Kniegelenk

Das Kniegelenk

Das Kniegelenk stellt die bewegliche Verbindung zwischen Oberschenkelknochen und Schienbein her. Das Kniegelenk ist das größte Gelenk des menschlichen Körpers. Die Beugung setzt sich aus Abroll- und Gleitbewegungen zusammen. Im gebeugten Zustand ist die Rotation möglich. Es ermöglicht Gleit-, Roll- und Drehbewegungen.

Die knöcherne Struktur des Kniegelenks wird vom Schienbein, der Kniescheibe und dem Oberschenkel gebildet. Das Kniegelenk besteht somit eigentlich aus zwei Gelenken, die aber funktionell eine Einheit bilden: Oberschenkel–Schienbein–Gelenk (Femorotibialgelenk) und Oberschenkel–Kniescheiben–Gelenk (Femorpatellargelenk).

Die Gelenkflächen an den Knochenenden sind mit Knorpel überzogen. Dies ermöglicht ein Rollen der Knochen. Der Zwischenraum zwischen den Gelenkflächen wird durch den Innen- und Außenmeniskus ausgefüllt. Die Menisci sind elastische Faserknorpel, welche sich den Bewegungen des Kniegelenks anpassen können. Sie sind halbmondförmig geformt. Sie haben mehrere Funktionen. Zum einen dienen sie der Angleichung der unterschiedlichen Konturen von Oberschenkel- und Unterschenkelknochen, darüber hinaus puffern sie Stöße ab und sie wirken durch ihre Keilform als Spanner von Innen- und Außenband.

Die Bewegungen im Kniegelenk werden durch die Seitenbänder und die Kreuzbänder geführt. Das innere und das äußere Seitenband sichern vor allem das gestreckte Knie, während das vordere und das hintere Kreuzband hauptsächlich im gebeugten Zustand das Kniegelenk stabilisieren.

Wie alle Gelenke ist auch das Kniegelenk von einer Gelenkkapsel umhüllt. Die äußere straffe Gelenkkapsel schützt das Knie insgesamt. Die zartere innere Gelenkskapsel (Synovia), welche die Gelenksflüssigkeit (Synovialflüssigkeit) produziert, ist für die Ernährung des Knorpels zuständig und mindert gleichzeitig die Reibungskräfte.

knie1

Knie2vorderes Keuzband (am Tasthäkchen)                      Innenmeniskus (am Tasthäkchen)

 

Das vordere Kreuzband

Das Kniegelenk besitzt zwei Kreuzbänder. Die jeweils 8-10mm dicken Bänder verlaufen imZentrum des Kniegelenks und kreuzen sich in der Kreuzbandgrube. Die Kreuzbänder stabilisieren das Kniegelenk und sorgen für eine kontinuierliche Führung auch unter starken Belastungen. 

LCA1

Das vordere Kreuzband ist der zentrale Bewegungskoordinator im Kniegelenk, der nicht nur die Verschiebung des Unterschenkels gegen den Oberschenkel (vordere Schublade) sichert, sondern auch die Rotations- und Scherkräfte des Kniegelenks in Druckkräfte umformt. Menisci und Knorpel können sehr hohe Druckkräfte aufnehmen, erleiden bei Scherkräften allerdings häufig Schäden. Oft entsteht nach einer Kreuzbandverletzung ein heimtückisches beschwerdearmes Intervall, bei dem die Patienten oft wenig Probleme haben. Durch das Einwirken der Scherkräfte kommt es aber über kurz oder lang zu Knorpel- und Meniskusschäden, die dann zu Dauerproblemen führen, welche therapeutisch meist schwer zugänglich sind. Deshalb sollte das Kreuzband zum Schutz dieser Strukturen ersetzt werden.

