Knieanatomie – Knochen, Gelenke, Muskeln und Nerven

Die Anatomie des Knies besteht aus dem Gelenk, das vom Oberschenkelknochen (Femur), dem Schienbein (Tibia) und der Kniescheibe (Patella) gebildet wird. Das Knie ist das größte Gelenk des Körpers und spielt eine entscheidende Rolle bei der Lastaufnahme und den Bewegungsfunktionen.

Im Kniegelenk spielen Menisken, Bänder und die Gelenkkapsel eine wichtige Rolle. Das vordere Kreuzband, das hintere Kreuzband sowie das innere und äußere Seitenband gewährleisten die Stabilität des Gelenks. Die Menisken tragen dazu bei, die Knorpel zu schützen, indem sie die Gelenkbelastung verteilen.

Unter den Kniemuskeln ist die Quadrizeps-femoris-Gruppe der stärkste Streckmuskel des Knies. Die Hamstringmuskeln sind für die Beugebewegung verantwortlich. Diese Muskeln koordinieren die Gelenkbewegungen und unterstützen die Stabilität.

Die nervale Versorgung im Kniebereich erfolgt durch den Femoralnerv, den Ischiasnerv und den Peronealnerv. Diese Nerven kontrollieren sowohl motorische Funktionen als auch sensible Bereiche. Nervenschäden können zu erheblichen Verlusten der Kniefunktion führen.

Wie ist die Anatomie des Knies aufgebaut?

Die Anatomie des Knies gehört zu den komplexesten und lasttragenden Gelenkstrukturen des Körpers. Das Kniegelenk ermöglicht grundlegende Bewegungen wie Gehen, Laufen und Sitzen und erfüllt diese Aufgabe mithilfe seiner stabilen Knochenstruktur, Bänder, Knorpel und Muskeln.

• Knochen: Das Kniegelenk wird von drei Hauptknochen gebildet: dem Oberschenkelknochen (Femur), dem Schienbein (Tibia) und der Kniescheibe (Patella).
• Gelenke: Es umfasst zwei Hauptgelenke, das tibiofemorale Gelenk zwischen Femur und Tibia sowie das patellofemorale Gelenk zwischen Femur und Patella.
• Knorpel: Die Knorpel, die die Gelenkflächen bedecken, verringern die Reibung. Die Menisken gleichen die Belastung aus und absorbieren Stöße.
• Bänder: Das vordere Kreuzband (ACL), das hintere Kreuzband (PCL), das mediale Seitenband (MCL) und das laterale Seitenband (LCL) gewährleisten die Stabilität des Knies.
• Muskeln und Sehnen: Die Quadrizeps- und Hamstringmuskeln sowie die zugehörigen Sehnen ermöglichen die Bewegung des Knies.
• Schleimbeutel: Die mit Flüssigkeit gefüllten Schleimbeutel verringern die Reibung zwischen Sehnen und Knochen.

Welche grundlegenden Knochen bilden unser Kniegelenk?

Das Kniegelenk ist das größte und vielleicht komplexeste technische Meisterwerk unseres Körpers. Dieses Gelenk entsteht im Wesentlichen durch das perfekte Zusammenspiel dreier Hauptknochen. Die besondere Form und Aufgabe jedes einzelnen Knochens ermöglicht es dem Knie, sowohl unter tonnenschwerer Belastung stabil zu bleiben als auch beim Laufen, Gehen oder Hocken fließende Bewegungen auszuführen.

Der erste dieser Knochen ist der Oberschenkelknochen (Femur), der längste und stärkste Knochen unseres Körpers. Das untere Ende des Femurs, das am Knie beteiligt ist, bildet den oberen Teil des Gelenks. An diesem Ende befinden sich zwei nebeneinanderliegende glatte und runde Vorsprünge. Diese Strukturen werden als „Kondylen“ bezeichnet. Ähnlich wie die Auflagen einer Schaukel bewegen sich diese Kondylen auf dem nächsten Knochen, dem Schienbein, und ermöglichen dadurch das Beugen und Strecken des Knies. Interessanterweise unterscheiden sich die Formen dieser beiden Kondylen geringfügig voneinander; der innere ist stärker gekrümmt und länger, während der äußere breiter ist. Selbst diese kleine Asymmetrie gehört zu den Geheimnissen, die es dem Knie ermöglichen, komplexe Manöver wie Rotationsbewegungen auszuführen.

