Das Knie ist kein einfaches Scharniergelenk: Eine komplexe Gleit-/Rollbewegung gewährleistet ein Höchstmaß an Flexibilität, aber auch Stabilität. Die dazu notwendigen beweglichen Verbindungen verschiedenster Knochen werden durch das Zusammenspiel von Muskeln, Sehnen und Bändern unterstützt. Der aus zwei konkaven Flächen bestehende Gelenkkopf (Oberschenkelkondylen), die entsprechend gestaltete Gelenkpfanne (Unterschenkelplateau) und der Gelenkspalt sind von der Gelenkkapsel umgeben. Sie bilden so das eigentliche Kniegelenk, die die bewegliche Verbindung zwischen Ober- und Unterschenkel darstellen. In seiner Bewegung stabilisiert wird das Gelenk von allen Seiten durch Bänder, die Stoßdämpfer zwischen Ober- und Unterschenkel sind die Menisken. Im Gelenk selbst sorgt die in der Gelenkinnenhaut (Synovialis) ständig nachproduzierte Gelenkflüssigkeit zusammen mit dem Gelenkknorpel dafür, dass eine optimale Gleitfähigkeit ohne Reibung erhalten bleibt.

Schematische Darstellung des Knies mit Innen- und Außenband sowie den Kreuzbändern

Der Oberschenkel mündet kniegelenksnah in zwei Walzen (Kondylen), welche den Gelenkkopf bilden. Beim Strecken und Beugen gleiten die Kondylen in der Gelenkpfanne, welche vom Schienbeinplateau gebildet wird. Diese Gleitbewegung verläuft völlig reibungslos, da die Kondylen gleichmäßig mit Knorpel überzogen sind. Bei einer Arthrose (Knorpelverschleiß) ist dieser Knorpel abgenutzt, im fortgeschrittenen Stadium reibt Knochen auf Knochen, was bei fast jeder Bewegung zu Schmerzen führt. Bis heute gibt es keine Möglichkeit, einmal verschlissenen Knorpel wieder nachwachsen zu lassen. Fehlt er weitflächig, so muss über einen Oberflächenersatz (künstliches Kniegelenk) nachgedacht werden.

Das Schienbein (Tibia) besteht aus zwei konkaven Gelenkflächen, welche das Lager für die Kondylen des Oberschenkels bilden. Dabei ist außen das Unterschenkelplateaus mit dem Wadenbein (Fibula) verbunden.

Die Kniescheibe (Patella) ist vor den Oberschenkelkondylen gelegen. Sie ist eingebunden in die Kraftübertragung der äußerst starken vorderseitigen Muskulatur (Quadriceps) auf Knie und Unterschenkel. Wie die Gelenkflächen selbst ist die Patella an ihrer Rückseite von einer Knorpelschicht überzogen. Darüber hinaus erhöht sie die Stabilität des Kniegelenks. Durch einseitige Belastung oder Überbeanspruchung bei bestimmten Sportarten oder Tätigkeiten kann es zu einer chronischen Reizung des Sehnenansatzes der Kniescheibe kommen, dem so genannten Patellaspitzensyndrom. Schwerwiegender sind Verschleißerscheinungen (Arthrose) am Kniescheibenknorpel. Sie können so starke Beschwerden machen, dass ein künstlicher Gelenkersatz notwendig wird.

Definitionsgemäß ist die Arthrose eine Verschleißerkrankung der Gelenke. Die Arthrose nimmt vom Knorpelgewebe ihren Ausgang und schließt im späteren Stadium die Gelenkschleimhaut und den Knochen mit ein.

Frühstadium

Ausgangspunkt jeder Arthrose ist eine Läsion im Knorpelüberzug, der sogenannte "Knorpelschaden". Oft ist dieser Schaden zunächst nur auf eine kleine Fläche begrenzt. Außerdem ist er noch oberflächlich. Im Röntgenbild können schon erste Verdichtungen des Knochens auf. Es handelt sich um Knochenbezirke, die direkt unter dem erkrankten Knorpel liegen.

Schematische Darstellung des Knorpels mit 1. gradigem Knorpelschaden und darunter gelegenem subchondralem Knochen.

