Microfratturate autologo e nel tessuto adiposo purificato per l'amministrazione artroscopica di lesioni osteocondrali dell'astragalo

Riepilogo

Lo scopo di questo studio è di segnalare un protocollo per il trattamento artroscopico di lesioni osteocondrali dell'astragalo utilizzando microfratturate e purificato le cellule staminali adiposo-derivate.

Abstract

Negli ultimi anni, tecniche rigenerative sono stati sempre più studiati e usati per trattare le lesioni osteochondral del talus. In particolare, diversi studi hanno focalizzato la loro attenzione su cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto adiposo. Le cellule staminali adiposo-derivate (CSTA) esibiscono caratteristiche morfologiche e proprietà simili alle altre cellule mesenchimali e sono in grado di differenziarsi in diverse linee cellulari. Inoltre, queste cellule sono anche ampiamente disponibili nel tessuto sottocutaneo, che rappresentano il 10-30% del peso corporeo normale, con una concentrazione di 5000 cellule per grammo di tessuto.

La tecnica presentata, il primo passo prevede raccolta CSTA dall'addome e un processo di microfrattura e purificazione; Successivamente, la procedura chirurgica viene eseguita interamente arthroscopically, con meno dissezione dei tessuti molli, migliore visualizzazione congiunta e un recupero più veloce rispetto a procedure standard aperte. L'artroscopia è caratterizzato da una prima fase in cui la lesione è identificata, isolata e preparata con microperforazioni; la seconda fase, eseguita a secco, prevede l'iniezione di tessuto adiposo a livello della lesione.

Tra gennaio 2016 e settembre 2016, quattro pazienti hanno subito il trattamento artroscopico di lesione osteochondral del talus con microfratturate e tessuto adiposo purificato. Tutti pazienti hanno segnalato il miglioramento clinico sei mesi dopo la chirurgia senza le complicazioni segnalate. I punteggi funzionali all'ultimo follow-up sono incoraggianti e confermano che la tecnica fornisce sollievo dal dolore affidabile e miglioramenti in pazienti con lesione osteochondral del talus.

Introduzione

L'artroscopia è il gold standard per il trattamento delle lesioni osteocondrali dell'astragalo (OLTs) con l'obiettivo di alleviare il dolore, ripristino della funzionalità e migliorare la qualità della vita, soprattutto in pazienti giovani e attivi.

Attualmente, le tecniche artroscopiche possono essere classificate in tre modi. La tecnica riparativa stimola le cellule derivate dal midollo osseo attraverso un microperforazioni a livello della lesione e di sbrigliamento. La tecnica ricostruttiva sostituisce la lesione usando un innesto autologo o eterologo ostechondral. La tecnica rigenerativa sfrutta la capacità delle cellule multipotenti per differenziare e replicare per ricostruire il tessuto danneggiato^1,2,3,4,5,6 .

Negli ultimi anni, tecniche rigenerative sono stati oggetto di numerosi studi in vitro e in vivo per il trattamento di OLTs e particolarmente mesenchymal cellule staminali derivate da tessuto adiposo (CSTA)^{7,8 , 9}. queste cellule staminali mesenchimali esibiscono caratteristiche morfologiche e funzionali simili alle altre cellule multipotenti, isolati da altri tessuti; Essi hanno anche la capacità di differenziarsi in diversi e linee cellulari differenti sia in vitro che in vivo^10,11,12,13. Il focus sulla ricerca per quanto riguarda queste cellule è principalmente a causa della loro localizzazione, infatti essi rappresentano dal 10% al 30% del peso corporeo normale con una concentrazione di 5000 cellule per grammo di tessuto^13,14. D'altra parte, un fattore che limita l'utilizzo di queste cellule è relativo alla loro manipolazione durante le procedure di laboratorio. Il lipoaspirato contenente aggregati di adipociti, fibre di collagene e componenti vascolari normali enzimaticamente viene elaborato con collagene di tipo I A e sottoposti ad emolisi prima cultura. L'obiettivo qui è quello di descrivere il protocollo per il trattamento delle lesioni osteocondrali dell'astragalo utilizzando microfratturate e tessuto adiposo purificato.

Protocollo

Tutte le procedure eseguite negli studi che coinvolgono i partecipanti umani erano in conformità con gli standard etici del Comitato di ricerca istituzionali e/o nazionali e con la dichiarazione di Helsinki del 1964 e sue successive modifiche o etici comparabili standard.

