Arztinformation

Ultraschall - die nicht-pharmazeutische Option für Kniearthrosen!



Niedrig-intensiver gepulster Ultraschall zur Stimulation von Chondrozyten und Osteozyten wurde zwischen 1966 und 1985 entwickelt.

Dabei hat sich folgende Signal-Konfiguration für die Konstruktion von Behandlungsgeräten als die erfolgreichste herauskristallisiert: durchschnittliche Schallintensität I = 30 mW/cm⊃2; (SATA) (± 30%), Sinuswellen der Frequenz F = 1,5 MHz (± 5%), Signalimpulsdauer 200 (Mikrosekunden) μs (± 10%), Repetitionsrate 1 kHz (± 10%).2 Sie hat sich durchgesetzt. Wenn deshalb heute in der Fachdiskussion von „Low-Intensity Pulsed Ultrasound", abgekürzt „LIPUS" oder von „niedrig-intensivem gepulstem Ultraschall" gesprochen oder geschrieben wird, betrifft dies immer genau die hier genannte Signal-Konfiguration.

In Deutschland sind die Therapiegeräte, die niedrig-intensiven gepulsten Ultraschall an Behandlungsstellen abgeben, bisher nur als Knochen-Wachstumsstimulatoren bekannt geworden, als Therapiegeräte für die nicht-operative Behandlung von Frakturheilungsstörungen und Pseudarthrosen. Noch besser als Pseudarthrosen heilen diese Geräte Verschleißerkrankungen von Kniegelenken.


Wie wirkt die Melmak Ultraschall?
Jeder Knochen-Bildung geht ein Prozess von Knorpel-Bildung voraus. Die Mesenchyme entwickeln (unter Druck) hyaline Knorpel, die sich in der Folge zu Spongiosa und Gelenkknorpel weiterentwickeln. Voraussetzung für das Wachstum von Knochen ist also immer, dass sich zuvor neuer Knorpel gebildet hat. Das Gleiche gilt für die Stimulation von Knochen- und Knorpelwachstum. Die bislang „Bone Growth Stimulators" genannten Ultraschallgeräte müssten deshalb eigentlich „Cartilage Growth Stimulators" heißen.

Wie steht die Wissenschaft dazu?
Da die Ultraschalltherapie in Deutschland bisher nur für Fraktur-Heilungsstörungen zum Einsatz gekommen ist, hat sich die deutsche Wissenschaft zur Wirkung dieser Art von Ultraschall auf die Bildung oder das Wachstum von Knorpel bisher auffallend zurückgehalten.
Anders die Wissenschaft im Ausland: Dort hat die Wissenschaft die Wirkung von niedrig-intensivem gepulstem Ultraschall auf die Reparatur oder die Regenerationvon verletztem oder verschlissenem Knorpel sehr systematisch erforscht: Zuerst mit Laboruntersuchungen, dann mit Tier- und Kadaverstudien und schließlich mit prospektiven, randomisierten, doppelblinden und placebo-kontrollierten Human-Untersuchungen.

Welche Konsequenzen hatte das für die Therapie von Gelenkknorpeln?
In vielen Ländern ist dieser Ultraschall die „nicht-pharmazeutische Option für die Therapie von Kniearthrosen" geworden. Deutschland hinkt hier noch hinterher, holt aber auf.
Die (ausländischen) Autoren der wissenschaftlichen Publikationen zur Wirkung von niedrig-intensivem gepulstem Ultraschall bei der Therapie von Verschleißerkrankungen der Kniegelenke schreiben, sie hätten bei all ihren Knorpel-Studien die Ultraschall-Behandlungsgeräte der amerikanischen Firma Exogen, Inc. aus Piscataway, New Jersey, USA eingesetzt. Diese amerikanischen Geräte waren und sind sehr auf die Bedürfnisse amerikanischer Ärzte, Patienten und Versicherungen abgestimmt.
Die später in Deutschland entwickelten Geräte wurden auf die Wünsche und Bedürfnisse europäischer Ärzte und Patienten ausgerichtet. Sie geben jedoch exakt die gleichen Ultraschallsignale mit der absolut gleichen Intensität und Frequenz an die Behandlungsstellen ab wie die amerikanischen Geräte. Sie werden seit 2002 in Deutschland hergestellt und zur Stimulation des Knorpel- und des Knochenwachstums in Europa eingesetzt.