Spätstadium

Zwischen dem "Frühstadium" und dem "Spätstadium" können viele Jahre liegen. Viele Arthrosepatienten befinden sich deshalb in einem Zwischenstadium, das zwischen Früh- und Spätstadium liegt. Im Spätstadium ist der Gelenkknorpel im erkrankten Bereich nicht nur erkrankt und geschädigt, sondern vollständig abgerieben. Hierdurch reibt der jetzt freiliegende Knochen direkt auf dem Knochen der Gegenseite. Im Röntgenbild erkennt man das daran, dass sich die Knochen fast direkt berühren. Der so genannte Gelenkspalt ist deshalb stark verengt. Auch der Knochen hat sich gegenüber dem Frühstadium verändert. Er ist wesentlich dichter und härter im Röntgenbild erkennbar. An den Rändern der Gelenke sind große knöcherne Randanbauten entstanden. Diese knöchernen Ausziehungen ("Osteophyten") führen zu einer Verbreiterung des Gelenkes. Der Betroffene stellt fest, dass seine Gelenke größer und klobiger geworden sind. Diese Knochenzacken können sich bei bestimmten Bewegungen auch berühren und weitere Schmerzen auslösen.

Schematische Zeichnung mit 4. gradigem Knorpelschaden, sogenannter Knorpelglatze, mit darunter liegendem Knochen und Detrituszyste.

Ursachen und Folgen der Arthrose

Die Ursachen der Arthrose führen wie geschildert immer zuerst zu einem Knorpelschaden. Verschiedeste Faktoren können zu einem Knorpelschaden führen. Unfälle, Überlastungen, angeborene Fehlformen der Gelenke, Stoffwechselstörungen und vermutlich auch Ernährungsfehler sind die wichtigsten Ursachen.

Die Folgen der Arthrose sind vielen Betroffenen nur zu gut bekannt:

• Schmerzen
• Entzündungsschübe
• Verdickung und Verplumpung
• beginnende Einsteifungen.

Für jedes Gelenk und jedes Stadium können das Ausmaß und die Ausprägung dieser Vorgänge aber sehr verschieden sein.

Mit fortschreitender Erkrankung werden die Schmerzen immer schlimmer: Das kommt daher, dass die sich von der Knorpeloberfläche ablösenden Teilchen durch das Gelenk wandern. Zudem produziert die Gelenkinnenhaut mehr Gelenkflüssigkeit, als abtransportiert werden kann. Die Schmierung des Gelenks funktioniert nicht mehr richtig, und es kann zu einer Schmerzempfindungen kommen, die oftmals mit der eines beschädigten Meniskus sehr gleichen kann. Manchmal steht aber weniger der Schmerz, als vielmehr die Bewegungseinschränkung im Vordergrund, z.B. Schwierigkeiten des Patienten, ins Auto einzusteigen oder beim Bücken.

Wann ist ein künstliches Gelenk notwendig?

Ein künstlicher Gelenkersatz ist dann erforderlich, wenn die Zerstörung des Knies so groß ist, dass gelenkerhaltende Eingriffe wie z.B. eine Kniegelenksspiegelung oder eine Achsumstellung nicht mehr sinnvoll sind. Der Verschleiß übersteigt das altersgemäße Maß und führt zu Schmerzen und Bewegungseinschränkungen. Nachtschmerz und Beeinträchtigungen im Alltag schränken den an Arthrose erkrankten Patienten stark ein. Selbst kürzere Wegstrecken können nur mit Mühe bewältigt werden.

Röntgenbild eines gesunden Kniegelenkes mit harmonisch runden Gelenkkonturen.

Röntgenbild eines Arthroseknies mit Randanbauten, Knochenverdichtung und Gelenkspaltverschmälerung.

In den letzten 20 Jahren haben sich die Ergebnisse von künstlichen Kniegelenken wesentlich verbessert. Sowohl bei den Materialien als auch in der OP-Technik gibt es erhebliche Fortschritte. Erfahrene Operateure, die seit mehr als zehn Jahren mit Knieendoprothesen arbeiten, erwarten Sie in der Praxisklinik Aachen.

Künstliche Kniegelenke sind sinnvoll bei anderweitig nicht behebbaren schweren Knorpelschäden. Je nach Ausmaß der Schädigung kommen unterschiedliche Prothesentypen in Frage.

Der Verschleiß ist auf eine Seite, meist die Innenseite des Kniegelenkes, begrenzt. Man nennt diesen Zustand einseitige Arthrose eines Knie-Kompartimentes. Das restliche Kniegelenk sollte gesund sein.