1. anamnesi

1. Iniziare l'esame clinico con una storia dettagliata del paziente.
   Nota: Un OLT deve sempre essere sospettato in caso di instabilità della caviglia con ripetute distorsioni associati con gonfiore, rigidità, dolore e blocco comune. Inoltre, in molti casi OLT può essere associato con una storia di malattia sistemica, come malattia infiammatoria o vascolare, neuropatia o malattia neurologica ed il diabete. L'uso di droghe o problemi medici che possono influenzare la guarigione deve essere valutato e preso in considerazione.

2. esame obiettivo

1. Valutare il paziente in posizione ortostatica per evidenziare deformità hind-piede o della caviglia. Valutare muscoli e dei tendini della caviglia e funzione gamma di movimento (ROM). Una tenerezza diffusa è spesso presente, specialmente durante la massima flessione ed estensione, e non è raro incontrare una zona sensibile al tocco a livello del giunto articolare.
2. Eseguire un test del cassetto anteriore e posteriore per identificare un'instabilità laterale concomitante della caviglia.
3. Durante la consultazione pre-operatoria, registrare i seguenti punteggi clinici e funzionali: piede ortopedico americano & Ankle Society (AOFAS) hind-piede e caviglia punteggi¹⁵, scala analogica visiva (VAS) dolore Punteggio¹⁶e 12-elemento forma breve Health Survey (SF-12)¹⁷.

3. valutazione radiologica

1. Eseguire una radiografia del piede e della caviglia di appoggio bilaterale. Si tratta di convenzionale del peso-cuscinetto antero-posteriore (AP) mortasa e viste laterali del peso-cuscinetto della caviglia. Eseguire da infilare AP in posizione neutra e con 15 gradi di rotazione interna per una migliore visualizzazione del talus.
   Nota: Solo il 50% di OLT può essere diagnosticato con radiografia; in caso di grandi lesioni, un'area di osso indipendente circondato da radiotrasparenza può essere notato¹⁸.
2. Eseguire una convenzionale computata-esplorazione di tomografia (TAC) della caviglia. La TAC permette una precisa posizione e le dimensioni della lesione, individuando anche frammenti ossei in caso di distacco. Il punto debole del CT è la capacità di mostrare lo stato della cartilagine. Uno studio precedente ha mostrato una sensibilità e una specificità di 0,81 e 0,99, rispettivamente, per la rilevazione OLTs CT^19,20.
3. Eseguire la formazione immagine a risonanza magnetica (MRI) della caviglia. MRI è fondamentale nella valutazione dell'osso subcondrale e della cartilagine. Inoltre, la MRI non riguarda le radiazioni ionizzanti e permette una migliore visualizzazione dei tessuti molli. La letteratura segnala una sensibilità e specificità del 96% nella rilevazione OLTs^21,22.

