopädie und Unfallchirurgie

Das Kniegelenk

Das Kniegelenk

Das Kniegelenk ist das größte Gelenk des menschlichen Körpers. Es ist ein zusammengesetztes Gelenk, in dem Oberschenkel Unterschenkel und Kniescheibe in Verbindung stehen. Das Kniegelenk besteht aus dem Kniescheibengelenk, das sich zwischen Oberschenkelknochen und Kniescheibe befindet, und dem Kniekehlengelenk, zwischen Oberschenkelknochen und Schienbeinkopf.
Auf Grund der exponierten Lage als gelenkige Verbindung zwischen Ober- und Unterschenkels sind Verletzungen des Kniegelenkes besonders häufig. Dies gilt insbesondere für den Bandapparat. Das Kniegelenk ist auf eine Stabilisierung durch einen kräftigen Bandapparat angewiesen. Chronische sowie akute Instabilitäten führen zu erheblichen funktionellen Einschränkungen.

Kniegelenkarthroskopie

Meniskus: Der Meniskusriss gehört zu den häufigsten schmerzhaften Verletzungen am Kniegelenk. Beide Menisken (Innen- und Außenmeniskus) liegen im Kniegelenk als belastungsabsorbierende „Puffer“ zwischen den Knorpelflächen und erfüllen daher eine wichtige, gelenkschonende und stabilisierende Funktion.

Der Verlust an Meniskussubstanz führt zwangsläufig zu einem vermehrten Knorpelaufbrauch und zu einer verfrühten Kniearthose. Es ist daher wichtig, wenn möglich, nach Verletzungen eine meniskuserhaltende Operation durchzuführen. Insbesondere bei jungen Patienten kann der Meniskusriss in den meisten Fällen arthroskopisch genäht werden und heilt nachfolgend problemlos aus. Bei älteren Patienten fehlt am Meniskus die Regenerationsfähigkeit. Nach Meniskusrissen ist zur Linderung der Beschwerden in diesem Fall eine Teilentfernung des kaputten Gewebes bis zum stabilen Rand erforderlich. Beide Operationen können grundsätzlich ambulant durchgeführt werden.
 
Meniskusnaht a: Außenmeniskusnaht bei einem 14-jährigen Schüler nach Sportverletzung. Vollständige Ausheilung des Meniskus im Verlauf
 
Meniskusnaht b: Innenmeniskusnaht bei einem 22-jährigen Fußballspielers nach Knieverletzung. Vollständige stabile Ausheilung des Meniskus im Verlauf.

Außenmeniskusnaht bei einem 14-jährigen Schüler nach einer Sportverletzung. Vollständige Ausheilung des Meniskus im Verlauf.
Innenmeniskusnaht eines 22-jährigen Fußballspielers nach einer Knieverletzung. Vollständige stabile Ausheilung des Meniskus.

Kreuzband

Die Kreuzbänder (vorderes- und hinteres Kreuzband) stabilisieren das Kniegelenk in der Horizontalebene und bei Drehungen. Ein Kreuzbandriss tritt häufig nach Sportverletzungen und Verkehrsunfällen, oft auch in Kombination mit Seitenband- und Meniskusrissen auf. Zum Erhalt der Gelenkfunktion ist es als Behandlungsziel wichtig, eine anatomisch exakte Stabilisierung des Kniegelenks zu erreichen. Grundsätzlich heilen Verletzungen des hinteren Kreuzbandes und Seitenbandverletzungen nach konsequenter sechswöchiger Schienenbehandlung in den meisten Fällen problemlos aus. Falls notwendig können insbesondere bei Kombinationsverletzungen verbleibende Instabilitäten der Bänder mit körpereigenen Sehnen stabilisiert werden (Hintere Kreuzbandplastik, Seitenbandplastik).

Ein gerissenes vorderes Kreuzband heilt im Gegensatz zum hinteren Kreuzband und den Seitenbändern üblicherweise nicht in ausreichender Stabilität aus. Die verbleibende Instabilität führt durch die vermehrte Knorpel- und Meniskusbelastung zu einer dauerhaften Schädigung des Kniegelenks. Zudem besteht oft ein subjektives Instabilitätsgefühl mit einer erheblichen Reduzierung der Sportfähigkeit.

