Markstimulation/Mikrofrakturierung
Die Mikrofrakturierung (MFx) ist ein gängiges chirurgisches Verfahren zur Behandlung von fokalen Knorpeldefekten im Knie (Abb. 9.3). Die Technik beruht auf der Stimulation des Knochenmarks aus dem subchondralen Knochen, was die Rekrutierung von MSZ für die Bildung von Faserknorpel ermöglicht.34 Die Ergebnisse der MFx-Operation sind jedoch unterschiedlich. Die kurzfristigen klinischen Ergebnisse (<24 Monate) von MFx-Operationen haben sich bei kleinen chondralen Läsionen als hochwirksam erwiesen, unabhängig davon, ob sie traumatischer oder degenerativer Genese sind.35,36 In einer grundlegenden systematischen Übersichtsarbeit von Mithoefer et al. mit 3122 Patienten wurde nachgewiesen, dass die durchschnittlichen Kniefunktionswerte über dem präoperativen Niveau blieben und dass die kurzfristige klinische Verbesserungsrate von MFx-Operationen 75 %-100 % betrug.37 Dieselben Autoren wiesen jedoch auch nach, dass die Langzeitergebnisse von MFx-Operationen im Laufe der Zeit weniger haltbar waren. Nach 24 Monaten postoperativ berichteten 47 %-80 % der MFx-Patienten über eine funktionelle Verschlechterung gegenüber den ursprünglichen Verbesserungen.37 Darüber hinaus berichteten 67 %-86 % der Probanden über eine Verschlechterung der langfristigen Verbesserungsrate nach 24 Monaten.37 In einer anderen Übersichtsarbeit von Steinwachs et al. trat diese Verschlechterung der langfristigen klinischen Ergebnisse bei älteren Patienten und bei Patienten mit größeren Defekten (>2,5 cm2) sogar noch früher auf (18 Monate postoperativ).38
Die langfristigen Ergebnisse bei Patienten mit hohem Aktivitätsniveau, wie z. B. bei Sportlern, sind ebenfalls fraglich. In einer prospektiven Studie von Gobbi et al. wurden Athleten beobachtet, um ihre Verbesserung nach einer MFx zu messen.39 Die Teilnehmer wiesen eine verbesserte Tegner-Aktivitätsskala 2 Jahre postoperativ auf, jedoch nahmen 80 % der Athleten in der Studie bei der abschließenden Nachuntersuchung in ihrer sportlichen Aktivität schrittweise ab.39 In zwei Studien mit Patienten der National Basketball Association (NBA), die sich einer MFx unterzogen hatten, wurde ein signifikanter Zusammenhang zwischen MFx und verringerten Spielminuten, verringerter Spielereffizienz oder Punkten pro Spiel festgestellt.40,41 Noch wichtiger ist, dass 21 % der NBA-Spieler, die mit MFx behandelt wurden, nicht mehr in die NBA zurückkehrten.40 Zu den vorherrschenden kausalen Faktoren für ein schlechtes klinisches Langzeitergebnis gehören eine unzureichende Gerinnungsstabilität und das Konzept, dass Faserknorpel nicht der ideale Ersatz für Defekte im Gelenkknorpel ist, da er im Vergleich dazu weich ist und eine geringere Fähigkeit hat, Scherkräfte zu tolerieren. Letztendlich verringert dies die Langlebigkeit und die Ergebnisse, die mit der MFx-Technik erzielt werden.42
In jüngster Zeit wurden neue Innovationen bei den Augmentationsstrategien für MFx entwickelt. Zu den aktuellen Fortschritten bei der MFx-Augmentation gehört die Fixierung einer synthetischen Kollagenmatrix über dem gebohrten subchondralen Knochen, die als exogenes Gerüst dient. Die durch die MFx-Bohrung an die Oberfläche gebrachten MSZ interagieren mit dem Kollagengerüst, wodurch die Stabilität des Gerinnsels und die Adhäsion, Organisation und Differenzierung der MSZ in Chondrozyten verbessert werden.42 Das kollagenbasierte Gerüst soll den chondrozytären Phänotyp und die Kollagensynthese vom Typ II fördern und aufrechterhalten, um den Defekt schließlich mit regeneriertem, natürlichem, hyalinartigem Knorpel aufzufüllen.43 Diese MFx-Augmentationstechniken zielen darauf ab, potenzielle autologe Quellen der Knorpelregeneration in einem schnellen, einstufigen und kostengünstigen Verfahren zu nutzen.44
