Bei großen Knorpeldefekten > 1 cm wird im Rahmen der Arthroskopie eine Eröffnung der Blutgefäße in der Knochenschicht unter dem Gelenkknorpel vorgenommen. Stammzellen werden in die Defektzone eingeschwemmt. Diese wandeln sich in ein Regenerat aus Faserknorpel um, das als Ersatzknorpel die Bewegungs- und Belastungsfähigkeit des Gelenkes verbessert.

Postoperativ ist eine Entlastung für vier Wochen an Unterarmgehstützen erforderlich. Zweimal täglich kommt eine Motorschiene für zwei bis drei Stunden zur Anwendung. Durch das Prinzip der continious passiv motion (CPM-Motorschiene) werden die Stammzellen zur Umwandlung in Faserknorpel angeregt.

Daher war es ein großer Durchbruch, als es gelang, aus wenigen Knorpelzellen eine größere neue Menge an Knorpelzellen anzuzüchten.

Diese neuen Knorpelzellen werden an eine biologische Matrix gekoppelt und wieder in das Knie eingebracht. Bisher musste für die Transplantation das Gelenk eröffnet werden, und die Knorpelzellmatrix z.B. durch Naht auf dem Defekt fixiert werden. Ein neues Verfahren der Fa. Codon ermöglicht es, auch die Transplantation der neuen Zellen häufig minimalinvasiv, d.h. ohne Eröffnung des Gelenks (arthroskopisch), auf den Defekt aufzubringen.

Bei diesem innovativen Verfahren werden die arthroskopisch gewonnenen Knorpelzellen in eine biologische Matrix in Kugelform (Sphäroide: bis zu 200.000 Zellen) verdichtet. Diese Sphäroide können auf den Defekt aufgebracht werden und haften diesem selbständig an. Durch die minimalinvasive Transplantation ergeben sich einige Vorteile für den Patienten: Viele Störungen an aktiven und passiven Strukturen des Gelenkes entfallen, die Schmerzen sind durch das reduzierte Weichteiltrauma reduziert.
Am Kniegelenk eignen sich die mediale und laterale Femurcondyle, die Trochlea und die Patella für die Autologe Chondrozyten Transplantation. Am oberen Sprunggelenk können zentrale Defekte am Talus (Sprungbein) gedeckt werden.
Voraussetzungen für dieses Operationsverfahren sind ein tragfähiger Umgebungsknorpel um die Defektzone, intakte korrespondierende Gelenkflächen sowie keine weiteren Verletzungen an den Menisken und Bändern des Kniegelenkes. Indikation zur ACT stellen Knorpeldefekte III° und IV° der Outerbridge-Klassifikation dar (siehe unter Einteilung der Knorpelschäden). Maximal zwei unabhängige Defekte können gedeckt werden. Bei einer sogenannten „kissing leason“, bei der sich Knorpeldefekte gegenüberliegen, ist das Verfahren nicht möglich.

1. Schritt
Bei einer ersten Arthroskopie erfolgt die Inspektion des gesamten Kniegelenks unter genauer Betrachtung der Defektzone des Gelenkknorpels. Aus einem weniger belasteten Gelenkanteil (Notch-Region) werden 3 Knorpelzylinder (ca. 4mm Durchmesser) entnommen. Die Probeentnahme wird im Nährmedium einer Blutprobe dem Speziallabor zugeleitet.

3. Schritt
Bei der zweiten Operation werdendie angezüchteten Knorpelzellen in Form von Sphäroiden aufgetropft. Hierbei handelt es sich um zellflüssige Kügelchen, die 200.000 Knorpelzellen pro ml enthalten. Diese haben große adhäsive Kräfte und haften selbständig in der Defektzone. In den nächsten Wochen wächst ein Knorpel „rasen“ in die Höhe, der das normale Niveau des Gelenkknorpels erreicht.

Die Nachbehandlung sieht eine Teilbelastung für 2 bis 6 Wochen bis zum Abschluss der Wundheilung vor. Danach ist die Vollbelastung im Alltag möglich. Die sportliche Belastung wird nach 5 bis 6 Monaten freigeben.