Operativ werden Knorpel und gelenknaher Knochen auf der Innenseite des Kniegelenkes ersetzt. Stattdessen werden zwei Metallkuven eingesetzt. Zwischen den Kuven liegt eine Kunststoffscheibe (Abb.). Eine Besonderheit ist die Möglichkeit der minimalinvasiven Implantation der Prothese ohne Muskeldurchtrennung. Somit ist eine rasche Rehabilitation möglich, da Vollbelastung schmerzorientiert wenige Wochen nach der Operation erlaubt werden kann.

(oder Doppelschlittenprothese oder bikondyläre Knieprothese)

Der Verschleiß des Kniegelenkes betrifft hier zwei oder alle drei Kompartimente des Kniegelenkes. Wegen der starken Arthrose des gesamten Gelenkes müssen alle Anteile des Kniegelenkes ersetzt werden. Der äußere und innere Gelenkanteil, das Gleitlager der Kniescheibe und eventuell auch die Kniescheibenrückfläche werden durch Metallkuven bzw. Kunststoffanteile ersetzt (Oberflächenersatz des Kniegelenkes). Ca. 90% der bei uns eingebauten Knieprothesen sind Oberflächenersatzprothesen, da zumeist doch alle Kniekompartimente von der Arthrose betroffen sind. Die zunehmende schmerzorientierte Vollbelastung ist ab der dritten Woche nach der Operation erlaubt.

Wenn außer der schweren Arthrose oder bei Wechseloperationen der Kapsel/Bandapparat zerstört oder insuffizient geworden ist, so ist mit einer Doppelschlittenprothese keine gute Funktion mehr zu erreichen. Mit zusätzlichem Schaden der Bänder des Kniegelenkes ist die Verbindung (Koppelung) zwischen dem Oberschenkel- und dem Unterschenkelanteil der Prothese, z.B. durch spezielle Scharniergelenke, sinnvoll. Hierdurch wird eine gute Beweglichkeit bei voller Belastbarkeit und Stabilität erreicht.

Hinsichtlich der Mobilisation können auch diese Knieprothesen ab der dritten Woche nach der Operation belastet werden.

Bild eines Oberflächenersatzes mit dem typischen Aufbau: Oberschenkelkomponente, Hartplastikschale, Unterschenkelkomponente.

In Teil- oder Vollnarkose wird bei einer Operationszeit zwischen 60 und 100 Minuten das künstliche Kniegelenk eingebaut. Der Zugang zum Gelenk erfolgt an der Vorderseite des Kniegelenkes, danach wird die Kniescheibe mit dem Streckapparat zur Seite gehalten, so dass alle Teile des Kniegelenks sichtbar sind. Dieser Zugang gilt für alle drei Kniegelenksprothesenarten.

Für die Festlegung des erforderlichen Ersatzes ist die Zerstörung der verschiedenen Gelenkanteile entscheidend. Der Knochen wird unter Zuhilfenahme verschiedener Schnittlehren mit der Säge so vorbereitet, dass die entsprechende Prothese gut aufsitzen kann. Zudem werden Aussparungen für Verankerungszapfen in den Knochen gebohrt. Danach wird mit einer Probeprothese der exakte Sitz und die Kniefunktion überprüft. Es folgt die Implantation der Originalprothese im Knochen. Am Knie hat sich die Zementfixation bewährt.

Der Erfolg der Operation und die Haltbarkeit des neuen Kniegelenkes hängen sowohl von der Nachbehandlung wie vom Verhalten des Patienten ab. Im Krankenhaus lernen die Patienten mit Hilfe der Krankengymnastin das Gelenk wieder zu benutzen und zu bewegen. Die erlernten Übungen sollten später von Ihnen selbstständig durchgeführt werden.

Gemäßigte sportliche Aktivitäten dienen der Schmerzfreiheit und verbesserter Bewegungs- und Lauffähigkeit. Ziel ist es, dem Patienten zu einem, seinem Alter entsprechend aktiven Leben zu verhelfen. Untersuchungen zeigen positive Auswirkungen einer regelmäßig und moderat betriebenen sportlichen Betätigung auf die Lebensdauer einer Endoprothese, aber auch der Patienten. Als besondere Sportarten haben sich Radfahren (Hometrainer) und Schwimmsportarten bewährt. Beispielsweise hilft Wassergymnastik gut bei den Bewegungsübungen und bei der Vermeidung von narbigen Verziehungen.