Zur Stabilisierung des Kniegelenks hat sich in den vergangenen Jahren die arthroskopische Ersatzplastik des vorderen Kreuzbandes mit körpereigenen Kniebeugesehnen (Semitendinosus-/ Gracilissehne) etabliert. Die Entnahme der Beugesehnen erfolgt über einen etwa drei Zentimeter langen Schnitt an der Innenseite unterhalb des Kniegelenks. Über zwei Stichinzisionen werden die Sehnen unter optischer Kontrolle in das Kniegelenk eingebracht und nachfolgend in anatomisch korrekter Position stabil fixiert. Bereits unmittelbar nach der Operation kann das Kniegelenk uneingeschränkt bewegt und voll belastet werden. Eine postoperative Schienenbehandlung ist durch die stabile Fixierung der Sehnen nicht erforderlich. In unserer Klinik werden im Jahr etwa 250 vordere Kreuzbandplastiken durchgeführt.

Arthroskopisches Bild einer vollständigen Ruptur des vorderen Kreuzbandes bei einer 32-jährigen Handballspielerin nach Knieverletzung.
Nach arthroskopischer Ersatzplastik des vorderen Kreuzbandes mit den körpereigenen Beugesehnen ist das Kniegelenk stabil und auf längere Sicht problemlos sportlich belastbar.

Kniescheibenausrenkung (MPFL-Plastik)

Bei Ausrenkungen der Kniescheibe zerreißt üblicherweise das stabilisierende Band auf der Innenseite wischen der Kniescheibe und dem Oberschenkel (Mediales patellofemorales Band, MPFL). Da es nachfolgend zu einer verbleibenden Instabilität der Kniescheibe mit wiederkehrenden Ausrenkungen und einer Schädigung des Gelenkknorpels kommt ist eine stabilisierende Operation zu empfehlen.

Kinder und Jugendliche werden mit einer Versetzung des Muskelansatzes und einer medialen Raffung behandelt, Erwachsene bekommen eine Ersatzplastik des medialen Bandes mit der körpereigenen Gracilissehne (MPFL-Plastik). Die Sehne wächst an der Entnahmestelle vollständig nach. Die Operation wird über Stichinzisionen in minimalinvasiver Technik durchgeführt. Bereits am Folgetag kann das Kniegelenk voll belastet werden. Zur Sicherung der Einheilung der Sehne an der Kniescheibe wird für sechs Wochen eine stabilisierende Schiene angepasst. Am zweiten Tag nach der Operation kann der Patient bereits in die ambulante Weiterbehandlung entlassen werden.
 

Knorpelschaden

Für die Behandlung von Knorpeldefekten am Kniegelenk und auch an anderen Gelenken stehen in der Klinik mehrere etablierte Verfahren zur Verfügung. Bei der Gelenkspiegelung wird der Defekt dargestellt und vermessen. Alle instabilen und mechanisch störenden Knorpelanteile werden sparsam entfernt. Bei kleinen Defekten (1-2cm²) wird der knöcherne Markraum am Defektboden mit einem Spezialinstrument mehrfach perforiert. Die nachfolgend austretenden Stammzellen füllen den Defekt vollständig aus und regenerieren einen belastbaren Faserknorpel. Für die Ausheilungsphase des Knorpels ist eine Teilbelastung des Kniegelenks für insgesamt sechs Wochen erforderlich, der Eingriff kann problemlos ambulant durchgeführt werden.

Bei größeren Knorpeldefekten (>2cm²) kann eine Knorpeltransplantation erforderlich sein. Die bei der Gelenkspiegelung aus einem wenig belasteten Bereich des Kniegelenks entnommenen Knorpelzellen werden über sechs Wochen in einem Labor gezüchtet und vermehrt. In einem zweiten arthroskopischen Eingriff werden die kultivierten körpereigenen Knorpelzellen in den Knorpeldefekt eingebracht. Die Ausheilung des Gewebes erfordert ebenfalls eine Teilbelastung für sechs Wochen.    

Knorpeltransplantation im Bild

Knorpeltransplantation a: Großer Knorpeldefekt bei einem 33-jährigen handbalspieler nach einer Knieverletzung.
Knorpeltransplantation b: Das aus körpereigenen Knorpelzellen gezüchtete Transplantat wird vor der Implantation exakt auf die Defektgröße zugeschnitten.
Knorpeltransplantation c: Säuberung des Knorpeldefektes am Kniegelenk und Stabilisierung des Defektgrundes.
Knorpeltransplantation d: Einpassung des Knorpeltransplantats in den Defekt.
Knorpeltransplantation e: Ein Jahr nach der Transplantation stellt sich die Gelenkflächein der Arthoskopie vollständig und homogen dar. Der Patient kann das Kniegelenk wieder schmerzfrei belasten ud seinen Sport uneingeschränkt ausführen.
 