Der zweite Hauptknochen ist das Schienbein (Tibia), das sich an der Vorderseite unseres Beins befindet und einen großen Teil unseres Körpergewichts trägt. Der obere Abschnitt der Tibia, der am Kniegelenk beteiligt ist, wird wegen seiner breiten und relativ ebenen Oberfläche als „Tibiaplateau“ bezeichnet. Die runden Kondylen des Femurs gleiten und drehen sich während der Bewegung auf diesem Plateau. Wie beim Femur bestehen auch zwischen dem inneren und äußeren Plateau der Tibia kleine strukturelle Unterschiede. Das innere Plateau ist etwas konkaver und stabiler und funktioniert wie eine Art „Scharnierpfanne“. Das äußere Plateau ist hingegen flacher und beweglicher, wodurch der Oberschenkelknochen beim Beugen des Knies leicht nach hinten gleiten und sich drehen kann. Diese beiden Knochenflächen passen nicht vollständig zueinander. Die Strukturen, die diese fehlende Übereinstimmung ausgleichen und als Polster dienen, sind die Menisken.

Der dritte und bekannteste Knochen ist die kleine bewegliche Struktur, die wir direkt an der Vorderseite unseres Knies ertasten können, nämlich die Kniescheibe (Patella). Die Patella ist der größte „Sesambein“-Knochen unseres Körpers, das heißt, sie liegt eingebettet in einer Sehne. Die Hauptaufgabe der Patella besteht darin, wie ein Hebel zu arbeiten. Die Patella besitzt mehrere grundlegende Funktionen:

• Verstärkung der Kraft des Quadrizepsmuskels, der das Bein streckt
• Verringerung der Reibung der Muskelsehne an den Knochen
• Schutz der Strukturen an der Vorderseite des Knies bei einem Sturz

Schließlich gibt es noch den Wadenbeinknochen (Fibula), der indirekt zu diesem Dreiergespann gehört. Die Fibula liegt neben dem Schienbein und ist nicht direkt am lasttragenden Anteil des Kniegelenks beteiligt. Da der Fibulakopf jedoch als entscheidender Ansatzpunkt für das laterale Seitenband (LCL), das für die Stabilität an der Außenseite des Knies lebenswichtig ist, sowie für einige wichtige Muskelsehnen dient, besitzt er in der Knieanatomie und bei Knieverletzungen eine Rolle, die nicht übersehen werden darf.

Warum sind die Oberflächen unserer Knieknochen so besonders und wie werden diese Oberflächen geschützt?

Die Flächen, an denen sich die Knochen des Knies berühren, besitzen eine besondere Struktur, die sich stark vom normalen Knochengewebe unterscheidet. Diese Oberflächen sind mit einem glatten, glänzend weißen, widerstandsfähigen und gleitfähigen Gewebe bedeckt, das als „Gelenkknorpel“ bezeichnet wird. Man kann diesen Knorpel mit dem vollkommen glatten Eis einer Eislaufbahn vergleichen. Seine Hauptaufgabe besteht darin, dafür zu sorgen, dass die Knochen mit minimaler Reibung aufeinander gleiten, und die während der Bewegung entstehenden Stöße zu absorbieren. Gesunder Gelenkknorpel reduziert die Reibung sogar stärker als zwei aneinanderreibende nasse Eisflächen. Dadurch können wir uns über viele Jahre hinweg schmerzfrei und fließend bewegen.

Der größte Nachteil dieser Knorpelstruktur besteht darin, dass sie keine Blutgefäße enthält. Daher erhält sie ihre Nährstoffe direkt aus der Gelenkflüssigkeit, und ihre Fähigkeit zur Regeneration beziehungsweise Heilung ist äußerst gering. Eine Knorpelschädigung ist daher gewöhnlich dauerhaft und kann mit der Zeit fortschreiten und zu einer Osteoarthritis führen, die umgangssprachlich als „Gelenkverschleiß“ bezeichnet wird.

