Orthopäden wissen es schon längt: Ein kaputtes Gelenk kann knarren wie eine Tür. Was die Wissenschaftler herausgefunden haben: Knorpelschäden haben einen ganz eigenen Sound, der für das menschliche Ohr nicht hörbar ist. Wenn ein Patient mit Knorpelschäden Kniebeugen macht, entstehen Geräusche, die typisch sind und sich von anderen Geräuschen abheben – sie lassen sich durch die spezielle Technik der Schallemissionsanalyse mit einer Schallkurve aufzeichnen.

Die Resultate der Schalldiagnostik von 29 Patientinnen und Patienten, die alle Knieschäden aufwiesen, stimmten mit zuvor angefertigten MRT-Aufnahmen in 95 Prozent der Fälle überein. Das heißt: Nahezu alle radiologisch bestätigten Schäden wurden auch mithilfe der Schalldiagnostik entdeckt. Die Forscher sehen ein großes Potenzial: "Die Schalldiagnostik kann möglicherweise auch schon früher als Röntgenaufnahmen oder MRT einen Gelenkverschleiß bemerken", hofft Udo Wolf, Mitautor der Studie und Professor für Physiotherapie am Fachbereich Pflege und Gesundheit der Hochschule Fulda. Für diesen Nachweis brauche es jedoch weitere klinische Studien.

Früher Krafttraining starten

Hintergrund: Knorpelschäden seien auf Röntgenbildern oder MRT-Aufnahmen erst in einem späteren Stadium zu sehen, wenn der Knorpel abgenommen hat und so dünn geworden ist, dass sich der Gelenkspalt verschmälert hat und Knochen droht, auf Knochen zu reiben, so Wolf. Meist ist jedoch der Knochen dann schon so beschädigt, dass als Behandlungsoption oft nur noch das Einsetzen eines neuen Gelenks infrage kommt. Die Hoffnung der Forscher: "Wenn wir schon früh herausfinden könnten, dass eine Arthrose beginnt, könnte man rechtzeitig therapeutisch entgegenwirken, etwa mit Kompressionsbehandlungen oder Krafttraining", so der Physiotherapeut Wolf.

Die Schallemissionsprüfung hat Vorteile: Sie ist vergleichsweise preisgünstig und schonend, weil es keine Strahlenbelastung gibt. Das zugrunde liegende Verfahren ist nicht neu – Schallemissionsanalysen werden auch zur Überprüfung der Qualität von Werkstoffen – etwa in der Autoindustrie – durchgeführt, um zu testen, ob das verwendete Material einwandfrei ist. Dazu werden die Materialen verformt – etwa durch mechanische Belastung, die zur Emission von Schall führt.

Krank klingen

Für die Aufzeichnung der Geräusche von Knorpelschäden haben die Wissenschaftler in ihrer langjährigen Forschungsarbeit ein spezielles Mikrofon und Sensoren entwickelt, die diese spezifischen Schallmuster automatisch ausfiltern. Um herauszufinden, wie ein kranker Knorpel im Vergleich zum gesunden Knorpel klingt, wurden viele Test gemacht – unter anderem auch am toten Material – dem Knochen. Die Forscher setzten hier zum Beispiel definierte Schäden, rieben Knorpel ab oder bohrten Löcher, um herauszufinden, wie unterschiedlich Gelenkschäden klingen. (red, 19.3.2019)