Mikrofrakturierung im Bild

Mikrofrakturierung a: Nach Säuberung eineskleinen Knorpeldefektes am Kniegelenk werden Löcher in den gesunden Knochen eingebracht, um das Austreten von Stammzellen zu erreichen (Mikrofrakturierung)
Mikrofrakturierung b: Nach Öffnung der Blutsperre erfolgt die gewünschte Blutung zur Auffüllung des Knorpeldefektes. Vollständige Ausheilung des Knorpeldefektes im Verlauf.

Verletzungen am Kniegelenk und Unterschenkel

Knochenbrüche am Kniegelenk und Unterschenkel entstehen meist durch schwere Unfälle, wie sie im Verkehr, aber auch in der Freizeit, beim Sport oder auf der Arbeits passieren können. Häufig sind begleitend auch die Weichteile mit verletzt, gerade am Unterschenkel sind offene Brüche aufgrund der dünnen Haut- und Weichteildeckung des Schienbeins nicht selten und gefürchtet, weil sie häufig zu Knocheninfekten ( Osteomyelitis ) und Heilungsstörungen führen. Eine weichteilgerechte Behandlung ist hier von herausragender Bedeutung.

Brüche, bei denen mit dem Schienbeinkopf und den Rollhügeln des Oberschenkels ( Tibiakopf und Femurcondylen ) das Knie beteiligt ist, verlangen nach einer stabilen und exakten Wiederherstellung der Gelenkgeometrie, um späteren sekundäre Gelenkverschleiß zu vermeiden. Zu berücksichtigen sind die begleitenden Bandverletzungen des Kniegelenks (s.a. „Kreuzband“ ).
 
Verläuft ein Bruch im Schaftbereich des Unterschenkels, so kommen im DIAKO meist Titannägel zum Einsatz, die über kleine Schnitte schonend in der Röhre des Schienbeins vorgeschoben und durch Schrauben gesichert werden können, so dass eine stabile und belastungsfähige Osteosynthese erreicht wird. Alternativ können bei bestimmten Bruchformen, die zum Beispiel durch das Kniegelenk verlaufen, winkelstabile Platten eingeschoben werden, die eine wirksame und stabile Versorgung auch komplizierter Brüche bewirken. Kombiniert man diese Verfahren mit einer Gelenkspiegelung, so kann minimalinvasiv unter Kamerasicht die Gelenkfläche durch Knochentransplantation wiederhergestellt werden.
        
Weichteilverletzungen verlangen stets ein differenziertes Versorgungskonzept unter Verwendung von Techniken zur Beseitigung stark beschädigten Gewebes ( Debridment ), Versiegelungstechniken ( Vakuumverbände ) und sekundärer Deckung von Defekten durch Hauttransplantation oder Lappenplastiken.

 

 

Behandlung eines Schienbeinkopfbruchs im Bild

Deutlich zu sehen: Der Schienenbeinkopfbruch
Nach Anheben der Gelenkfläche wird diese mit einer winkelstabilen Platte versorgt.

Behandlung eines Unterschenkeldrehbruchs im Bild

Ein noch unversorgter Unterschenkelbruch.
Der Bruch ist mit einem Titannagel stabilisiert.
Der Gelenkbruch wurde mit winkelstabilen Platten versorgt.

Kniescheibenbruch

Auf die Kniescheibe (Patella) wirken durch ihre Funktion als Sesambein oder Kraftüberträger zwischen Kniescheibe und dem kräftigen Oberschenkelstreckmuskel starke Zugkräfte, so dass beim Bruch der Kniescheibe es schnell zu verschobenen Brüchen (Dislokation) kommt. Diese muss meist operativ eingerichtet und durch Implantate stabilisiert werden. Hierfür stehen Titanschrauben in unterschiedliche Größen und Zuggurtungen zur Verfügung. Fast immer können wir operativ die rasche Gehfähigkeit in einer Schiene ermöglichen.

Mehrfacher Bruch der Kniescheibe nach Sturz.
Versorgung mittels einer Zuggurtung. Problemlose Heilung.