Neben der mechanisch stabilisierenden Funktion sind im Kreuzband auch sehr viele Sensoren enthalten, die über einen Reflexkreis die hintere Oberschenkelmuskulatur steuern, was zu einer guten Kontrolle des Schienbeinkopfes führt. Diese Muskeln können ihre Arbeit allerdings erst ab 25 Grad Kniebeugung erfüllen, da strecknah durch sie nur der Gelenkdruck erhöht werden kann. Aus diesem Grunde gibt es keinen völligen Muskelschutz für ein Kniegelenk ohne vorderes Kreuzband.

Wie ereignet sich ein Kreuzbandriss?

LCA2

Die Verletzung des vorderen Kreuzbandes ist eine sehr häufig auftretende Sportverletzung. Ein Kreuzbandriss kann bei einer Verdrehbewequng des Kniegelenkes, oft auch zusammen mit Außen- oder Innenmeniskusrissen oder Seitenbandrissen des Kniegelenkes auftreten.

Bei Beuge-/Drehbewegungen wie z.B. beim Handball, Fußball oder bei Skiunfällen kommt es zu einem ungünstigen Hebelmechanismus, der von der Muskulatur nicht mehr verhindert werden kann, so dass das vordere Kreuzband reißt.

Doch nicht immer verursacht ein schwerer Sturz oder eine Kollision die Verletzung, sondern es kann auch völlig banal durch ein sehr langsames Verdrehen des Kniegelenkes im Stehen oder durch ein Überstrecken zum Riss des vorderen Kreuzbandes kommen.

LCA3Unbehandelt kann die Verletzung zu einer Instabilität des Kniegelenkes führen und so letztlich auch zur instabilitätsbedingten Abnutzung des Gelenkes. In den meisten Fällen einer vorderen Kreuzbandruptur muss deswegen, gerade bei sportlichen Patienten, die Empfehlung zur Operation gegeben werden.

Der Riss des vorderen Kreuzbandbandes (VKB Ruptur) gehört zu den häufigsten Bandverletzungen des Menschen. Studien geben eine Häufigkeit von einer VKB-Ruptur pro Jahr und pro 1000 Einwohner an.
Das vordere Kreuzband ist ein ca. 3,5 cm langes und etwa kleinfingerdickes Faserbündel, das zentral im Kniegelenk vom Schienbeinkopf zum Oberschenkelknochen zieht. Die Diagnose einer Kreuzbandruptur kann normalerweise anhand der Anamnese und einer eingehenden Untersuchung gestellt werden. Gesichert wird die Diagnose durch eine Kernspintomographie (MRT).

Beim Riss des vorderen Kreuzbandes kommt es zur Ausbildung einer Instabilität des Kniegelenkes. Die Gelenkfunktion ändert sich und die übrigen Stabilisatoren des Gelenkes werden zusätzlich belastet. Durch den Verlust des vorderen Kreuzbandes kommt es insbesondere bei unbewussten, muskulär nicht kontrollierten Bewegungen zum typischen Wegknicken mit Herausrutschen des Unterschenkels (sogenanntes Giving way). Wiederholtes Wegknicken kann im Laufe der Zeit zur Auslockerung des Kapsel-Band-Apparates und so zu einer chronischen Knieinstabilität führen.
Zusätzlich können Meniskusrisse und Knorpelschäden an den Oberschenkelrollen und am Schienbein entstehen. Eine rein muskuläre Stabilisierung der vorderen Kreuzbandinsuffizienz ist nicht vollständig möglich.

Therapie

Die Therapieentscheidung (konservativ oder operativ) ist ganz wesentlich von Art und Umfang der individuellen körperlichen Belastung des Betroffenen und seinen sportlichen und beruflichen Bedürfnissen abhängig.
Viele Sportarten oder Berufe verlangen eine intakte Kniestabilität für die gefahrlose Ausübung, so dass der operative Ersatz des vorderen Kreuzbandes notwendig ist (Fußball, Skifahren, Zimmermann). Einige Sportarten sind weniger kniebelastend und oft auch ohne Vorhandensein des vorderen Kreuzbandes fast gefahrlos zu betreiben (Schwimmen, Radfahren).

