Schalldiagnostik könnte Früherkennung von Knorpelschäden ermöglichen Wie klingt Arthrose? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Schalldiagnostik könnte Früherkennung von Knorpelschäden ermöglichen

Wie klingt Arthrose?

Kniegelenk
Schmerzen im Knie: Schuld kann eine Artrhose sein. © Yodiyim/ thinkstock

Ins Gelenk gelauscht: Forscher haben einen neuen Weg gefunden, Arthrose zu erkennen – mithilfe von Schall. Die mit der Gelenkerkrankung einhergehenden Knorpelschäden verursachen charakteristische Geräusche, die sich für die Diagnose nutzen lassen, wie eine Pilotstudie zeigt. Anhand des Schallprofils erkennen Mediziner den Gelenkverschleiß nicht nur genauso gut wie mit herkömmlichen Methoden. Es zeigen sich sogar Auffälligkeiten, die auf Röntgen- oder MRT-Bildern noch nicht zu sehen sind.

Arthrose ist die weltweit häufigste Gelenkerkrankung: Schätzungsweise 200 Millionen Menschen leiden an dieser durch fortschreitenden Knorpelabbau gekennzeichneten Verschleißerkrankung, die mit starken Schmerzen und Entzündungen einhergeht und im Extremfall bis zur Bewegungsunfähigkeit führen kann. In Deutschland sind rund 18 Prozent der Erwachsenen von dem Knorpelverschleiß betroffen – doch die Diagnose wird oft viel zu spät gestellt.

Der Grund: Die Schäden im Gelenk sind auf Röntgenbildern oder MRT-Aufnahmen erst dann zu erkennen, wenn der Knorpel bereits so dünn geworden ist, dass Knochen droht auf Knochen zu reiben. Meist ist der Schaden dann schon so groß, dass als Behandlungsoption nur noch das Einsetzen eines neuen Gelenks infrage kommt, wie Jörn Kiselev von der Universitätsmedizin Charité Berlin und seine Kollegen erklären.

Verräterisches Knarren

Die Wissenschaftler haben deshalb nach einer Methode gesucht, Arthrose frühzeitiger zu erkennen – und sich dabei eine interessante Tatsache zunutze gemacht: Kaputte Gelenke können mitunter knarren wie eine Tür oder andere charakteristische Geräusche machen. Kann dieser ganz eigene Sound der Knorpelschäden die Gelenkerkrankung verraten?

Um dies herauszufinden, entwickelten Kiselev und sein Team ein spezielles Mikrofon und Sensoren, die die spezifischen Schallmuster von kranken Gelenken automatisch herausfiltern. Dafür mussten sie zunächst untersuchen, wie genau unterschiedliche Knorpelschäden im Vergleich zu einem gesunden Gelenk klingen. Zu diesem Zweck führten sie unter anderem Tests mit Knochenmaterial durch, das sie abrieben oder durchbohrten.

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Diagnose mit Schallprofil

Nach diesen Voruntersuchungen folgte der entscheidende Test: In einer Pilotstudie mit 29 Probanden zeichneten die Forscher am Kniegelenk entstehende Geräusche auf, während die Teilnehmer Kniebeugen machten. Anhand dieses Schallprofils trafen sie dann ihre Diagnose – doch wie gut war ihr medizinisches Urteil?

Der Vergleich mit zuvor angefertigten MRT-Aufnahmen offenbarte: Die Resultate der Schalldiagnostik stimmten in 95 Prozent der Fälle mit dem Ergebnis der MRT-Untersuchung überein. Das bedeutet: Nahezu alle radiologisch bestätigten Schäden wurden auch mithilfe dieser akustischen Methode entdeckt. Darüber hinaus zeigte sich, dass einige der Probanden auffällige Schallmuster hatten, obwohl die klassische Diagnostik bei ihnen unauffällig war. Dies könnte nach Ansicht der Wissenschaftler darauf hindeuten, dass die Schalluntersuchung empfindlicher ist.

Methode zur Früherkennung?

„Die Schalldiagnostik kann möglicherweise schon früher als Röntgenaufnahmen oder MRT einen Gelenkverschleiß bemerken“, sagt Mitautor Udo Wolf, Physiotherapeut von der Hochschule Fulda. Zudem sei die Methode schonender als die konventionellen bildgebenden Verfahren, weil es keine Strahlenbelastung gibt.

Ob genaues Hinhören tatsächlich eine frühe Diagnose von Arthrose ermöglicht, müssen nun weitere klinische Studien bestätigen. Erfüllt sich die Hoffnung der Forscher, ergeben sich dadurch neue Möglichkeiten für betroffene Patienten: „Wenn wir schon früh herausfinden, dass eine Arthrose beginnt, könnten wir rechtzeitig therapeutisch entgegenwirken, etwa mit Kompressionsbehandlungen oder Krafttraining“, schließt Wolf. (Journal of Medical Engineering and Physics, 2019; doi: 10.1016/j.medengphy.2019.01.002)

Quelle: Hochschule Fulda

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