Korrekturen der Beinachse (Umstellungsosteotomien)

Im Bereich des Kniegelenkes gibt es häufig Fehlstellungen der Beinachsen, die zu belastungsabhängigen Schmerzen im Bereich des überlasteten Kniegelenkkompartimentes führen können. Die häufigste Achsfehlstellung ist die Varus- (O-Bein) und Valgusfehlstellung (X-Bein). Diese kann je nach Ausprägung, Körpergewicht und Belastung des Gelenkes im Verlauf zu einer Arthrose im Kniegelenk führen. Um diese und einen dann notwendigen Gelenkersatz zu vermeiden besteht die Möglichkeit einer Umstellungsoperation zur Korrektur der Fehlstellung.

Um eine Indikation zur Umstellungsoperation zu stellen, wird eine Ganzbeinröntgenaufnahme des betroffenen Beines durchgeführt. Das Röntgenbild wird nachfolgend exakt digital vermessen. Insbesondere werden die Achswerte und Winkel ermittelt, um den Ort und das Ausmaß der Fehlstellung zu bestimmen.

Zur Sicherung der OP-Indikation wird bei der Operation, bevor man mit der eigentlichen Umstellungsoperation beginnt, eine Gelenkspiegelung (Arthroskopie) durchgeführt. Hier können auch Schäden am Knorpel und/oder Meniskus saniert werden. Eine Umstellung wird nur dann durchgeführt wenn der Knorpelbelag im „gesunden“ Gelenkanteil noch intakt ist und der Knorpel im „defekten“ überbelasteten Gelenkanteil noch nicht großflächig bis auf den Knochen reicht.

Bei der Varusfehlstellung (O-Bein) wird meist eine Operation im Bereich des Schienbeinkopfes durchgeführt. Über einen kleinen Schnitt an der Innenseite des Kniegelenkes wird der Knochen bis auf eine kleine Knochenbrücke an der Außenseite komplett durchtrennt und bis zum  - präoperativ anhand der Ganzbein-Röntgenbildern bestimmten - Korrekturwinkel aufgespreizt. Diese Korrektur wird dann mit einer speziellen Titanplatte (Tomofixsystem, Fa. Synthes) gehalten und verschraubt. Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes winkelstabiles Implantat, das heißt der Schraubenkopf ist jeweils zusätzlich zum normalen Knochengewinde mit einem kleinen Gewinde im Schraubenloch verschraubt und kann seine Stellung zur Platte nicht mehr ändern. Damit hat man ein sehr stabiles OP-Ergebnis.

Bei der Valgusfehlstellung (X-Bein) erfolgt die Korrektur meist im unteren Oberschenkelanteil. Hier wird dann über einen Hautschnitt auf der Innenseite des Kniegelenkes ein Knochenkeil aus dem Oberschenkel herausgesägt und die korrigierte Stellung dann mit einer winkelstabilen Platte zur Fixierung verschraubt. Starkes Übergewicht und Nikotinabusus (Rauchen) können den Erfolg der Operation und die Knochenheilung negativ beeinflussen.
Eine Entfernung des eingebrachten Metallmaterials ist ein Jahr nach der Umstellung möglich.

Beginnende schmerzhafte mediale Kniearthrose eines 49-jährigen Patienten mit O-Beinfehlstellung.
Nach der Osteotomie am Unterschenkel mit stabiler Plattenosteosynthese ist die Beinachse gerade und der Gelenkspalt entlastet.
Komplexe Verkruemmungsfehlstellung beider Beinde einer 22-jährigen kleinwüchsigen Patientin mit Schmerzen in beiden Kniegelenken.
Nach beidseitiigen Korrekturosteotomien am Ober- und Unterschenkel ist die Beinachse wieder gerade bei einem Größengewinn von vier Zentimetern.

Beinachsfehlstellungen bei Kindern

Bei Fehlstellungen im Bereich der unteren Extremität (X- bzw. O-Beine) kann vor dem Wachstumsabschluss eine Korrektur durch eine vorübergehende Blockierung der Wachstumsfugen um das Kniegelenk herum durchgeführt werden (temporäre Hemiepiphyseodese). Nach der Operation ist direkt eine volle Belastung möglich.

Kniegelenkendoprothetik

Besteht eine fortgeschritten Arthrose am Kniegelenk (Gonarthrose), die durch Gelenkverschleiß, Knochennekrose (Knocheninfarkt), eine Rheumaerkrankung oder als Endzustand nach einer Verletzung am Kniegelenk entstanden ist, besteht die Möglichkeit die Gelenkfläche zu ersetzen und bei Bedarf einen Aufbau der zerstörten Knochensubstanz vorzunehmen (Knieendoprothese).