Aktivitäten mit hohem Risiko:

• Fußball, Basketball, Handball, Skifahren, Waldarbeit, Baugewerbe, Zimmermann

Aktivitäten mit niedrigem Risiko:

• Wandern, Skilanglauf, Joggen auf ebenem Untergrund, Schwimmen, Radfahren, Rudern, Büroarbeit

Konservative Therapie (ohne OP)

Im Rahmen einer konservativen Therapie sind zunächst unter physiotherapeutischer Anleitung, später in Eigenregie ein muskuläres Aufbautraining und ein Koordinationstraining von besonderer Bedeutung.

Kraftaufbau: Die Muskulatur im Bereich des Kniegelenks wird mit spezifischen Kräftigungsübungen gestärkt. Insbesondere die Muskeln der Oberschenkelrückseite können Aufgaben des Kreuzbandes übernehmen.
Propriozeptives Training (Koordinationsschulung): Sinnesrezeptoren in den Sehnen steuern über einen Regelkreis über das Rückenmark die Lage des Körpers.
Die Muskulatur erhält den Auftrag, wie die Gelenksbewegungen ausgeführt werden müssen. Durch die Verletzung des vorderen Kreuzbandes sind diese Rezeptoren beschädigt. Durch spezifisches Training können die Nerven wieder neu ausgebildet werden, um die Gelenksansteuerung wieder zu optimieren.

Neben dem aktiven Training kommt auch eine Kniebandage oder -orthese zum Einsatz, welche das Knie stabilisiert und schützt. Die Schiene wird individuell angepasst, was einen angenehmen Tragekomfort verspricht.

Operative Therapie

Die Operation des Kreuzbandes erfolgt heute in aller Regel nach Abschwellung (ca. 3-6 Wochen nach dem Unfall). Zudem wird auf die Bewegungsweite des Gelenks geachtet (100° Beugung sollten möglich sein) und auch die Funktion des Oberschenkelmuskels wird berücksichtigt, bevor die Operation durchgeführt wird. Bei zusätzlichen Verletzungen wie eingeklemmter Meniskus etc. muss auch sofort operiert werden.

Wie wird die Operation durchgeführt?

Der Eingriff wird heute arthroskopisch assistiert im Rahmen einer Kniegelenksspiegelung (arthroskopische Kreuzbandoperation) durchgeführt.
Bei der Operation wird zunächst das gesamte Gelenk arthroskopisch genau untersucht, die Verletzung des vorderen Kreuzbandes wird dargestellt, noch wichtiger ist jedoch die Suche nach Begleitverletzungen (Menisci oder andere Kapsel-Band Verletzungen).

Dabei werden neben 2 Einstichen zur Arthroskopie ein ca. 3 cm großer Schnitt am Schienbeinkopf zur Entnahme der Transplantatsehne vorgenommen. Zur Kreuzbandersatzplastik wird in aller Regel die Semitendinosussehne verwendet. Ist diese durch vorhergehende Operationen bereits entfernt, kann das mittlere Drittel der Patellasehne verwendet werden. Über Jahrzehnte wurde die Patellasehne erfolgreich als Standardtransplantat verwendet.
Vom Hautschnitt am Schienbeinkopf wird die Sehne mit einem Sehnenstripper entnommen. Man gewinnt mit der Semitendinosussehne ein Transplantat mit einer Länge von ca. 27 bis 30 cm. Die Sehne wird vierfach gefaltet und unter einer Vorspannung miteinander vernäht.

LCA4

Die Stümpfe des gerissenen Kreuzbandes werden vollständig arthroskopisch entfernt.
Mit Hilfe eines tibialen Zielgerätes wird ein Zieldraht in den Schienbeinkopf eingebracht, der zentral im Stumpf des gerissenen Kreuzbandes in das Gelenk eintritt. Der Draht wird anschließend mit einem Hohlbohrer überbohrt. Der Durchmesser des Bohrkanals richtet sich nach dem Durchmesser des angefertigten Sehnentransplantates zwischen 7 und 10 mm.

