Biomaterialgestützte Knorpelregeneration im Kniegelenk
Das Webinar gibt einen Einblick in verschiedene Ansätze der Biomaterial gestützten Gelenkknorpelregeneration, beschreibt die Voraussetzungen für erfolgreiche Behandlungen sowie mittel- und langfristige Ergebnisse.
Mikrofrakturierung (MFx) hat sich bei Knorpelschäden von begrenzter Grösse (<2cm2) als knochenmarkstimulierende Technik etabliert. Dabei wird durch kleine Bohrlöcher im subchondralen Knochen innerhalb des Defektes eine Verbindung zwischen dem Gelenkinnenraum und dem Knochenmark hergestellt. Undifferenzierte Stammzellen aus dem Knochenmark können so nach aussen in den Defektbereich dringen, wo sich ein Koagel bildet. Unter günstigen mechanischen Bedingungen differenzieren die Stammzellen zu Chondrozyten und es kommt zur Ausbildung von Ersatzknorpel.
Allerdings hat die MFx Grenzen was die Grösse und Lage des Defektes sowie Langzeitergebnisse angeht. Daher wird sie zunehmend durch den Einsatz von Biomaterialien ergänzt. Diese sollen eine physische Stabilisierung des lokalen Wundheilungssystems bewirken und die Geweberegeneration unterstützen.
Bei beiden Ansätzen sollte das Knie, abgesehen vom Knorpeldefekt, intakt sein. Begleitverletzungen oder Fehlstellungen der Achse müssen daher zuerst behandelt werden, da sie sonst die Knorpelregeneration beeinträchtigen oder unmöglich machen.
Unter den entsprechenden Biomaterialien gibt es relativ starre 3D Gerüste, flexible Schwämme, Membranen und Gele. Diese sind biologischen Ursprungs oder bestehen aus synthetischen Polymeren. Entsprechend ihren physiochemischen Eigenschaften werden sie auf unterschiedliche Weise im Defekt fixiert. Während Gele selbsthaftend sind, kann ein Biomaterial in Form einer Matrix oder Membran im Defekt geklebt und/oder mit Nähten fixiert werden. Das Knorpelregeneration Webinar gibt einen Einblick in das Spektrum verschiedener Lösungen und Produkte.
Die chemische Zusammensetzung und 3D Struktur des Biomaterials beeinflussen die Stabilität des Koagels sowie die Zellverteilung und Differenzierung. Dabei ist es sehr wichtig, dass die Geweberegeneration und der Abbau des Biomaterials koordiniert erfolgen. Neben den anatomischen Voraussetzung spielt die Auswahl des Biomaterials für den Heilungsprozess eine grosse Rolle.
Da die Mikrofrakturierung nur eine begrenzte Zahl von Knochenmarkszellen freisetzt, werden je nach vorliegendem Fall, weitere Zellen und Wachstumsfaktoren aus dem Blut (PRP = Platelet Rich Plasma) und/oder weiteren Knochenmark Entnahmestellen (BMAC= Blood Marow Aspirate Concentrate) eingesetzt. Auch hier werden Biomaterialien genutzt, um die gewonnenen Zellen an der Defektstelle zu halten und somit die Regeneration zu unterstützen.Techniken wie AMIC (autologe matrix induzierte Chondrogenese) demonstrieren mittel- und langfristige Erfolge in Knie, Talus und Hüfte. MACH (matrix assoziierte Chondroplasty) erweitert das Konzept durch die Zugabe von BMAC und PRP.
Das Webinar gibt einen Überblick der verschiedenen Biomaterialien, ihrer Zusammensetzung und Darreichungsform und geht auf die entsprechenden Einsatztechniken ein.
Neue Techniken erschliessen auch neue Quellen für Stammzellen, da die Entnahme körpereigener Zellen wie sie bei der BMAC Technik erfolgt, den Patienten zusätzlich belasten können. Prof. Steinwachs gibt im Webinar auch einen Ausblick auf minimal-invasive Verfahren, die alternative Zellquellen nutzen und als Basis für die Regeneration mit Knorpeltransplantaten dienen.