4. tecnica chirurgica

1. Raccolta e lavorazione del tessuto adiposo
   1. Preparare la soluzione di Klein: 1 L di soluzione salina 9 g/L, 50 mL di lidocaina 1%, 1 mL di epinefrina 1: 1000, 10 mL di bicarbonato di sodio 8,4% e 0,1 mL di 10 mg/mL di acetonide del triamcinolone.
   2. Creare due para-ombelicale incisioni di circa 0,5 cm con un bisturi. Iniettare circa 300 mL di soluzione di Klein nel tessuto grasso sottocutaneo dell'addome attraverso le incisioni utilizzando siringhe da 60 mL con un ago da 18G (Figura 1).
   3. Raccogli 40-45 mL di CSTA utilizzando una cannula smussa 13G collegato a una siringa da 20 mL e introdusse il kit di trasformazione (Figura 2). In genere, di eseguire la raccolta nella zona peri-ombelicale.
   4. Inserire 100-130 mL di lipoaspirato nel sistema chiuso. Spingere il lipoaspirato nel dispositivo attraverso un filtro di grandi dimensioni per ottenere una prima riduzione di cluster; allo stesso tempo, una quantità corrispondente di soluzione salina esce verso la borsa lo spreco. Un ruolo chiave è giocato da biglie di acciaio inossidabile per ottenere un'emulsione temporanea tra olio, sangue e soluzione salina. Rimuovere residui di olio e sangue contaminato da un contro-flusso gravità di soluzione salina.
   5. Dopo questa fase di lavaggio (la soluzione scorrevole appare chiaro e il giallo di lipoaspirato), interrompere il flusso di soluzione salino e invertire il dispositivo (cappuccio grigio fino), che conduce la seconda riduzione adiposa cluster. Ottenere la riduzione spingendo i cluster adiposi galleggianti attraverso il secondo filtro esagonale taglio, spingendo da sotto liquido con una siringa da 10 mL. Raccogliere il prodotto finale in una siringa 10 mL collegata all'apertura superiore del dispositivo.
      Nota: Il kit di elaborazione per il tessuto grasso migliora la tecnica di lipofilling standard: infatti, il sistema consiste di un sistema cilindrico chiuso, full immersion, a bassa pressione, al fine di ottenere un prodotto fluido e uniforme che contiene un gran numero di periciti. Questa procedura consente il trattamento delle cellule adipose esclusivamente tramite forze meccaniche mite e preservando l'integrità della nicchia vascolare stromal. Il processo è il meno traumatico possibile e rende il prodotto finale disponibile in breve tempo (15-20 min.), senza trattamenti enzimatici o espansione. Vasculostromal intatto nicchie aiutano il processo di guarigione.
   6. Una volta che è state raccolte il CSTA, applicare un bendaggio di compressione sull'addome.
2. Procedura chirurgica e l'iniezione del tessuto adiposo
   1. Posizionare il paziente in posizione supina in anestesia spinale con un laccio emostatico, ad una pressione di 250 mmHg, a livello della coscia per diminuire l'emorragia e consentire una migliore visualizzazione artroscopica¹.
   2. Marcare i reperi anatomici sulla pelle con una penna dermografica. Luoghi d'interesse sono essenziali per evitare lesioni iatrogeniche.
      Contrassegnare i seguenti (Figura 3):
      entrambi i malleoli (laterale (LM) e mediale (MM))
      la linea comune anteriore (JL), identificata con dorsi - e flessione plantare dell'articolazione della caviglia
      il tibiale anteriore (TAT) e il tendine di Achille
      della vena grande safena, che corre davanti al malleolo mediale
      il nervo peroneo superficiale (SPN)
   3. Innanzitutto, eseguire il portale anteromedial appena mediale per la tibiale anteriore, in concomitanza con un debole. Questo portale rappresenta il portale di approccio. Nella maggior parte dei casi, una depressione con la caviglia in dorsiflessione è visibile e palpabile.
      1. Tagliare solo la pelle con una lama e poi forare la capsula di scollamento. Fare attenzione a evitare il nervo safeno e della vena grande safena. La vena safena è situato a 9 mm lateralmente al portale, mentre il nervo è circa 7,4 mm laterale al portale. Questo costituisce uno dei due portali di visualizzazione primaria.
   4. Controllare la linea comune, posto sul portale anterolateral, mediale al malleolo laterale e laterale al tendine di digitorum dell'estensore.
      Nota: Quando si esegue il portale anterolateral, prevenire eventuali lesioni al nervo cutaneo dorsale intermedio (il ramo laterale del nervo peroneo superficiale); per questo motivo, dopo il taglio, la pelle deve essere seguita da dissezione smussa.
   5. Ispezionare la cartilagine articolare per valutare la dimensione e la posizione. Valutare la condizione e la qualità della cartilagine con il palpator. Lesioni osteocondrali dell'astragalo sono situate solitamente posteromedially o anterolaterally.
      1. Eseguire il trattamento artroscopico usando grandangolare Artroscopio 2,7-mm con un angolo di 30°, anche se alcuni chirurghi verranno utilizzato un Artroscopio 4 mm più grande e tenere l'apparecchio nel vano anteriore del giunto. Tecniche di distrazione congiunta non invasiva e iper flessione plantare può essere utilizzati per accedere alla maggior parte della cupola talar.
      2. In caso di una lesione posteriore, in modo percutaneo posizionare un divaricatore Hintermann per distrarre il giunto e consentire l'esposizione della lesione. Il divaricatore Hintermann ha una leva di apertura braccio applicato su due fili di Kirschner precedentemente posizionati nella tibia e dell'astragalo osso medialmente o lateralmente, secondo il lato della lesione. Nel caso di una lesione laterale, fare attenzione a inserire il filo di K prossimale nell'osso tibia, evitando il perone, per ottenere la migliore distrazione del giunto.
   6. Preparare la lesione con un curette, rimuovendo la cartilagine danneggiata e instabile, lo strato calcificato e necrotica e sclerotica dell'osso al fine di creare una forma regolare contenuti lesione con bordi dalle spalle. Per questo passaggio, è necessario utilizzare una curette standard artroscopica (Figura 4).
   7. Stimolare le cellule staminali di midollo osseo da osso subcondrale eseguire microperforazioni sonoramente dall'esterno all'interno della lesione.
      1. Eseguire perforazioni con intervalli di circa 3 mm tra di loro. Indurre microfratture usando un plettro Chondral sull'osso subcondrale sano sotto il difetto (Figura 5).
         Nota: Un'emorragia provoca la formazione di un coagulo di fibrina. Coagulazione prodotti, attraverso l'attivazione della cascata infiammatoria, rilascio di mediatori vasoattivi, fattori di crescita e citochine. Questi fattori hanno il potere di stimolare l'invasione vascolare e migrazione di cellule staminali mesenchimali nella porzione chondral della lesione. Queste cellule pluripotenti sono stimolate a differenziarsi in osteoblasti, condrociti e fibroblasti e svolgono un ruolo importante nella stimolazione della riparazione della lesione. Fattori di crescita paracrini nell'ambiente articolare promuovere la formazione della matrice extracellulare e la produzione di fibrocartilagine. Allo stesso tempo, le cellule della parte ossea della lesione producono un tessuto osseo immaturo che viene progressivamente sostituito da un osso maturo.
   8. Rimuovere l'acqua intra-articular utilizzando il rasoio in aspirazione e il liquido restante utilizzando una spugna di cotone fino a quando il giunto è completamente asciutto.
3. Iniezione di cellule staminali di derivazione adiposa
   1. Iniettare 5-7 mL di cellule staminali adiposo-derivate, precedentemente preparata al punto 4.1.3, nell'articolazione della caviglia utilizzando uno dei due portali (anteromedial o anterolateral).
   2. Rilasciare il laccio emostatico.

