Vorderer Knieschmerz

Ursachen, Entstehung und Therapie

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Der Begriff „Vorderer Knieschmerz“ beschreibt zunächst jeglichen Schmerz im vorderen Bereich des Kniegelenks mit Betonung auf das patellofemorale Gelenkkompartiment. Dabei werden vielfältige strukturelle und funktionelle Störungen und Veränderungen zusammengefasst, welche nur durch eine adäqute Anamnese sowie klinische und bildgebende Diagnostik differenziert spezifiziert werden können. 

Anatomische und biomechanische Ursachen

Das Patellofemoralgelenk zeigt ein besonderes Zusammenspiel statischer Elemente (ligamentär und knöchern) und dynamischer Faktoren (neuromuskulär), welche ihren Beitrag zur ­hohen funktionellen Belastbarkeit leisten. Für den Vorderen Knieschmerz kommen intraartikuläre Pathologien, extraartikuläre Weichteilerkrankungen, Fehlstellungen der Gelenkpartner oder ausstrahlende Beschwerden aus dem Bauch- oder Hüftbereich als auslösende Ursachen in Frage. Die Hauptursache der Beschwerden besteht in einer Fehlstellung der Kniescheibe im femoropatellaren Gleitlager [1]. Durch die Dezentrierung kommt es einerseits zu einer Fehlbelastung der patellastabilisierenden Weichteile, andererseits infolge der ungleichen retropatellaren Knorpelbelastung zu chondralen Erweichungen und Rissbildungen mit nachfolgenden Belastungsschmerzen. Eine vorliegende Luxationstendenz mit eventuell auftretenden vollständigen Luxationen stellt aufgrund der vielfältigen Ursachen eine besondere diagnostische und therapeutische Herausforderung dar. 

Zwischen maximaler Knieflexion und ca. 30° befindet sich die Patella im Sulcus patellaris (Trochlea femoris) und wird gegen laterale und mediale Instabilität gesichert. Mit zunehmender Extension des Kniegelenks unter 30° gewinnen die passiven weichteiligen und die aktiven Stabilisatoren an Bedeutung. Eine mögliche Fehlbildung der trochlearen Gleitrinne wird als Trochleadysplasie bezeichnet und stellt quasi die schlechteste Voraussetzung für eine stabile Patellaführung dar. Die sonst physiologischerweise vorhandene knöcherne Patellaführung beim Übergang von Streckung in die Beugung ist ab ca. 20° Knieflexion geringer vorhanden oder durch eine Erhöhung der Trochlea (sog. Bump) sogar neagtiv beeinflußt. So muss die Patella über einen deutlich größeren Flexionsumfang von den weichteiligen Stabilisatoren geführt werden. Dies führt in vielen Fällen zu einer zunehmenden schmerzhaften Überlastung dieser Strukturen. Zudem droht eine dauerhafte Destabilisierung der Patella. Das Mediale Patellofemorale Ligament (MPFL) stellt die wichtigste passive weichteilige Struktur gegen eine Translation der Patella nach lateral dar. Durch  biomechanische Studien  wurde gezeigt, dass das MPFL den größten Anteil mit bis zu 90 % der medialen Strukturen am Widerstand gegen die Patellalateralisierung zwischen 0 – 30° Knieflexion beiträgt [2]. 

Unter aktiven Faktoren versteht man insbesondere die Muskeln des Quadriceps, speziell der M. vastus medialis obliquus (VMO), der einer Lateralisation entgegenwirken soll. Anatomisch ist die Patella zur Instabilität nach lateral prädisponiert. Der Q-Winkel (Quadriceps-Winkel) ist die Beschreibung des Kraftvektors, der bei Kontraktion des Quadrizeps auf die Patella wirkt [3]. Dieser Vektor bewirkt eine nach lateral gerichtete Kraft im Sinn eines Valgusvektors, welcher in der frontalen Ebene aus dem Gesamtvektor des M. quadriceps mit dem der Patellasehne gebildet wird. Die Wertigkeit des „Q-Winkels“ ist umstritten. Einerseits ändert sich der Winkel abhängig von der Position des Patienten, der Beugestellung des Kniegelenkes und der Kontraktion des Quadrizepsmuskels, andererseits variiert die Winkelgröße interindividuell stark. Trotzdem ist das prinzipielle Verständnis der Folgen einer Vergrößerung oder Verkleinerung des Q-Winkels und seine Auswirkung auf den resultierenden Kraftvektor wichtig. Jede Fehlstellung, welche eine Vergrößerung des Q-Winkels verursacht, führt zu einer vermehrten Lateralsierung der Patella, was schlussendlich eine erhöhte Druckbelastung der lateralen retropatellaren Gelenkfläche oder eine laterale Destabilisierung der Patella bewirkt (siehe Abb. 1).