Die wichtigsten Strukturen, die diese wertvollen Knorpeloberflächen schützen, sind die Menisken. Obwohl Menisken häufig ebenfalls als „Knorpel“ bezeichnet werden, bestehen sie aus einer anderen, elastischeren und faserreicheren Struktur als Gelenkknorpel, dem sogenannten „Faserknorpel“. Im Knie befinden sich zwei C-förmige Menisken, einer an der Innenseite (medial) und einer an der Außenseite (lateral). Man kann sich diese Strukturen als zwei „Dichtungen“ oder „Stoßdämpfer“ vorstellen, die zwischen dem runden unteren Ende des Oberschenkelknochens und der flachen oberen Fläche des Schienbeins liegen. Die Menisken erfüllen lebenswichtige Aufgaben:

• Verteilung der durch das Körpergewicht entstehenden Belastung auf eine größere Fläche
• Stoßabsorption bei Aktivitäten wie Laufen und Springen
• Verbesserung der Übereinstimmung der Gelenkflächen und Gewährleistung der Stabilität
• Unterstützung der Verteilung der Gelenkflüssigkeit und Verbesserung der Gleitfähigkeit

Die Blutversorgung der Menisken spielt bei der Behandlungsplanung eine entscheidende Rolle. Nur das äußere Drittel des Meniskus, die sogenannte „rote Zone“, enthält Blutgefäße, und Risse in diesem Bereich besitzen Heilungspotenzial. Die inneren zwei Drittel, die sogenannte „weiße Zone“, enthalten hingegen keine Blutgefäße, weshalb bei Rissen in diesem Bereich keine Heilung zu erwarten ist. Daher gehört die Lage eines Meniskusrisses in einer dieser Zonen zu den wichtigsten Faktoren bei der Entscheidung, ob der Riss genäht werden kann.

Welche Bänder gewährleisten die Stabilität des Knies und warum werden sie so leicht verletzt?

Die Festigkeit des Kniegelenks hängt nicht nur von der Übereinstimmung der Knochen ab, sondern auch von sehr starken, seilartigen Strukturen, den Bändern, die sie zusammenhalten. Diese Bänder wirken wie passive Sicherheitsgurte, die verhindern, dass sich das Knie übermäßig in unerwünschte Richtungen bewegt:

Im Inneren des Knies befinden sich zwei sehr wichtige Bänder, die sich in Form eines „X“ kreuzen: das vordere Kreuzband (VKB) und das hintere Kreuzband (HKB). Diese Bänder verhindern, dass das Schienbein im Verhältnis zum Oberschenkelknochen übermäßig nach vorne oder hinten gleitet. Das vordere Kreuzband (VKB/ACL) ist die wichtigste Struktur, die ein Vorschieben des Schienbeins verhindert. Es wird insbesondere bei plötzlichem Abbremsen, Richtungswechseln oder einer unkontrollierten Landung nach einem Sprung, dem sogenannten Pivot-Shift-Mechanismus, verletzt. Es gehört zu den häufigsten Knieverletzungen bei Sportlern, und ein Riss verursacht ein starkes Gefühl der Unsicherheit und des Wegknickens im Knie. Das hintere Kreuzband (HKB/PCL) ist dicker und stärker als das VKB und verhindert das Zurückgleiten des Schienbeins. Es wird gewöhnlich durch direkte Schläge von vorne auf das Knie verletzt, beispielsweise wenn das Knie bei einem Verkehrsunfall gegen das Armaturenbrett prallt. Da sich diese beiden Bänder im Gelenkinneren in der Synovialflüssigkeit befinden, einem Umfeld, das die Heilung erschwert, besitzen sie nach einem Riss nahezu kein Potenzial zur spontanen Heilung.

Nicht nur die Stabilität des Knies nach vorne und hinten, sondern auch zu den Seiten ist sehr wichtig. Diese Aufgabe übernehmen die „kollateralen“, also seitlichen Bänder, die sich auf beiden Seiten des Knies befinden. Das mediale Seitenband (MSB/MCL) liegt an der Innenseite des Knies und verhindert, dass sich das Knie durch seitliche Schläge nach außen aufklappt. Da dieses Band außerhalb der Gelenkkapsel liegt und gut durchblutet ist, kann es selbst bei vollständigen Rissen häufig erfolgreich mit nichtoperativen Methoden ausheilen. Das laterale Seitenband (LSB/LCL) liegt an der Außenseite des Knies und verhindert, dass sich das Knie nach innen aufklappt. Verletzungen dieses Bandes sind seltener und treten gewöhnlich gemeinsam mit einer Schädigung anderer komplexer Strukturen in der posterolateralen Ecke des Knies auf.

Bandverletzungen entstehen gewöhnlich bei bestimmten Aktivitäten. Zu den häufigen Ursachen gehören:

• Plötzliches Abbremsen und Richtungswechsel bei Sportarten wie Fußball oder Basketball
• Instabile Landungen nach einem Sprung bei Sportarten wie Volleyball oder Handball
• Direkte Schläge von der Seite oder von vorne auf das Knie, etwa bei einem Verkehrsunfall oder durch den Kontakt mit einem Gegenspieler
• Beugung oder Drehung des Knies über den normalen Bewegungsumfang hinaus
• Verdrehung des Körpers bei fixiertem Fuß, beispielsweise beim Skifahren

Welche Muskeln bewegen unser Knie und warum sind diese Muskeln wichtig?