Die meisten der Kollagengerüst-Augmentationen von MFx bieten im Vergleich zu MFx allein gleiche oder bessere kurzfristige klinische Ergebnisse.44-46 Die autologe matrixinduzierte Chondrogenese (AMIC; ChondroGide), das wohl am besten untersuchte Kollagengerüst weltweit, verwendet eine Kollagen-Typ-III/I-Matrix-Doppelschichtmatrix als natürliches Gerüst.42 Die Kurzzeitergebnisse von AMIC bei einer Nachbeobachtungszeit von 1 und 2 Jahren sind nachweislich genauso wirksam wie MFx.47 In einer prospektiven, randomisiert-kontrollierten Studie von Anders et al. wurden Patienten mit einer mittleren Defektgröße von 3,4 cm2 randomisiert und entweder mit MFx allein oder einer AMIC-Technik behandelt.48 Die klinischen Ergebnisse (modifizierter Cincinnati-Score und International Cartilage Restoration Society Score) wurden bei 30 Patienten nach einem Jahr und bei 27 Patienten nach zwei Jahren postoperativ bewertet. Die klinischen Ergebnisse waren 1 und 2 Jahre postoperativ bei allen verwendeten Techniken signifikant verbessert, wobei es keinen statistischen Unterschied zwischen den Techniken gab.48 Die AMIC-Technik hat jedoch auch gezeigt, dass sie die beiden größten Schwächen der MFx-Technik beseitigen kann: die langfristigen klinischen Ergebnisse und die Fähigkeit, größere Defekte erfolgreich zu behandeln. Die Nachweise für die langfristigen klinischen Ergebnisse der AMIC sind spärlich, aber vielversprechend. Eine prospektive, randomisiert-kontrollierte Studie mit 47 Patienten (mittlere Defektgröße 3,6 ± 1,6 cm2), die entweder mit MFx oder AMIC behandelt wurden, zeigte 2 Jahre postoperativ bessere Ergebnisse in allen Kohorten; allerdings wurde in der MFx-Gruppe eine signifikante und progressive Verschlechterung des Scores beobachtet.49 Zum Zeitpunkt der 2-Jahres-Marke bezeichneten nur 11 % bis 22 % aller Patienten in der Studie ihre Kniefunktion als abnormal, während der Prozentsatz der MFx-Patienten nach 5 Jahren auf 66 % anstieg, während der Prozentsatz bei den AMIC-Patienten mit 6 % bis 7 % stabil blieb.49 Darüber hinaus zeigten Schiavone et al. eine potenzielle Zukunft für den Einsatz von AMIC bei größeren Gelenkknorpeldefekten auf.50 Die Studie untersuchte eine mediane Defektgröße von 4,3 cm2 (Spanne von 2,9 bis 8 cm2) bei einem medianen Follow-up von 7 Jahren. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Verbesserung von einem mittleren IKDCR-Score von 31,7 (±8,9) Punkten präoperativ auf 80,6 (±5,3) und eine signifikante Verbesserung des Lysholm-Tests beim Vergleich des präoperativen Scores mit der endgültigen Nachuntersuchung.
MFx und exogene Scaffolds können durch den Einsatz von PRP weiter verstärkt werden. Derzeit ist wenig über die Zugabe von PRP zu MFx-Verfahren mit Kollagentransplantaten bekannt, aber es gibt Hinweise darauf, dass PRP die Rekrutierung von MSC aus dem Knochenmark des darunter liegenden subchondralen Knochens unterstützen kann.51 BioCartilage (Arthrex Inc., Naples, FL) ist eine neuartige Technik, die ein dehydriertes ECM-Gerüst aus Alloknorpel und die Zugabe von PRP kombiniert.44 Die ECM besteht aus Typ-II-Kollagen, Proteoglykanen und Knorpelwachstumsfaktoren, die Bestandteile des nativen Gelenkknorpels sind.44 Es liegen nur wenige begutachtete Studien zu den Ergebnissen von BioCartilage vor. In einer Studie von Fortier et al.43 berichteten die Autoren jedoch, dass mit BioCartilage behandelte Kniegelenksläsionen im Vergleich zu MFx allein nach 2, 6 und 13 Monaten postoperativ durch erneute Arthroskopie in Pferdemodellen signifikant höhere ICRS-Reparaturwerte aufwiesen. Darüber hinaus wiesen die mit BioCartilage reparierten Defekte bei der histologischen Untersuchung eine signifikant bessere Bildung von Typ-II-Kollagen auf als die Kontrolldefekte.43 Die Zunahme des Typ-II-Kollagens ermöglicht die Regeneration von hyalinartigem Knorpel innerhalb des Defekts, was für die Reparatur optimal ist.43