Abb. 1 Darstellung des Q-Winkels (GV = Gesamtvektor M. quadriceps femoris, VV = Valgusvektor bzw. resultierender Kraftvektor)

Eine Änderung der mechanischen Beinachsen führt zu Veränderungen in der Führung der Patella. Bei einer vermehrten Antetorsion des femoralen Schenkelhalses befindet sich z. B. das distale Femur relativ zur Tibia in Innenrotation. Eine vermehrte Außentorsion des Tibiakopfes relativ zur distalen Tibia kann zu einer außenrotierten Stellung der Tuberositas tibiae gegenüber dem Femur führen. Beides bewirkt letztendlich eine Vergrößerung des Q-Winkels und damit eine erhöhte Belastung des lateralen Anteils des Patellofemoralgelenks [4]. Des Weiteren kann der lateralisierte Lauf der Patella, insbesondere in Streckstellung, zu einer Luxationstendenz führen.

Schmerzentstehung

Mehrere neurohistologische Untersuchungen haben einen Zusammenhang der Verteilung von Substanz-P-spezifischen Nervenfasern in den Weichteilgeweben des Kniegelenkes mit Vorderem Knieschmerz hergestellt [5]. Gegenüber dem nichtinnervierten Knorpelgewebe stellt insbesondere das peripatellare, synoviale Kapselgewebe einschließlich des Hoffa’schen Fettkörpers histomorphologisch den entscheidenden Anteil an schmerzafferenten Strukturen dar und ist am ehesten für eine Schmerzauslösung im Bereich des Patellofemoralgelenkes verantwortlich. Obwohl der retropatellare Knorpel selbst nicht die Ursache des Schmerzes ist, so kann der Knorpelschaden durch Überlastung des subchondralen Knochens und entzündlichen Veränderungen der angrenzenden Synovia, welche reichlich mit Schmerzfasern versorgt ist, zu einer Schmerzsymptomatik führen. Die subchondralen Knochenveränderungen, welche durch einen vermehrten retropatellaren Anpressdruck hervorgerufen werden, stellen sich dann häufig im Rahmen eines intraossären Ödems bei der Kernspintomographie dar. Weiterhin muss beachtet werden, dass bei chronischen Verläufen des patellofemoralen Schmerzsyndroms auch psychologische Faktoren eine Rolle spielen. Die erheblichen Funktionsstörungen können nicht immer nur auf den Schmerz, sondern auch auf die psychologische Beeinträchtigung im Rahmen der Schmerzerwartungshaltung zurückgeführt werden [6]. 

Therapie

Die Therapie des Vorderen Knieschmerzes richtet sich grundsätzlich nach der Ursache der Beschwerden. Die Bildgebung ergänzt die exakte klinische Untersuchung und spielt zur genauen Festlegung der ursächlichen Pathologie eine wichtige Rolle. Zudem kann die Pathologie weiter klassifiziert und quantifiziert werden. Sie trägt weiterhin zur abschließenden Therapieentscheidung bei und hilft insbesondere operative Eingriffe exakt zu planen oder zu vermeiden.

Die konservative Therapie nimmt eine herausragende Stellung ein; insbesondere dann, wenn keine eindeutige intraartikuläre Pathologie als Ursache der Beschwerden vorhanden ist. Jeder Patient benötigt prinzipiell ein individuelles Therapieprogramm, um die spezielle Problematik stadiengerecht und auf ihn abgestimmt zu therapieren. Video-basierte Online-Übungsprogramme auf wissenschaftlicher Basis (z. B. MAWENDO), können dabei zur korrekten Ausführung der Übungen, Belastungssteuerung und Motivationssteigerung sehr hilfreich sein. Auch die Anwendung von Einlagen, Orthesen, Bandagen und Tapes kann sinnvoll sein. Durch eine Einlagenversorgung kann ein großer Teil von Vor- und Rückfußdeformitäten korrigiert werden. Das patellofemorale Schmerzsyndrom wurde bisher vor allem mit einem Vorfuß varus und Pes plano valgus in Verbindung gebracht. Äußerliche Stabilisatoren wie Orthesen, Bandagen und Tapeverbände verfolgen das Ziel, die Bewegung der Patella zu stabilisieren und den retropatellaren Druck zu minimieren. Zudem erfolgt eine kutane Stimulation der darunterliegenden Weichteilstrukturen. Die Patienten können so durch die Reduktion der Beschwerden und dem verbesserten Gefühl der „Sicherheit“ mehr vertrauen in ihr Knie gewinnen und das Funktionsniveau wieder erhöhen. 