Ein weiteres Zielgerät für den Femur (Oberschenkelknochen) wird durch den innenseitigen Arthroskopieschnitt eingebracht. Mit Hilfe des femoralen Zielgerätes wird jetzt der femorale Bohrkanal hergestellt. Meist ist auch hier die korrekte Position des femoralen Kreuzbandansatzes durch einen noch erhaltenen kleinen Bandstumpf gegeben. Mit Hilfe des Zielgerätes wird jetzt ein weiterer Draht in den Femur eingebracht. Dieser wird überbohrt.

In den tibialen und femoralen Bohrkanal wird jetzt das Sehnentransplantat eingezogen. Im Oberschenkelknochen wird das Transplantat mit einem kleinen Titanplättchen aufgehängt. Danach wird am femoralen Tunneleingang eine schmale Knochenbrücke mit dem Meißel gebildet, sodass das eingezogene Band vollständig von Knochengewebe umschlossen wird, was die Einheilung deutlich verbessert. Hinter der Knochenbrücke wird zur festen Verblockung eine resorbierbare Schraube in den Femur eingedreht. Das in dem tibialen Kanal liegende Ende des Transplantates wird nun kräftig angespannt und mit einer weiteren resorbierbaren Schraube durch Verklemmung befestigt.

Wir verwenden hierzu meist eine sogenannte Retroscrew, die von innen in den tibialen Kanal, also rückwärts eingedreht wird, wodurch es beim Eindrehen der Schraube zu einem zusätzlichen Spannen des Kreuzbandtransplantats kommt.

LCA5LCA6

Femorale Fixierung mit Knochenbrücke und resorbierbarer Schraube (bone wedge Technik)

LCA7

 

 

 

 

 

 

 

Tibiale Fixierung mit Retroscrew

 

Welche Komplikationen können auftreten?

Neben den allgemeinen Komplikationen einer Operation wie Infektion, Nachblutung, lokale Taubheitsgefühle, Thrombosen oder Embolien bestehen für eine Kreuzbandoperation spezielle Risiken.

Sogenannte operationspezifische Komplikationen sind beispielsweise die Arthrofibrose – eine besonders gefürchtete Komplikation. Hierbei handelt es sich um eine Teilversteifung des Kniegelenks nach Kreuzbandplastik durch Vernarbung. Die Gefahr einer Arthrofibrose ist höher, wenn bereits kurz nach dem Unfall operiert wird.

Zyklopssyndrom – kugelförmige Narbenbildung aus dem tibialen Knochenkanal herauswachsend, was ein Streckdefizit nach sich zieht, durch eine Arthroskopie jedoch sehr gut therapierbar ist.
Diese spezifischen Komplikationen sind sehr selten und treten schicksalshaft auf, lassen sich also nicht durch geeignete Maßnahmen während der Operation vermeiden.

 

Nachbehandlung

Die Nachbehandlung nach einer Kreuzbandersatzoperation ist langwierig und muss konsequent durchgeführt werden, um ein gutes Ergebnis zu erhalten.
Am 1. Tag nach der Operation kann die Redondrainage entfernt werden. Der Patient erhält jetzt eine bewegliche Rahmenorthese, die die aktive und passive Bewegung des Kniegelenks zwischen
0° und 90° Beugung zulässt. Auf einer motorbetriebenen Bewegungsschiene kann sofort passiv mobilisiert werden.
In aller Regel darf und soll der Patient bereits am Tag nach dem Eingriff unter Teilbelastung an Gehstöcken auftreten, um dem Muskelschwund vorzubeugen.