In unserer Klinik steht je nach Schädigungsmuster, Beinachse und Bandstabilität eine Vielzahl an unterschiedlichen Knie-Prothesensystemen zur Verfügung. Neben Oberflächenersatzprothesen, die als Voll oder Teilersatz (Schlittenprothesen) zementiert implantiert werden können, stehen Spezialprothesen zum Überbrücken von Knochendefekten ( Augmentation) oder zum Ausgleich von Bandinstabilitäten (achsgeführte Prothesen) am Kniegelenk  zur Verfügung.

Das Prothesenmaterial besteht aus hochwertigen Legierungen (Kobalt-Chrom oder Titan) und einem hochvernetzten Spezialkunststoff (Polyethylen Inlay) als Gleitpartner. Die  Prothesenauswahl erfolgt für die Patienten individuell  und richtet sich nach der Art der Kniegelenkserkrankung, den anatomischen Verhältnissen und der Knochenqualität.

Liegt bereits eine Lockerung schon  implantierter Kniegelenksprothesen vor, besteht die Möglichkeit  einen  Austausch (Prothesenwechsel) der gelockerten Prothesenbestandteile  in unserer Klinik vorzunehmen. Hierzu stehen eine Vielzahl von Spezialprothesenkomponenten (Modulare Prothesen) für eine  zementierte oder teilzementierte  Verankerung  der Prothese zur Verfügung. Mit Hilfe der modularen Prothesen kann eine Patientenindividuelle Knochensubstanzersetzende  Prothesenversorgung durchgeführt werden.

Die Materialien bestehen aus hochwertigen Stahllegierungen (Kobalt-Chrom oder Titan) in Kombination mit hochvernetzten Spezialkunststoffen (Polyethylen).

Durch eine exakte computergestützte  digitale Prothesenplanung kann ein optimales, für die  Patienten individuelles und knochensparendes Operationsergebnis erzielt werden.

Seit  Oktober 2012 ist unserer Klinik als Endoprothetikzentrum der Maximalversorgung   zertifiziert.  Durch eine hohe Anzahl von Erstimplantationen und Wechseloperationen pro Jahr (>1100 Operationen am Hüft- und Kniegelenk in 2013), die nach festgelegten Standards Patientenindividuell geplant- und durchgeführt werden, ist eine  hohe Qualität der Patientenversorgung gewährleistet. Die Operateure sind speziell fortgebildet und müssen eine hohe Anzahl an Operationen pro Jahr nachweisen.  

 

 

Fortgeschrittene Arthrose im medialen Kompartiment des Kniegelenks bei einem intakten Gelenkknorpel auf der Außenseite.
Die Schlittenprothese ersetzt den fehlenden Knorpel auf der Innenseite des Gelenks. Das Gelenk kann auch sportlich belastet werden.
Die korrekte Platzierung der Schlittenprothese ist im seitlichen Röntgenbild deutlich zu sehen.
Fortgeschrittene Kniearthrose eines 72-jährigen Patienten. Der Patient konnte nicht mehr schmerzfrei gehen und nahm regelmäßig Schmerzmittel ein.
Nach der Knieprothesenimplantation wurde dem 72-Jährigen die sofortige Vollbelastung und Bewegung des Kniegelenks genehmigt.
Im seitlichen Röngenbild zeigt sich eine bündige Abdeckung der zerstörten Gelenkflächen durch den zementierten Oberflächenersatz.
Gelockerte Knieprothese mit Fehlstellung bei einer 69-jähriger Patientin nach auswärtiger Voroperation. Sie konnte das Knie nicht schmerzfrei belasten.
Austausch der gelockeren Knieprothese gegen eine stabile teilzementierte Prothse mit Schaftführung.

Kreuzbandriss: Behandlung

Ein Film mit Prof. Dr. Michael Bohnsack · Chefarzt der Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie

Knieendoprothetik

Ein Film mit Prof. Dr. Michael Bohnsack · Chefarzt der Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie

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Exakte Analyse

Eine exakte Analyse der Gelenkbeschwerden durch die Klinische und Radiologische Diagnostik ist erforderlich um die richtige Therapiemöglichkeit zu finden.