Die meisten operativen Techniken stellen rekonstruktive Verfahren mit dem Ziel einer Rezentrierung der Gelenkpartner (siehe Abb. 2) und Behandlung der Folgen der vorbestehenden Instabilität (z. B. Knorpeltherapie) dar. Aufgrund der häufigen Komplexität und Vielzahl der Pathologien ist zur Therapie des Vorderen Knieschmerzes die Orientierung an einem Therapiealgorithmus zu empfehlen. Für eine schrittweise Analyse wäre z. B. der Algorithmus nach Ostermeier und Becher [7] zu empfehlen, welcher abgestuft nach klinischem und bildgebendem Befund Therapiemaßnahmen darstellt. Bei einer chronischen patellofemoralen Instabilität wäre als Handlungsrichtlinie der Algorthmus des patellofemoralen Komitees der AGA zu empfehlen [8] (Abb. 3).

Abb. 2 15-jährige Tennisspielerin (Landeskader) mit vorderem Knieschmerz bei moderatem Miserable malalignment (Kombination aus vermehrter femoraler Antetorsion, tibialer Außenrotation und damit vergrößertem Q-Winkel mit nach innen schielender Patella bei parallelem Fußstand) rechts (linkes Bild). Es bestanden rein belastungsabhängige Schmerzen im Rahmen des Sportes. Durch Osteotomien an Femur und Tibia rechts besteht nun mit 17 Jahren Beschwerdefreiheit (rechtes Bild).
Abb. 3 Algorithmus zur Vorgehensweise bei einer chronischen Patellainstabiliät mit rezidivierenden Luxationen. Der Algoritmus wurde durch das patellofemorale Komitee der AGA (Gesellschaft für Arthroskopie und Gelenkchirurgie – Deutschsprachige Arbeitsgemeinschaft für Arthroskopie) entwickelt [8].


Literatur

[1] Sanchis-Alfonso V, McConnell J, Monllau JC et al. Diag­nosis and treatment of anterior knee pain. Joint Disorders & Orthopaedic Sports Medicine 2016; 1: 161–173

[2] Hautamaa PV, Fithian DC, Kaufman KR et al. Medial soft tissue restraints in lateral patellar instability and repair. Clin Orthop Relat Res 1998. 174–182

[3] Schöttle P, Liebensteiner M. Anatomie und Biomechanik. In Untersuchungstechniken / Diagnostik des Patellofemoralgelenkes: AGA-Komitee-Knie-Patellofemoral; 2015: 8–16

[4] Teitge R, Torga-Spak R. Skeletal Malalignment and Anterior Knee Pain: Rationale, Diagnosis and Management. In: Sanchis-Alfonso V, Hrsg. Anterior Knee Pain and Patellar Instability. London: Springer; 2012: 185–199

[5] Sanchis-Alfonso V, Rosello-Sastre E. Anterior knee pain in the young patient–what causes the pain? “Neural model”. Acta Orthop Scand 2003; 74: 697–703

[6] Domenech J, Sanchis-Alfonso V, Lopez L et al. Influence of kinesiophobia and catastrophizing on pain and disability in anterior knee pain patients. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2013; 21: 1562-1568. doi:10.1007/s00167-012-2238-5

7.           Becher C, Schöttle P, Ostermeier S. Das vordere Knieschmerzsyndrom – Teil 2: Konservative und operative Therapie. Orthopädie und Unfallchirurgie up2date 2013; 8: 199-222

8.           Balcarek P, Attal R, Becher C et al. Therapiealgorythmus. In Untersuchungstechniken / Diagnostik des Patellofemoralgelenkes: AGA-Komitee-Knie-Patellofemoral; 2015: 50-53

ist als Leitender Arzt im Fachgebiet Orthopädie und Unfallchirurgie am Internationalen Zentrum für Orthopädie in der ATOS-Klinik Heidelberg tätig. Er beschäftigt sich ausschließlich mit Erkrankungen des Knie-und Sprunggelenkes sowie der Achillessehne. Neben einer Reihe von Mitgliedschaften in nationalen und internationalen Fachgesellschaften ist er Teil des Editorial Boards der Zeitschrift Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy (KSSTA) und Advisory Board of Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery (AOTS).

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