Das Verfahren der Autologen Chondrozyten Transplantation zeichnet sich durch eine hohe Implantatstabilität aus. Die derzeitigen Nachuntersuchungen der Patienten zeigen gute Ergebnisse. Die mittelfristigen 5 Jahres Ergebnisse sind vielversprechend. Bislang fehlen Langzeitergebnisse aus Follow up Studien.
 

OATS : Osteochondrales autologes Transplantat System
Bei diesem Verfahren wird ein Knorpel-Knochenzylinder aus einem nicht belasteten Bereich des Gelenks entnommen und in eine Defektzone implantiert. Indikationen stellen kleine Defekte von < 1 cm Größe dar. Die Knorpel-Knochenzylinder haben einen Durchmesser von 6 bis 10 mm und werden passgenau mit Press-Fit-Technik im Defekt implantiert. Auch mehrere Zylinder können umgesetzt werden, so das eine Mosaikplastik entsteht. Funktionstüchtige Gelenkfläche wird in die Hauptbelastungszone versetzt.

Das Operations-Verfahren erfolgt in offener Technik. Durch die Press-Fit-Technik kann auf eine Fixation mittels Schrauben verzichtet werden, wobei die Stabilität durch eine ausreichende Zylinderlänge und optimale Operationstechnik gewährleistet wird. Postoperativ besteht ein freies Bewegungsausmaß. Die Nachbehandlung sieht eine Teilbelastung bis zum Abschluss der Wundheilung vor, danach Steigerung zur Vollbelastung.

Das Hemicap-Verfahren stellt einen kleinsten endoprothetischen Oberflächenersatz dar. Hierbei handelt es sich um ein relativ neues Verfahren, das mit Erfolg angewendet wird. Ein tief greifender Knorpeldefekt wird mit einer Kleinstprothese ersetzt. Die Indikation zu diesem Eingriff besteht bei Knorpelschäden bis 4 qcm und gerader Beinachse, wenn die anderen Verfahren wie ACT und OATS nicht in Frage kommen.

Bei Gelenkverschleiß ist, vor allem bei jüngeren Patienten, anstelle des endoprothetischen Gelenkersatzes häufig eine Verbesserung des Zustandes durch eine gelenkerhaltende Operation möglich. Hierzu kann eine sogenannte Umstellungsosteotomie erfolgen. Diese Maßnahme kann am Kniegelenk eine Achsfehlstellung korrigieren und so die Belastung vom geschädigten Knorpel auf gesunden verlagern. Achsfehlstellungen des Beines (X- und O-Bein), entweder anlagebedingt oder als Folge eines Unfalls, stellen neben dem kosmetischen vor allem ein gesundheitliches Problem dar, da die ungleiche Belastungsverteilung zwischen Innen- und Außenseite des Gelenks zu einem vorzeitigen Gelenkverschleiß führen kann. Bereits bei einem gesunden Kniegelenk kann eine geänderte Beinachse arthrosebegünstigend sein. Der Umstellungsosteotomie kommt vor allem bei einem, beispielsweise nach Meniskusoperation, vorgeschädigten Kniegelenk sowie nach operativen Knorpelbehandlungen

O-Bein (Genu varum): Das Schienbein wird ebenfalls durchtrennt und durch Aufspreizen der Innenseite und Fixierung mit einer winkelstabilen Platte (TomoFix-Platte) wird eine Korrektur der Kniegelenksachse erreicht (Open Wedge-Verfahren). Der entstehende Hohlraum wird mit künstlicher Spongiosa aufgefüllt. In den nächsten Wochen und Monaten durchbaut der Körper diesen Hohlraum mit festem Knochen. Auch hier wird zur Entfernung der Platte eine zweite Operation notwendig.
Auf diese Weise wird die Belastung im Kniegelenk dahingehend verändert, dass bisher nicht belastete, noch gesunde Knorpelareale (beim X-Bein innen, beim O-Bein außen) in die Belastungszonen des Gelenkes einbezogen und überbelastete, geschädigte Knorpelareale entlastet werden.

Das Ziel bei beiden Verfahren ist es eine Schmerzreduktion oder Schmerzbefreiung zu erreichen und so dem Patienten die Alltaggestaltung wieder zu erleichtern.
Am 2. Tag nach der Operation wird mit der Mobilisation des Patienten begonnen. Auch hier schließt sich eine dreiwöchige Rehabilitationsphase an den stationären Aufenthalt (7-10 Tage) an.