* Duarte LR, Xavier CA, Choffie M (1966), Review of nonunions treated by pulsed low-intensity ultrasound. Int Soc Orthop Surg Traumatol 20th World Congress 111;PDS30, zitiert in Siska et al (siehe 1), Seite 10



Aus der Forschung

Die Wirksamkeit der Melmak Behandlung von Gelenksarthrosen ist in zahlreichen wissenschaftlichen Studien untersucht und belegt worden.

Klinische Studien


„Der Schmerz-Rückgang war signifikant höher bei Patienten, die mit Ultraschallbehandelt wurden, als in der Placebogruppe. Schlussfolgerung: Die Therapie mit gepulstem Ultraschall ist eine sichere und wirkungsvolle Behandlungsmethode für Patienten mit Kniearthrosen."
Short-term Effectiveness of Ultrasound Therapy in Knee Osteoarthitis

Ultrasound in Medicine & Biology, Vol. 35, No. 1, pp 44-49
Levent Özgönenel et al, Department of Physical Medicine & Rehabilitation, S.B., Istanbul Education and Research Hospital, Istanbul, Türkei


„Therapeutischer Ultraschall ist eine sichere und wirksame Behandlungsmodalität zur Linderung von Schmerzen und zur Verbesserung der Funktionen bei Patienten mit Knie-Arthrosen."
A double-blind Trial of Clinical Effects of Therapeutic Ultrasound in Knee Osteoarthritis

Ultrasound in Medicine & Biology, Vol. 35, No. 1, pp 44-49
Levent Özgönenel et al, Department of Physical Medicine & Rehabilitation, S.B., Istanbul Education and Research Hospital, Istanbul, Türkei


„Ultraschall verbessert die Schmerzsituation und bewirkt, dass sich die Patienten leistungsfähiger fühlen und besser gehen können."
Erste Meta-Analyse: 6 Studien mit 378 Kniearthrose-Patienten

Osteoarthritis Research Society International. Published by Elsevier Ltd., 2010
Adalberto Loyola-Sánchez, Kanada


"Therapeutischer Ultraschall kann bei der Therapie dieser Patenten sehr hilfreich sein.Therapeutischer Ultraschall findet wegen seiner potentiellen Voreile sehr oft Anwendung bei Patienten mit Kniearthrosen."
Meta-Analyse - 341 Kniearthrose-Patienten

Therapeutic ultrasound for osteoarthritis of knee or hip. Cochrane Database Syst Rev. 2010
AW. Rutjes, E. Nüesch, R. Sterchi, P. Jüni, Niederlande


„Niedrig-intensiver gepulster Ultraschall wirkt lindernd auf die Schmerzen im Kniegelenk und verbessert die Beweglichkeit und das Krankheitsempfinden von Patienten mit Kniearthrosen der (Kellgren und Lawrence) Grade 2 und 3."
Humanstudie 2008

Reumatología Clínica 2009 5(4): 163-167
Adalberto Loyola-Sánchez, María Antonieta Ramírez Wakamatzu, Judith Vázquez Zamudio, Julio Casasola, Claudia Hernández Cuevas, Amador Ramírez an Jorge Galicia Tapia, Mexiko


„Die vorliegende Studie hat gezeigt, dass die Ultraschalltherapie die Heilung von Gelenkdefekten positiv beeinflussen kann, insbesondere wenn subchondrales Knochengewebe betroffen ist… Ultraschall kann eine beschleunigte und qualitativ verbesserte Heilung ermöglichen und den möglichen degenerativen Prozess, der mit Defekten dieser Art verbunden ist, verlangsamen.“ (Übersetzung; Originaltext in Englisch)

Clinical Orthopaedics and Related Research, 2001, No. 391S, pp S231-S243
Cook, Stephen D. Ph.D.; Salkeld, Samantha L. MSE; Popich-Patron, Laura S. BSE; Ryaby, John P. BSE; Jones, Deryk G. M.D.; Barrack, Robert L. M.


Improved Cartilage Repair After Treatment With Low-Intensity Pulsed Ultrasound
(Verbesserte Wiederherstellung von verletztem Knorpel nach Behandlung mit niedrig-intensivem, gepulstem Ultraschall)

Clinical Orthopaedics and Related Research, 2001, No. 391S, pp S231-S243
Cook, Stephen D. Ph.D.; Salkeld, Samantha L. MSE; Popich-Patron, Laura S. BSE; Ryaby, John P. BSE; Jones, Deryk G. M. D.; Barrack, Robert L. M.


