Kniegelenk rechts der isar

In den 90er-Jahren wurde einem knorpelgeschädigten Knie erstmals künstlicher Knorpel eingesetzt. Die Fortschritte bei dieser sogenannten autologen Chondrozyten-Transplantation können sich durchaus sehen lassen. Nur der ganz große Sprung, der lässt eben immer noch auf sich warten.

Autologe Chondrozyten-Transplantation, so nennt sich das Verfahren im Fachjargon. Über die Jahre wurde es soweit verfeinert, dass es heute bei kleineren Knorpeldefekten im Zentimeterbereich der therapeutische Goldstandard ist. Langzeitstudien zufolge betrage die Erfolgsquote bei jüngeren Patienten, die noch keine Arthrose plagt, mittlerweile 95 Prozent, sagt Andreas Imhoff. Doch dem Mediziner war das nicht genug. Er dachte, die Zeit wäre reif für den nächsten Schritt. Statt die Knorpelzellen im Labor zu züchten, wollte er sie direkt im Knie seiner Patienten heranwachsen lassen – und diesen damit eine von zwei Operationen ersparen. 2009 erprobten Imhoff und Kollegen die schonendere Behandlung in einer klinischen Multi-Center-Studie.

Die Fortschritte bei der autologen Chondrozyten-Transplantation können sich also durchaus sehen lassen. Nur der ganz große Sprung, der lässt eben immer noch auf sich warten.

„Wir sind früher von fünf bis sechs Wochen ausgegangen. Heute sind wir etwa bei drei bis vier Wochen. Meistens sind das drei Wochen. Auch die Chance, dass die Zellen sich vermehren und vernünftig wachsen, ist enorm groß. Also wir haben praktisch keine Ausfälle mehr, wie das halt früher schon noch manchmal der Fall war.“

„Mit den jetzigen Verfahren ist man deutlich schneller, sodass man nach sechs Wochen eigentlich eine freie Beweglichkeit und Belastung erlauben kann. Von früher wussten wir natürlich, dass es sicher nicht schadet, wenn man ein bisschen wartet. Manchmal ist der Knorpel nach einem Jahr noch ein bisschen weicher, nicht so elastisch, wie er eigentlich sein sollte. Aber: Da sind wir deutlich schneller heute.“

Doch die verkürzte Behandlung lieferte keine so guten Ergebnisse wie das bisherige Verfahren. Die Qualität der Knorpelzellen war nicht so hoch wie bei der Zucht im Bioreaktor. Bis auf weiteres bleibt die Zellvermehrung im Labor deshalb die Methode der Wahl.

(Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 23.01.2012)

Vergeblich waren die Bemühungen trotzdem nicht. Im Zuge der Forschungsarbeiten rund um den Globus wurde das Verfahren zur Transplantation körpereigener Knorpelzellen kontinuierlich verbessert. Dadurch hat sich zum Beispiel die für Patienten nervige Wartezeit zwischen Knorpelzellentnahme und Transplantation stark verkürzt.

„Wir haben 1996 angefangen, haben Knorpelzellen entnommen aus dem Kniegelenk, die dann in einem Labor zum Züchten angeregt, in einem entsprechenden Medium – und in einer zweiten Phase wieder eingesetzt.“

Mediziner sprechen lieber von einer „Individualendoprothese“. So auch Professor Rüdiger von Eisenhart-Rothe, Chefarzt der Orthopädie am Münchner Klinikum rechts der Isar und Leiter des Endoprothetikzentrum EndoTUM. Er hat Christine Szymanski das maßgefertigte Gelenk eingesetzt – und freut sich, dass sie damit so zufrieden ist.

Christine Szymanski (56) zweifelte bis zuletzt: Sollte sie sich das künstliche Kniegelenk wirklich einsetzen lassen? Die Schmerzen im Knie plagten sie inzwischen sogar im Liegen. Doch würde eine Operation das sicher ändern? Die Geschichten von anderen Patienten mit Kniearthrose (Stichwort) machten sie unsicher. Viele hatten auch mit ihrem neuem Knie noch Probleme. „Und ich hatte Angst vor dem Fremdkörpergefühl“, sagt Christine Szymanski.

Hat Arthrose das Kniegelenk zerstört, hilft Patienten oft nur ein künstlicher Ersatz. Eingesetzt wird meist eine Standardprothese. Doch kein Knie ist wie das andere.

Das war vor fast zwei Jahren. Heute erinnert nur noch eine Narbe an die Operation. Denn am Ende entschied sich die 56-Jährige doch zu dem Eingriff. Es war der Hunger ihres Katers, der die Zweifel wegfegte. Christine Szymanski ging in die Knie, um ihre Katze zu füttern. Plötzlich fuhr ihr der Schmerz wie ein Messer ins Gelenk, „Schüssel und Futter sind durch die halbe Küche geflogen“, erzählt sie – und die Entscheidung für den Eingriff war gefallen.

Moderne 3D-Drucktechnik erlaubt es jetzt, maßgefertigte Prothesen herzustellen – ein Fallbericht.

Mit Hilfe der CT-Aufnahmen aus Deutschland wurde in Boston zunächst ein virtuelles dreidimensionales Kniemodell am Computer erstellt und damit die Form der Prothese für Christine Szymanski bestimmt. Der 3D-Drucker erzeugte dann eine Schablone, die als Gussform für das eigentliche Kniegelenk dient. Das wird wie bei konventionellen Prothesen aus Metall hergestellt. Der 3D-Drucker stellt zudem ein Set individueller Operations-Werkzeuge aus einem Nylon-Verbund-stoff her. Diese Schablonen helfen dem Chirurgen später, die Schnitte und Bohrlöcher am Knochen an der richtigen Stelle zu setzen und die Prothese exakt auszurichten.

Möglich machte die Knieprothese nach Maß erst eine Technik, die man eher von Autobauern und Produktdesignern kennt. Doch 3D-Drucker kommen immer öfter auch in der Medizin zum Einsatz (Artikel unten). Das Gerät, mit dessen Hilfe Christine Szymanskis neues Knie hergestellt worden ist, gehört dem Unternehmen Conformis, ist etwa 100 000 Euro wert und steht in Boston in den USA.

Eine knappe Stunde dauert die Operation, die unter Vollnarkose durchgeführt wird. Christine Szymanski hatte danach nur leichte Schmerzen. Schon am nächsten Tag durfte sie aufstehen, musste aber noch mit Krücken gehen. „Damit die Wunde gut heilen kann“, sagt von Eisenhart-Rothe. Nach einer Woche wurde sie aus der Klinik entlassen, es folgten vier Wochen Reha. Bislang ist sie hochzufrieden mit ihrem neuen Knie, spielt wieder etwas Tennis – und fährt sogar Ski. „Das darf ich, weil ich das früher schon gemacht habe“, sagt sie. „Neu anfangen sollte man es aber nicht“, bestätigt von Eisenhart-Rothe – und es nicht übertreiben. Daran hält sich die 56-Jährige. Denn sie will noch lang mit dem Knie nach Maß durchs Leben gehen.

Um passgenaue Prothesen zu fertigen, braucht das Gerät Daten des Patienten. Die liefert eine Computertomografie (CT), der sich Christine Szymanski im Klinikum rechts der Isar unterziehen musste – ein Nachteil der Methode: Für ein konventionelles Kniegelenk reiche eine Röntgenaufnahme, sagt von Eisenhart-Rothe. Die Strahlenbelastung ist also geringer. Die CT-Bilder reisen dann als Datensatz per Internet in die USA. Vier bis fünf Wochen später ist die Prothese fertig.