5. postoperatoria

1. Evitare movimenti della caviglia per 15 giorni, con l'arto operato in scarico completo.
2. 15 giorni dopo la chirurgia, consentono movimenti attivi e passivi della caviglia, fino al completo recupero e gamma di movimento è raggiunto.
3. Consentire la carica 30 giorni dopo la chirurgia.

6. clinico e radiografico follow-up

1. Valutare i pazienti clinicamente e radiologicamente a sei e dodici mesi e, successivamente, ogni anno. Il protocollo di follow-up è costituito da caviglia AOFAS e punteggi di hind-piede, Punteggio del dolore VAS e SF-12 a ogni endpoint^15,16,17. L'esame radiografico comprende un MRI e CT-Esplora della caviglia operata.

Risultati

Tra gennaio 2016 e settembre 2016, quattro pazienti hanno subito il trattamento artroscopico di lesione osteochondral del talus con microfratturate e tessuto adiposo purificato. Tutti i pazienti hanno riferito il miglioramento clinico sei mesi dopo la chirurgia. Risultati clinici preliminari sono riportati in tabella 1. Nessuna complicazione sono stata segnalata.

Negli ultimi anni, ha aumentato l'uso di CSTA per...

Discussione

Negli ultimi anni, studi clinici e preclinici hanno concentrato la loro attenzione sull'effetto di CSTA per trattare diverse patologie muscolo-scheletriche. Lo scopo di questo articolo è di descrivere il protocollo per il trattamento delle lesioni osteocondrali dell'astragalo utilizzando microfratturate e tessuto adiposo purificato in associazione con microperforazioni artroscopica. Il protocollo prevede diversi passaggi critici con elevati rischi di complicazioni. Durante la raccolta del grasso, complicazioni possono e...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
PROCESS KIT - PROCESSING KIT FOR FAT TISSUE	LIPOGEMS	LG PK 60	Lipogems Kit to obtain microfractured and purified ADSCs
HINTERMANN SPREADER	INTEGRA	119654	The spreader allow to access most of the talar dome, in particular in case of posterior lesion
CUP CURETTE	ARTHREX	AR-8655-02	To remove the damaged cartilage and necrotic and sclerotic bone
CHONDRAL PICK 30° TIP / 60° TIP	ARTHREX	AR-8655-05 AR-8655-06	To perfrom microperforation at the level of the lesion, stimulating bleeding from the subchondral bone
SHAVER	ARTHREX	AR-7300SR	To clean the joint and aspirate water