Wenn Knochen und Bänder das Skelett und die Sicherheitsgurte des Knies darstellen, sind die Muskeln der Motor und das dynamische Gleichgewichtssystem dieser Struktur. Muskeln und die starken Sehnen, mit denen sie an den Knochen befestigt sind, bewegen das Knie bei ihrer Kontraktion nicht nur, sondern sorgen bei jedem Schritt und jeder Drehung augenblicklich für Stabilität und verringern dadurch die Belastung der Bänder.

Die wichtigste Muskelgruppe des Knies ist der große „Quadrizeps“ an der Vorderseite des Oberschenkels. Diese Gruppe besteht aus vier einzelnen Muskeln und setzt über eine kräftige gemeinsame Sehne an der Kniescheibe (Patella) an. Die von der Patella ausgehende „Patellasehne“ setzt wiederum am Vorsprung an der Vorderseite des Schienbeins an. Wenn sich der Quadrizeps zusammenzieht, arbeitet dieses System wie eine Kette und ermöglicht die Streckung unseres Beins (Extension). Diese Muskelgruppe spielt bei allen grundlegenden Bewegungen wie Gehen, Laufen, Treppensteigen und Aufstehen die Hauptrolle.

An der Rückseite des Oberschenkels befinden sich die „Hamstring“-Muskeln. Diese Muskelgruppe ist der wichtigste Beuger des Knies (Flexion). Sie ermöglicht es uns also, die Ferse in Richtung Gesäß zu ziehen. Gleichzeitig unterstützt sie die Rotationsbewegungen des Knies und trägt insbesondere beim Abbremsen und bei Richtungswechseln wesentlich zur Stabilität bei.

Das Kräftegleichgewicht zwischen diesen beiden großen Muskelgruppen, Quadrizeps und Hamstrings, ist für die Gesundheit des Knies von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise ist eine Schwäche der Hamstrings im Verhältnis zum Quadrizeps ein bekannter Risikofaktor für Verletzungen des vorderen Kreuzbands. Denn bei einem plötzlichen Stopp können die Hamstrings nicht ausreichend bremsen, und die gesamte Belastung wirkt auf das Band. Aus diesem Grund gehört die ausgewogene Kräftigung dieser Muskelgruppen zu den Grundpfeilern der Behandlung, sowohl zur Erhaltung der Kniegesundheit als auch während der Rehabilitation nach einer Verletzung. Es gibt verschiedene Übungsarten zur Kräftigung der kniegelenknahen Muskulatur:

• Kniebeugen mit dem eigenen Körpergewicht oder leichten Gewichten
• Beinpresse und Beinstreckmaschine im Fitnessstudio
• Beinbeugeübungen zur gezielten Kräftigung der Hamstrings
• Radfahren, das die Knie nur minimal belastet
• Schwimmen unter Nutzung des Auftriebs des Wassers

Warum sind die Gefäß- und Nervenstrukturen hinter dem Knie so lebenswichtig?

Hinter dem Knie befindet sich ein rautenförmiger anatomischer Hohlraum, der als „Fossa poplitea“ bezeichnet wird. Obwohl dieser Bereich von außen ruhig erscheint, gleicht er in Wirklichkeit einem stark frequentierten Verkehrsknotenpunkt für lebenswichtige Strukturen, die die Blutversorgung und nervale Kontrolle von Bein und Fuß gewährleisten. Da diese Strukturen sehr nah am Knochen verlaufen, sind sie bei schweren Knieverletzungen einem hohen Risiko ausgesetzt.

Die wichtigste Struktur in diesem Bereich ist die Arteria poplitea. Dieses Gefäß ist die Fortsetzung der Oberschenkelarterie und die Hauptleitung, die das Knie und das gesamte Bein mit sauerstoffreichem Blut versorgt. Insbesondere bei schweren Knieverrenkungen oder großen Knochenbrüchen kann sie durch Überdehnung oder direkte Verletzung verschlossen werden. Eine Verletzung dieser Arterie ist ein orthopädischer Notfall, der die Blutversorgung des Beins vollständig unterbrechen und innerhalb weniger Stunden zum Absterben von Gewebe (Gangrän) sowie zum Verlust der Extremität führen kann.