Ziel der frühzeitig begonnenen Physiotherapie ist ebenfalls das Erreichen einer Kniegelenksbeugung von 90°, einer Streckung von 0° sowie eine Kräftigung der kniegelenksstabilisierenden Muskulatur. Die Schulung der Propriozeption kann durch Trainingsgeräte unterstützt werden.
Nach 4 Wochen kann voll belastet und die Orthese entfernt werden.

Sobald der Patient eine aktive Beugung von 90° erreicht, kann ein Bewegungstraining auf einem Heimfahrrad durchgeführt werden. Joggen auf ebener Strecke wird frühestens 12 Wochen postoperativ empfohlen, Sportarten wie Fußball, Basketball und weitere Kontaktsportarten erst nach Ablauf von 6-12 Monaten. Fahrradtraining, Aquajoggen, Beinpresse und Kniebeugen sind angesagt, damit die Muskeln wieder funktionieren und das neue Kreuzband schützen. Leichtes Lauftraining ist meist nach 6-8 Wochen möglich.

Nach 4 Monaten sollte der Patient wieder so fit sein, dass er mit verstärktem Kraft- und sportartspezifischem Training beginnen kann. Für 5-6 Monate ab Operation ist jedoch jeglicher Wettkampfsport mit Vollbelastung nicht empfohlen! Nach 6 Monaten erfolgt eine Abschlusskontrolle mit Stabilitätstestung, um die Kniefunktionen und die Schutzreflexe zu überprüfen.

 

Meniskus – Meniskusverletzung, Meniskusschaden

Ein Meniskusriss am Knie ist eine der häufigsten Knieverletzungen überhaupt: Es sind also nicht nur junge Sportler, sondern auch ältere Patienten betroffen.
Bei älteren Patienten kommt es oft aufgrund degenerativer Vorschädigungen zu einem Riss bei manchmal nur geringen Fehlbelastungen des Kniegelenkes, z.B. beim Niederknien oder beim Aufstehen aus der Hocke. Ein Meniskusriss kann somit unter verschiedenen Bedingungen eintreten.

Die Betroffenen empfinden manchmal einen sofortigen scharf einschießenden und stechenden Schmerz, der bisweilen mit einer mit Blockierung des Gelenks einhergeht. Auch begleitende Schwellungen des Kniegelenkes können auftreten. Verstärkt werden die Schmerzen typischerweise beim Treppensteigen und beim Hinuntergehen in die Kniebeuge. Auch Nachtschmerzen treten auf.

Ein Meniskusriss kann aber auch langsam und schleichend entstehen, also ohne plötzliches Ereignis. Dies geschieht im Rahmen einer beginnenden Abnützung des Gelenkes bei älteren Patienten. Es kommt häufig zu eher diffusen Schmerzen, die aber in der Regel unter Belastung auftreten.

meniskus1

                 Zustand nach Teilresektion des Innenmeniskus

 

O-Beinfehlstellung – Beinachsenkorrektur

O-Bein1

  O Bein Fehlstellung (Varusknie)

 Manche Menschen leiden an innenseitigen Kniegelenksschmerzen. Diese entstehen bei Beinachsenfehlstellungen durch Überlastungen der Innenseite (O-Bein, innenseitige Teilabnützung) des Kniegelenkes und führen zu einer Gelenkabnutzung (Arthrose).

Eine solche Beinachsenfehlstellung kann angeboren oder durch einen fehlverheilten Knochenbruch entstehen. Meist jedoch entstehen solche Fehlstellungen durch einseitige Knorpel- und Meniskusabnutzung.

Das Knie wird dadurch auf der erkrankten Seite überlastet: Es entwickelt sich zunehmend eine Achsenfehlstellung, die noch mehr Körperlast auf die erkrankte Seite bringt und den Schädigungsprozess beschleunigt, was schlussendlich zur Ausbildung eines O- Beines mit Innenarthrose (Varusgonarthrose) führt. Typisch sind Anlaufschmerzen, Wetterfühligkeit und belastungsabhängige Schmerzen auf der erkrankten Gelenkseite. Auch Übergewicht kann den Prozess beschleunigen.