„Das durchschnittliche Wachstum des Tibiaknorpels, das bei der Versuchsgruppe beobachtet wurde, legt nahe, dass der Ultraschall wohl einen positiven Effekt auf den Heilungsprozess des Knorpels bei Patienten mit leichter bis mittlerer Gelenkarthrose hat, wobei das Alter eine wichtige Rolle spielt. Dieser positive Effekt kann durch die Theorie der Mechanotransduktion erklärt werden, die besagt, dass wiederholte mechanische Impulse eine extrazelluläre Proteinproduktion verursachen, die zu einem verbesserten Knorpelaufbau führt." (Übersetzung; Originaltext in Englisch)
Effect of Low-Intensity Pulsed Ultrasound on the Cartilage Repair in People With Mild to Moderate Knee Osteoarthritis : A Double-Blinded, Randomized, Placebo-Controlled Pilot Study (Der Einfluss von niedrig-intensivem, gepulstem Ultraschall auf die Wiederherstellung von Knorpel bei mittlerer Kniegelenksarthrose; Doppelblinde, randomisierte, placebo-kontrollierte Pilotstudie)

Arch Phys Med Rehabil; Vol. 93 :35-42, January 2012
A. Loyola-Sánchez, MSc, J. Richardson, Ph.D., K. A. Beattie, Ph.D., C. Otero-Fuentes. M.D., J. D. Adachi, M.D., N. J. MacIntyre, Ph.D


In-Vitro-Studien


„Da niedrig-intensiver, gepulster Ultraschall sowohl die Vermehrung von Chondrozyten als auch die Matrixproduktion von Chondrozyten des menschlichen Gelenkknorpels im Reagenzglas angeregt hat, könnte es eine geeignete Maßnahme für die Gewebe-regeneration bei Patienten mit Osteoarthritis darstellen." (Übersetzung; Originaltext in Englisch)
Low-intensity pulsed ultrasound affects human articular chondrocytes in vitro (Der Einfluss von niedrig-intensivem, gepulstem Ultraschall auf humane Gelenk-Chondrozyten in vitro)

Med. Biol. Eng Comput, 2008, 46: 1263-1270, DOI 10.1007/s11517-008-0409-9 (Springerlink.com)
C. M. Korstjens, R. H. H. van der Rijt, G. H. R. Albers, C. M. Semeins, J. Klein-Nulend (2008)


In-Vivo-Studien


„Die Beschallung von Knochen- und Knorpel-Transplantaten mit Ultraschall verbesserte die morphologischen Eigenschaften der Knorpel- und Knochengewebe an versuchs-technisch herbeigeführten Knochen-Schnittstellen, die mithilfe von Transplantaten repariert wurden."
The Effect of Low-Intensity Pulsed Ultrasound on Autologous Osteochondral Plugs in a Canine Model

The American Journal of Sports Medicine, vol. 36, No. 9
Cook, Stephan et al, Fellowship of Orthopaedic Researchers, New Orleans, LA, USA


„Diese Forschungsergebnisse legen nahe, dass LIPUS alle Phasen des Heilungsprozesses (Schwellung, Bildung von Blutbahnen, Knorpelbildung) ...... stark beeinflusst.„
Low-Intensity pulsed Ultrasound Accelerates Rat Femoral Fracture Healing by acting on the Various Cellular Reactions in the Fracture Callus

Journal of Bone and Mineral Research, Vol. 16, Nov. 4, 2001
Azuma, Yoshiaki et al, Tejin Instute for Biomechanical Research, Tejin limited, Tokyo, Japan


„Niedrig-intensiver Ultraschall stimuliert in Chondrozyten (Knorpelaufbauzellen) von Ratten die Protoglykan-Synthese – durch Steigerung des knorpelspezifischen Trägerproteins von Proteoglykanen (aggrecan gene expression)."
Low-intensity ultrasound stimulates proteoglycan synthesis in rat chondrocytes by increasing aggrecan gene expression

Parvizi, J. et al, Department of orthopedics, Mayo Clinic, Rochester, Minnesota, USA

Aus der Grundlagenforschung


„Wir erforschten, dass LIPUS – seit langem dafür bekannt, die Chondrogenese, d.h. die Bildung von Knorpelaufbauzellen anzustoßen – auch die Lebensfähigkeit der mesenchymalen Stammzellen während ihrer chondrogenetischen Differenzierung verbessert."
Low-Intensity Ultrasound inhibits Apoptosis and Enhances Viability of human Mesenyhmal Stem Cells in Three-dimentional Alginate Culture during Chondogenic Differentiation

Tissue Engenering, 2007, May; 13(5): 1049-57
Huyn Jung Lee et al, Department of Molecular Science and Technology, Ajou University, Suwon, Korea




Knorpeltherapie

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