Durch denselben Bereich verlaufen außerdem die Vena poplitea sowie der Tibial- und Peronealnerv, die beiden Hauptäste des Ischiasnervs. Diese Nerven ermöglichen die Bewegung der Muskeln an der Rück- und Außenseite des Beins und vermitteln das Gefühl im Fuß. Besonders der Peronealnerv ist verletzungsanfällig, da er um den Kopf des Wadenbeins (Fibula) herumläuft und bei Schlägen oder Brüchen in diesem Bereich leicht geschädigt werden kann. Eine Schädigung dieses Nervs führt zu dem als „Fußheberschwäche“ bekannten Zustand, bei dem die betroffene Person das Sprunggelenk nicht mehr nach oben ziehen kann.

Nach einem schweren Knietrauma gibt es bestimmte Warnzeichen, die darauf hinweisen können, dass diese Gefäß- und Nervenstrukturen geschädigt wurden. Beim Auftreten dieser Zeichen muss sofort medizinische Hilfe in Anspruch genommen werden:

• Zunehmende starke Schmerzen im Bein, die auf normale Schmerzmittel nicht ansprechen
• Deutliche Blässe, Weißfärbung oder bläuliche Verfärbung am Fuß oder an den Zehen
• Ungewöhnliche Kälte unterhalb des Knies
• Unfähigkeit, das Sprunggelenk oder die Zehen aktiv zu bewegen
• Ausstrahlende Taubheitsgefühle, Kribbeln oder vollständiger Gefühlsverlust im Fuß oder Bein

Warum ist die ärztliche Untersuchung bei einer Knieverletzung der Grundpfeiler der Diagnose?

Unabhängig davon, wie fortschrittlich die bildgebenden Technologien der modernen Medizin sind, bleiben eine sorgfältig erhobene Krankengeschichte und eine gewissenhafte körperliche Untersuchung stets die wertvollsten und unverzichtbaren Schritte bei der Diagnose von Knieproblemen. Der Prozess beginnt damit, Ihnen zuzuhören. Die Beschreibung, wie die Verletzung entstanden ist, also der Verletzungsmechanismus, liefert uns unschätzbare Hinweise darauf, welche Strukturen geschädigt sein könnten. Aussagen wie „Ich hörte plötzlich ein Geräusch“, „Mein Knie drehte sich zur Seite“ oder „Nach dem Sturz schwoll es sofort an“ helfen dabei, mögliche Diagnosen einzugrenzen.

Nach dem Anhören Ihrer Krankengeschichte folgt eine behutsame und systematische körperliche Untersuchung. Diese umfasst weit mehr als das bloße Berühren der schmerzhaften Stelle. Es werden spezielle „Provokationstests“ durchgeführt, die jeweils auf eine bestimmte Struktur ausgerichtet sind und dazu dienen, die Unversehrtheit der Bänder zu prüfen. Um beispielsweise die Stabilität des vorderen Kreuzbands zu überprüfen, wird das Schienbein sanft nach vorne gezogen und kontrolliert, ob eine Lücke oder Lockerheit besteht. Zur Prüfung der Seitenbänder wird das Knie vorsichtig seitlich belastet. Zur Beurteilung der Menisken wird das Knie gedreht, gebeugt und gestreckt, um nach einem Einklemmungsgefühl oder einem schmerzhaften „Klicken“ zu suchen. Bei der Untersuchung wird auf einige grundlegende Befunde geachtet:

• Sichtbare Schwellung oder tastbare Flüssigkeitsansammlung im Gelenk (Erguss)
• Druckempfindlichkeit an bestimmten anatomischen Punkten, beispielsweise am Gelenkspalt
• Einschränkungen des Bewegungsumfangs im Vergleich zum gesunden Knie
• Ungewöhnliches Spiel oder ein Gefühl der „Lockerheit“ während der Tests
• Einklemmungs-, Schnapp- oder „Klick“-Geräusche, die während der Bewegung gehört oder ertastet werden

Wenn die bei diesen Tests erhobenen Befunde zusammengeführt werden, ergeben sie für einen erfahrenen Arzt eine Art Wegkarte. Diese Karte zeigt, welches bildgebende Verfahren erforderlich ist und worauf dabei geachtet werden muss, wodurch der Diagnoseprozess sowohl beschleunigt als auch präziser wird.

Was zeigen uns bildgebende Verfahren bei Knieproblemen?