O-Bein2Schematische Darstellung: normal Beinstellung (links), O Beine (Mitte), X Beine (rechts)

Meist kann durch die Beschreibung der Beschwerden (Anamnese) und die Untersuchung des Patienten mit Beurteilung der Beinachsen die Diagnose gestellt werden. Mit dem Röntgenbild des Knies und ergänzenden Spezialaufnahmen (Ganzbeinaufnahme) kann die Diagnose gesichert und das Ausmaß der arthrotischen Schädigung und der Achsenfehlstellung genau bestimmt werden. Häufig wird das genaue Ausmaß an Schädigungen von Knorpel und Meniskus im Rahmen einer Kniegelenksspiegelung (Arthroskopie) festgestellt.
In denjenigen Situationen, wo noch keine allzu massive Abnutzung vorliegt und insbesondere die gegenüberliegende Kniegelenkseite (bei O-Bein die äußere Gelenkseite) noch über eine ausreichend gute Knorpelschicht verfügt, lässt sich die übermäßige Fehlbelastung durch eine Beinachsenkorrektur (sogenannte Osteotomie) mit Verlagerung der Belastungskräfte in den gesunden Kniegelenksabschnitt korrigieren und dadurch das Fortschreiten der Arthrose verzögern.

Durchführung der Korrekturoperation

Die Korrektur eines O-Beines (Varusknie) wird durch einen Knochenschnitt am Schienbeinkopf knapp unterhalb des Kniegelenkes vorgenommen: Durch einen Hautschnitt von ca 10cm Länge auf der Innenseite des Kniegelenkes kann der Schienbeinkopf (Tibiakopf) dargestellt werden.
Der entstandene Spalt wird nach dem Knochenschnitt schrittweise aufgedehnt bis zur geplanten Korrektur mit Verschiebung der Belastungsachse in das gesunde Außengelenk und anschließend mit einem sehr stabilen Implantat aus Titan fixiert (z.B. Tomofixplatte®).
Die Vorgehensweise beim seltener auftretenden X-Bein ist ähnlich, nur dass dort der Knochenschnitt am unteren Ende des Oberschenkelknochens (Femur) vorgenommen wird.
Direkt nach der Operation kann der Patient aufstehen und innerhalb weniger Tage zur Vollbelastung ohne Stöcke übergehen. Die rasche Aufnahme der Vollbelastung ist nur dank des verwendeten stabilen Implantats mit winkelstabilen Schrauben möglich. Die Knochenheilung dauert ca 6-8 Wochen.
Eine Entfernung des eingebrachten Implantates empfiehlt sich in der Regel nach 12 bis 14 Monaten.

Mit hoher Wahrscheinlichkeit kann durch diese Operation bei korrekter Indikationsstellung eine deutliche Reduktion der Beschwerden bis zur vollkommenen Beschwerdefreiheit über etwa 7-12 Jahre erreicht und so das Einsetzen eines künstlichen Kniegelenkes um die gleiche Zeitspanne verzögert werden. Manchmal kann es sogar gänzlich vermieden werden.

Risiken bei der Beinachsenkorrekturoperation

Neben der allgemeinen Risiken einer Operation wie Infektion, Thromboserisiko und sehr selten auftretenden Gefäß-Nerven-Schädigungen ist insbesondere die Fehlverheilung des Knochens (ungenügende Knochenverheilung mit ausbleibender Verknöcherung des Osteotomiespaltes – auch Pseudarthrose genannt) eine mögliche Komplikation. Die Beinachsenkorrekturoperation ist deshalb bei sehr übergewichtigen Patienten sowie starken Rauchern weniger zu empfehlen. Generell darf jedoch dieser Eingriff auch gemäß der Erfahrungen als sehr sicher und erfolgreich eingestuft und bei geeigneten Patienten absolut empfohlen werden.

O-Bein3

O-Bein4

 

 

   Tomofixplatte