Bildgebende Verfahren werden eingesetzt, um den bei der körperlichen Untersuchung entstandenen Verdacht zu bestätigen oder eine detailliertere Beurteilung vorzunehmen. Jedes Verfahren besitzt eine besondere Stärke, und die Methoden ergänzen einander.

Das häufig als Erstes eingesetzte Verfahren ist die Röntgenaufnahme (X-Ray). Das Röntgen liefert insbesondere über die Knochen sehr wertvolle Informationen. Es ermöglicht die Beurteilung von Brüchen, Verrenkungen, der allgemeinen Ausrichtung der Knochen, beispielsweise bei O-Beinen oder X-Beinen, sowie des Grades einer Arthrose, etwa anhand einer Verschmälerung des Gelenkspalts oder knöcherner Anbauten. Manchmal kann ein sehr kleines Detail im Röntgenbild auf ein wesentlich größeres Weichteilproblem hinweisen. Ein sogenannter „Segond-Bruch“, ein winziges Knochenfragment, das am äußeren Rand des Schienbeins ausgerissen ist, weist beispielsweise nahezu immer auf einen großen Riss des vorderen Kreuzbands hin. Dieser Befund ist allein bereits ein so starker Hinweis, dass eine MRT-Untersuchung erforderlich wird.

Wenn Röntgenaufnahmen nicht ausreichen oder die Weichteile detailliert dargestellt werden sollen, kommen weiterführende bildgebende Verfahren zum Einsatz. Die Computertomografie (CT) ist im Wesentlichen eine mehrschichtige und detaillierte Röntgenuntersuchung und stellt knöcherne Details dreidimensional hervorragend dar. Zu den Situationen, in denen die CT besonders bevorzugt wird, gehören:

• Komplexe Frakturen mit Beteiligung der Gelenkfläche
• Darstellung der Lage der Frakturfragmente vor einer Operation
• Bestimmung der genauen Position und des Verschiebungsgrads der Knochenfragmente

Der Goldstandard für die Darstellung von Weichteilen, also Bändern, Menisken, Knorpel und Muskeln, ist die Magnetresonanztomografie (MRT). Da sie mit einem starken Magnetfeld und Radiowellen arbeitet, verwendet sie keine ionisierende Strahlung. Die MRT ermöglicht es uns gewissermaßen, in das Innere des Knies zu blicken. Zu den detaillierten Informationen, die uns die MRT liefert, gehören:

• Lage, Form und Art von Meniskusrissen
• Vollständige oder partielle Risse des vorderen und hinteren Kreuzbands
• Überdehnungen oder Risse der Seitenbänder
• Ausdünnung, Risse oder vollständige Defekte des Gelenkknorpels
• Knochenmarködeme, die auch als „Knochenprellungen“ bezeichnet werden.

Häufig gestellte Fragen

Quellen

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539705/

https://my.clevelandclinic.org/health/body/24777-knee-joint

Prof. Dr. Murat Demirel

Prof. Dr. Murat Demirel, 1974 yılında Ankara’da doğmuş, 1998 yılında Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden mezun olmuştur. Aynı yıl Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi 1. Ortopedi ve Travmatoloji Kliniği’nde uzmanlık eğitimine başlamış ve 2004 yılında Ortopedi ve Travmatoloji Uzmanı unvanını almıştır. Uzmanlık sonrası dönemde kas-iskelet sistemi hastalıklarının cerrahi ve konservatif tedavilerine odaklanmış, yenilikçi ortopedik yaklaşımları klinik pratiğine entegre etmiştir.

Omuz, diz, kalça ve ayak bileği eklemlerine yönelik ileri düzey cerrahi uygulamalarda uzmanlaşan Prof. Dr. Demirel; omuz artroskopisi, diz protezi, robotik cerrahi, kök hücre tedavisi ve PRP uygulamaları konularında deneyim sahibidir. Güncel ortopedi pratiğinde fonksiyonel sonuçları artıran minimal invaziv ve biyolojik tedavi yöntemlerini önceliklendirmektedir.

Halen Ankara’daki özel kliniğinde ortopedi ve travmatoloji alanında hasta kabul eden Prof. Dr. Murat Demirel, ileri görüntüleme teknolojileri ve multidisipliner yaklaşımla kişiye özel tedavi planları oluşturmaktadır. Cerrahi ve rejeneratif ortopediyi birleştiren vizyoner yaklaşımıyla, hareket sistemi hastalıklarının tedavisinde yaşam kalitesini merkeze alan modern çözümler sunmaktadır.